王静雅 孙宇宁 于钢
摘 要:欧盟是全球半导体产业的发源地之一,提出半导体研究战略、提高欧洲芯片产能、协调国际伙伴关系等应对方案,对于当前中国在半导体领域的建设,具有借鉴意义和参考价值。本文深入分析欧盟的半导体发展历史和芯片危机的成因,对半导体的生态失衡进行现状分析,详细阐述欧盟采取的应对措施,最后从我国的半导体发展史上,剖析我国半导体建设所面临的困境,结合欧盟措施总结出相应的对策。
关键词:欧盟,危机,半导体,芯片法案
DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2023.19.039
基金项目:本文基于中央级科学事业单位改善科研条件专项2022年项目“面向多边贸易合作的技贸措施研究能力建设(一期)”(项目编号:[2060503]150019000000210006)成果支持。
Enlightenment of European Unions Semiconductor Policy to China
WANG Jing-ya* SUN Yu-ning YU Gang
(China National Institute of Standardization)
Abstract: The EU is one of the birthplaces of the global semiconductor industry, and it has proposed semiconductor research strategies, increased European chip production capacity, and coordinated international partnerships and other response plans, which has signifi cance and value of reference for Chinas current construction in the semiconductor fi eld. This paper deeply analyzes the history of semiconductor development in the EU and the causes of the chip crisis, analyzes the current situation of the ecological imbalance of semiconductors, and elaborates on the measures taken by the EU. Finally, from perspective of the history of Chinas semiconductor development, the paper analyzes dilemma faced by Chinas semiconductor construction, and summarizes the corresponding measures, in combination with EU measures.
Keywords: EU, crisis, semiconductor, Chip Act
0 引 言
追溯半导体行业发展的起源,欧盟当属早期发展的国家,这是由于如今的三大半导体领军企业英飞凌、恩智浦、意法半导体均起家于欧洲。在2021年,欧盟出现了前所未有的芯片方面的重大问题,在半导体领域的芯片供应方面发生短缺现象,甚至到了断供的地步。
2022年2月,欧盟随即发布了筹措良久的《芯片法案》[1],着力通过积极的产业政策参与全球技术竞争,提升欧盟尖端技术能力并反哺地区产业链调整。
欧盟《芯片法案》的确立,对于中国在国内外半导体领域建设的过程中,有着重要的借鉴意义,启发着我国在创新能力、人才培养、基础研究、国际合作这四个方面做出相应的优化措施。
1 欧盟半导体生态失衡的现状分析
1.1 欧盟半导体危机的背景
就半导体领域的发展而言[2],欧盟各个国家大多以工业巨头为引领来探索半导体领域。自二战后,欧盟的半导体发展分为三个阶段。
第一階段,自20世纪50年代到70年代末期,欧盟半导体初露锋芒。第二阶段,自20世纪80年代到21世纪初期,欧盟三足鼎立局面出现。第三阶段,欧盟推出两大计划推进半导体技术的发展。
总之,欧盟已经意识到半导体领域的重要性,但是在半导体行业领先的某些欧盟国家,其采取的措施过于强硬,过分干扰市场和企业。
1.2 欧盟半导体危机的成因
第一,欧盟半导体价值链和供应链布局不均衡[3]。欧盟在处理器和内存等数字逻辑方面设计能力较弱,并且欧洲公司目前掌握的半导体生产技术在核心领域占比不大,所以欧盟对半导体价值供应链不得不给予相当大的重视。
第二,欧盟在半导体领域的产业建立在不同地区的相互协调的工作系统上,其过分依赖外部企业的专业供应。
第三,欧盟在芯片领域推出的政策主要是提供财力的支持,而对欧盟市场化供应链的干预和战略整合不足。
2 战略措施—《芯片法案》
欧盟《芯片法案》[4]的内容主要由三部分构成,分别是制定欧洲半导体研究战略、提高欧洲芯片的产能、国际合作和伙伴关系机制,服务于欧洲战略自主和技术主权的需求。
2.1 第一支柱:制定欧洲半导体研究战略
欧盟委员会认为,在工业竞赛中欧盟的研究能力是主要的竞争优势。致力于寻求打破欧盟尖端领域芯片技术的瓶颈,目标是欧盟可以达到自主生产半导体领域的尖端技术水平。但是,当前欧盟的芯片生产在14纳米左右,有关部门认为要设计2纳米的芯片来减少对他国的依赖,提高欧盟对芯片供应链中断的修复能力,弹性应对芯片短缺的危机。
2.2 第二支柱:提高欧洲芯片的产能
第二支柱的目的在于确保欧盟半导体系统在工艺制造的各个环节的生产可靠性以及晶圆厂的供应。
第一,建造“巨型晶圆厂”,大力发展芯片生产,达到2纳米工艺熟练的水平,进而量产尖端半导体领域的芯片[5]。
第二,引入首创设施和最先进工厂的概念。在全球信息革命的背景下,芯片的更新迭代呈现较快的趋势,而代工厂显示出一定的优势,这对价值供应链产生一定的影响,可以以此来摆脱第三国制作商的依赖。
第三,欧盟在成员国建造“一体化生产设施”(IPF)和“开放代工厂”(OEF)。IPF作为欧盟最前沿的半导体设计企业,其业务领域包括半导体芯片制造的全部加工方式和集成电路的组装、封装等环节。
2.3 第三支柱:国际合作和伙伴关系机制
第三支柱的目的主要使欧洲的半导体供应链在地域上呈现多样化的现象,以此降低对特定国家的依赖,以及减少从他国供应商专有技术的进口。
第一,欧盟致力于培育一个打破特定地域依赖、引进欧洲大陆、面向未来的半导体生态系统[6]。
第二,寻求推进欧盟的供应链改革[7]。为了能够迅速应对当前的芯片短缺危机,欧盟委员会制定出一份面向成员国的建议清单来简化成员国的政策,并与美国和其他国家建立伙伴关系,以建立一个更具弹性的全球半导体网络系统。
第三,建立全球芯片供应短缺的预警机制。对于芯片的短缺做到未雨绸缪,据《芯片法案》的提出,欧盟要执行协调采购方式,对于稀有的核心芯片技术生产可移交第二支柱的相关公司,为这些公司争取到最大化利益。
第四,设立欧盟半导体专项基金作为补充机制。该基金用以补充欧盟和国家层面现有的融资机制,以及支撑意大利、德国、法国等多个欧盟成员国联合筹措的关于微电子及通讯技术的欧洲共同利益重要项目(IPCEI)。
3 欧盟政策对中国半导体的启示
3.1 中国半导体现状
2003年,世界顶级半导体公司陆续在中国建立大厂,截至2003年,我国半导体企业总数达到700家左右,其中IC设计厂450家,芯片制造厂49家,封裝测试厂108家,半导体分立器件129家,其IC销售额达到351.4亿元[8]。
2018年,中国在半导体领域进行股权投资、优惠贷款等许多支持半导体行业的措施,建立了不少于52座晶圆厂,设立500亿美元的半导体基金,在半导体领域的总投资超过一千亿美元[9]。
2022年,美国有关当局下达禁止我国使用下一代全环栅晶体管的EDA 软件,企图阻止我国参与研发芯片核心技术,迫使我国止步于当前的鳍式场效应晶体管技术[10]。
当前,我国的现有半导体技术水平落后全球前沿技术水平两代以上,在这样落后的情况下,无法解决我国半导体领域关键核心技术缺乏的问题。
3.2 中国半导体建设所面临的困境
第一,人才严重短缺[11]。我国在半导体领域的研究先天优势不足,基础研究人才不多,并且从事半导体领域研究的科研人员寥寥无几。
第二,半导体领域的基础研究投入不足[12]。比如,美国在半导体领域投入的资本研发已经超过了全世界各个国家总和的两倍,对比我国的半导体研发来看,在该领域的研发一直没有美国的百分之五。
第三,缺乏创新能力。美国的许多半导体领域的大学教授与半导体行业巨头英特尔、三星和台积电都有相关的半导体课题研究,对比我国来看,到现在为止并没有类似的组织或机构投入该领域研究开发。
3.3 中国半导体建设的建议
3.3.1 加强半导体基础能力建设
我国政府部门应当颁布强制政策以此来逐步解决半导体领域所存在的历史遗留问题[13]。重新谋划半导体的发展策略,着力研究国际上前沿的科学理论知识和核心技术,大力支持有条件的高校创立半导体研究机构。建议国家自然科学基金委员会为半导体基础研究设立基金以资鼓励,并且设立相关的半导体基础研究院,招募更多优秀的人员加入,提升我国半导体的基础研究力量。
3.3.2 重视人才培养
当前我国半导体的发展最缺乏的是人才,在这其中不仅有基础的技术人员,也涵盖经验丰富的企业领导人员[14]。采取高额的薪资来聘请半导体方面的专家,甚至给予更高的待遇。倡导校企合作,学校不仅向企业输送人才,企业也要搭建广泛的合作交流平台。
3.3.3 提升自主创新能力
我国应当以国家第三代半导体技术创新中心建设为核心[15],联合我国各个地区的创新资源,形成资源共享的局面,持续推进大尺寸硅片、高质量SiC、GaN第三代半导体材料的前沿技术创新。其次,中国科学院作为全国性的科学研究院,应当积极倡导团队协作,以团队协作的力量推进半导体的创新发展。
3.3.4 加强与半导体材料发达国家的合作
制约我国半导体行业发展的核心问题是半导体原材料供给不足。强烈建议与在半导体领域有着先进技术的国家合作,提高与发达国家的经济交流和技术交流,搭建好国内外相协调的半导体供应链。鼓励企业在第三代半导体材料领域的研究,大力支持企业拓展市场与海外合作,不断提升我国在半导体领域的国际地位和竞争能力。
4 总结
欧盟《芯片方案》的推出,体现出欧盟不仅在国内制定半导体研究战略、提高产能,而且在国际上提出合作机制,以此来应对芯片危机。本文分析了欧盟半导体生态失衡的原因,详细解读欧盟《芯片法案》的三大支柱,启示我国在半导体领域,国内,加强半导体基础能力建设,重视人才培养,提升我国半导体领域的自主创新能力;国外,加强与半导体材料发达国家的合作,形成国内外协调发展,致力于将我国半导体水平发展到全新的阶段。
参考文献
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[15]曾卉洁.中国第三代半导体产业:发展存在过热趋势应避免恶性竞争[J].高科技与产业化,2023,29(3):16-19.
作者简介
王静雅,通信作者,本科,研究方向为标准信息与资料服务分析。
孙宇宁,硕士,研究方向为标准信息与资料服务分析。
于钢,硕士,研究方向为标准化与信息化产业。
(责任编辑:张瑞洋)