欧洲芯片的“大跃进”时代到了？

来源:天天IC发布时间:2022-12-031050浏览

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集微网报道 2030年将欧洲在全球芯片市场的份额提升到20%，这是欧盟设定的远大目标。随着年初制定的“欧洲芯片法”近日获得欧盟特使们的批准，为实现这一目标所动员的战备已经基本就绪。
欧盟将调集430亿欧元的公共和私人投资来进行半导体基建，尽管这项法案最终在2023年才能获得通过，很多半导体公司早已闻风而动，在欧洲大规模建设晶圆厂的浪潮也初见端倪。不过，基于欧洲自身的行业基础和市场状况，以及内部对条款细则的争议，这项半导体复兴计划依然面临太多不确定性。

利益均沾的修正案
加强本区域的半导体竞争力，并增强对外部影响的抵抗力，欧洲芯片法的初衷与他国的芯片法并无二致。为了打造最先进的芯片生态系统，包括生产，并将欧盟世界一流的研究、设计和测试能力联系起来，欧洲芯片法包含了三大支柱：1）研究、开发和创新（RDI）政策；2）为尖端的晶圆厂提供新的国家援助豁免；3）监测供应链和干预危机的措施。
支柱1明确法案是针对半导体技术开发的欧洲关键资源投资计划，涵盖了对泛欧虚拟设计平台、先进设计中心、先进制程、前沿技术和知识产权管理的投资，总共将动员110亿欧元的资金。
通过欧洲芯片法，欧盟委员会希望能创建“开放式”的研发与创新基础设施，因为这将带动企业间的合作，并使得小型公司受益（这些公司不太可能直接从国家援助中获益）。
支柱2提出了确保供应链安全的框架，以加快投资并确保投资是针对关键战略领域，如建立“首创”的综合生产设施（包括晶圆厂）。这将为在欧洲建立尖端“巨型晶圆厂”的制造商提供补贴打开大门。此前，建立巨型晶圆厂并不能满足欧洲工业补贴项目（IPCEI）的条件，欧洲芯片法为此制定“首创”规则，将允许对使用欧盟尚未采用，但在其他地方已采用的尖端技术晶圆厂提供补贴。欧盟委员会希望欧盟国家尽快处理这些援助申请。
支柱3意在建立针对半导体市场的监控机制，并建立可在危机时期进行干预的政策工具，以促进未来出现危机时的快速反应和行动。这些措施包括了由欧盟委员会代表欧盟国家和行业进行“联合采购”，要求从国家支持中受益的晶圆代工企业首先向欧洲客户供货。
欧洲芯片法的草案在今年2月份提出，在不动摇3大支柱的基础上，欧盟特使们对细节做出了一些修订，以更加符合多方的利益诉求。
根据彭博社的报道，修正案将欧盟国家芯片补贴的范围放宽，而不仅是聚焦于最先进的芯片，比如，在计算能力、能源效率、环境收益和人工智能方面带来创新的芯片也将获得补贴。更广泛的范围将稀释总支出，但对欧洲的汽车和工业设备制造商更加有益，因为非常重要的功率半导体就被纳入其中。不过，修正案没有对所有汽车芯片补贴亮起绿灯，尽管一些国家曾要求这样做。
修正案还减少了欧盟委员会在早期草案中赋予自己的监测和控制权力。据路透社报道，修正案规定，在危机期间向公司索取信息必须相称且以安全为重点。

质疑仍没有打消

欧洲半导体行业仍具有部分技术优势，但在全球半导体收入中所占的份额仅占10%，而在20世纪90年代，这一比例超过了20%。造成这一趋势的原因有多种，一个显而易见的原因是大型计算公司的缺席和手机制造商的衰落，且居高不下的制造业成本也使得半导体制造外包到亚洲。同时，欧洲半导体行业的投资没有中断，但投资规模已经不能维持未来的预期增长。
无晶圆厂（或轻晶圆厂Fab-Lite）模式主导当今的全球半导体行业，大部分的半导体制造都在亚洲的晶圆厂完成。欧洲仅存的IDM也只专注于为其优势产品（如模拟芯片）进行生产，这些芯片无需高性能计算和通信市场所需的先进工艺。即使7nm以下的制造设备仅在欧洲制造，欧洲也没有生产22nm以下工艺节点的晶圆厂，而未来的市场将越来越多地转向5nm以下工艺节点的芯片。
欧盟希望欧洲芯片法能帮助引入最先进的晶圆制造能力。晶圆厂通常需两年时间建成，外加一年时间来优化生产，当前的投资将使欧盟在2025-26年之前获得成熟制程上的产能，更先进以及2nm工艺将会在2030年才能获得成果。
尽管如此，部分欧洲专家还是对欧洲芯片法持质疑的态度，其原因是电子产品多在亚洲制造，欧洲芯片市场不足以支撑多个晶圆厂。更多的人士虽然认为需要兴建晶圆厂，但指出现在投入的资金还远远不够。
德国萨克森硅产业协会董事长Frank Bosenberg表示，欧盟必须迅速就芯片法案达成协议。若要达成欧盟执委会主席冯德莱恩所设定的目标，欧洲半导体生产份额于2030年达到全球20%，欧洲需要再投资兴建数十座晶圆厂。
欧洲三大芯片巨头之一的NXP也持相近的态度，其首席执行官Kurt Sievers在德国德累斯顿举行的全球铸造厂技术峰会上表示，欧洲芯片制造商需要5000亿欧元左右的投资才能达到20%的市场份额，而不是法案提出的430亿欧元。下图展示了欧洲未来几年对晶圆的需求，陡峭的增长曲线也说明欧洲需要大量的晶圆厂。

图欧洲未来对晶圆的需求（数据来源：欧盟委员会）
侵蚀其他潜在项目的资金也是对欧洲芯片法的担忧所在。欧盟计划的430亿欧元框架包括了110亿欧元的公共投资，这笔费用中的33亿欧元将出自欧盟预算。而这33亿欧元原本计划用在欧盟的旗舰研发计划Horizon Europe和数字技术计划Digital Europe中。来自欧洲议会Karlo Ressler就表示，芯片预算从其他地方取钱是“不幸的”。一位欧盟外交官也表示，某些欧洲国家担心其他研究项目将成为芯片热潮的受害者。
资金的分配也一直是争议焦点。较小的欧盟国家认为，现有的安排通常有利于德国、法国等拥有成熟行业的较大经济体。同时，中小企业也认为这种分配更倾向于大型公司。尽管半导体行业高度整合，欧洲半导体行业近10,000家公司的绝大多数仍是中小企业，包括初创企业。中小企业需要原型设施以及小型系列的生产设施，但大型工厂很难为这些企业服务，欧洲各大学的设施也不会向他们开放。
最后，法案第3支柱提出的供应链监控也遭到了质疑。一些欧洲的行业机构认为，欧盟委员会提议利用各国政府监测和应对半导体供应链危机是行不通的。要对环节过多、过于复杂的半导体供应链实施监控，私营公司至今都无法做到，更不用说建立更加精准的市场预测机制了。

风起云涌的建厂潮
这些疑虑并不能阻挡芯片法所带来的晶圆厂建设大潮。英特尔直接宣布在欧洲建设晶圆代工厂，三星、台积电透露了在欧洲设厂的意愿，欧洲半导体厂商也在加入。
今年3月，英特尔宣布将在德国萨克森-安哈尔特州的马格德堡初步投资170亿欧元，用于建立两家半导体制造厂，工厂将于2023年上半年开工，2027年投产，将采用英特尔最先进的Angstrom-era晶体管技术生产用于计算机、服务器和智能手机的芯片。据悉，这是德国乃至欧洲迄今为止最大的一起外商直接投资。英特尔称未来会在欧盟境内从研发、制造到封装整条价值链上投资800亿欧元。德国联邦政府将为英特尔建厂提供68亿欧元的财政支持，欧盟委员会主席冯德莱恩更是将此举视为欧洲芯片法倡议的第一个大成就。
三星为突破内存市场的低迷，将汽车芯片视为突破的方向，并在为合作伙伴和客户举办的技术论坛上分享了加强公司汽车芯片业务的意愿。部分分析师预计，三星电子可能在欧洲建设汽车芯片工厂，因为欧洲有多家全球性的汽车制造大厂，三星或大规模投资成熟制程工艺，用于生产汽车半导体和图像传感器。近期报道显示，三星正在认真考虑西班牙在欧洲建设半导体制造厂的候选资格。
台积电在欧洲建厂也处于早期阶段，建厂评估小组正在对多个候选地点进行评估。当前，在德国慕尼黑建厂的呼声最高，因为当地有欧洲最完整的汽车产业集群。
欧洲本地的半导体厂商同样不甘人后。意法半导体和格芯联合宣布在法国投资57亿欧元进行建厂，生产包括用于汽车、工厂和家电的18nm芯片，该厂预计在2026年实现满负荷生产。联合声明还表明，该计划将会得到法国政府的财政支持。
意法半导体还计划投资7.3亿欧元，在意大利卡塔尼亚建造SiC衬底制造工厂。按计划，工厂将于2026年竣工。10月，欧盟委员会批准了对意法半导体的该项计划进行2.952亿欧元的欧盟国家援助。
英飞凌公司也通过一项在德国德累斯顿新建300mm晶圆制造厂的计划，该项目将聚焦于模拟/混合信号和功率半导体产品，计划投资规模高达50亿欧元，新工厂可能在2026年秋季建成投产。不过，英飞凌强调，该计划能否最终落实“取决于是否有足够的公共资金”，如欧洲芯片法案补贴支持。
蜂拥而起的建厂潮引发了行业人士的担忧。研究机构Techcet发出警告，这将导致当地半导体材料供应链压力大增。俄乌冲突造成的能源问题，当地化学品、气体供应商极低的投资意愿，糟糕的物流状况以及由欧洲环境法规造成的供应链跟进迟缓都会制约晶圆厂的建设。
最为关键的是，欧洲正在加入全球的半导体军备竞赛，这势必会造成重大的竞争扭曲。一位欧洲评论家指出，欧盟将限制外国补贴的影响放在首位，但它自己却正在进入一场高科技领域的全球补贴竞赛，这表明多边补贴控制的失败。而大多数竞争者都是志同道合的伙伴，这也表明了伙伴之间政策协调的失败。

图源｜网络