《欧盟芯片法案》对我国集成电路产业发展的影响

2024-01-13 03:20曹爱红
科技中国 2023年12期
关键词:集成电路法案半导体

曹爱红

(1.北京市科学技术研究院创新发展战略研究所;2.北京城市学院经济管理学部)

为保持区域发展优势,解决欧洲的芯片短板问题,培育发展欧洲的半导体生态系统,2023年7月,欧盟通过并实施《欧盟芯片法案》,为本地的芯片研发能力的提升、芯片产业生产能力和产业链安全提供各项保障和政策支持。

一、政策出台背景

受疫情影响,全球芯片的生产量和供应量大幅下降。全球芯片短缺和供应链问题给汽车制造商、医疗保健提供商、电信运营商等造成严重影响。为维护本国产业链的稳定和安全,提升全球竞争力,各国在芯片领域动作频频,芯片的研发投入不断加大,全球芯片技术竞赛已经开始。2021年5月,韩国政府发布《K-半导体战略》提出,到2030年,韩国的半导体年出口额将会增加到2 000亿美元,并增加半导体方面的就业岗位,计划增加到27万个。2022年初,日本政府也出台扶持政策,投入资金总额6 000亿日元(约合332.6亿元人民币)吸引半导体企业在日本建芯片厂,该计划2022年3月开始实施。2022年2月,美国众议院表决通过了《2022年美国竞争法案》,旨在提高美国芯片产业对中国的竞争力,通过提供520亿美元补贴支持美国半导体制造和研究。

欧洲在芯片技术和半导体产业中有相当实力,半导体各领域的龙头企业很多。但是,欧洲依赖美国半导体设计工具,没有能生产22纳米以下制程半导体的企业,在全球半导体市场的占有率也从1990年的20%下降到2022年的10%。为促进欧洲半导体全产业链发展,保证欧盟在全球芯片技术竞赛中的先进性,2022年2月,欧盟委员会提出了备受关注的《欧盟芯片法案》草案;《欧盟芯片法案》于当地时间2023年7月25日获得欧盟委员会批准,并于9月21日正式生效。

二、《欧盟芯片法案》的主要内容

(一)发展目标

《欧盟芯片法案》的目标是:到2030年,欧盟各国生产芯片的全球市场份额要翻一番,达到20%,并具备生产2纳米以下尖端半导体的能力,满足自身发展和世界市场需求。旨在保持欧洲发展优势的基础上,解决芯片短板问题,并制定措施培育发展欧洲的半导体生态系统,提高半导体供应链的弹性,应对未来芯片供应链的中断。法案设定的目标包括三层意思:短期内要解决芯片短缺造成的供应链不稳问题,保证其优势产业的顺畅发展;中期目标是提升欧盟的半导体制造能力,支撑芯片供应链的拓展和创新;长期目标是打通从实验室到产业的全链条创新转化,发挥欧洲的技术创新优势,成为半导体产业的全球领导者。

在技术方面,《欧盟芯片法案》明确提出,要在基于开源RISC-V处理器架构的设计能力、10纳米全耗尽型绝缘体上的硅平面工艺、3D堆叠封装技术等方面取得突破。预计目标是到2030年,欧盟的技术工艺水平达到具备2纳米及以下芯片的生产能力。

(二)资金支持

为了能够顺利完成目标,该法案提出,欧盟将投入超过430亿欧元的资金,支持芯片生产、试点项目和初创企业发展,重点吸引海外公司在欧洲投资建立大规模的芯片工厂。该法案还明确规定了资金分配方向和拨款进度。规划资金均由“地平线欧洲”和“数字欧洲项目”支持,预计到2027年公共投资将达110亿欧元,最终带动430亿欧元的政企投资。为避免过度依赖政府补贴,造成行业发展畸形,《欧盟芯片法案》还设计政府和私营机构的投资节点,在已落实的公共投资中,“欧盟芯片倡议”在2023年前集中发力,芯片联盟在2024年后集中发力。

(三)主要支持内容

一是提高芯片的研发能力。《欧盟芯片法案》提出建立“欧盟芯片倡议”公私合作伙伴关系、确保供应安全的新框架和设立“芯片基金”等,支持大规模技术能力建设和尖端芯片的创新。“欧盟芯片倡议”公私合作伙伴由25个欧盟成员国、以色列、土耳其、挪威、欧盟委员会以及数百家公司和研究中心组成。主要涉及以下合作内容:在欧洲各地部署前沿芯片的原型设计、测试和实验的设计工具和试点生产线;制定节能和安全芯片的认证程序,保证关键应用技术的质量和安全;吸引投资者在欧洲建立芯片生产设施;支持创新型初创企业、规模化企业和中小企业获得股权融资;培养微电子领域的技能、人才和创新能力;制定用于预测和应对半导体短缺和危机的政策工具箱,确保供应链安全;以及合作伙伴国家建立半导体国际伙伴关系等。

在具体技术方面,《欧盟芯片法案》关注半导体研究、半导体试验生产线、标准、芯片能效和安全性认证、技能以及形成半导体专业中心的网络。该法案通过专注于新的技术范式(量子芯片)、低至2纳米以下的先进节点技术、先进的芯片设计(sub-2 nm)和新的生产方法(连接“从实验室到晶圆厂”的试验线),加强欧盟在半导体预生产阶段的能力。欧盟通过提供研究和创新资金、借助于为欧洲提供半导体专业知识和技能开发的网络能力中心来加强工业生态系统。欧盟还通过新的Chips Fund(芯片基金)为初创企业、扩大规模企业和小型公司提供融资通道并吸引风险投资。

二是提高芯片产业生产能力。为快速提升欧洲芯片企业的生产能力,引导企业加大资金投入,欧盟放宽了对创新型芯片生产企业的融资规定。对于大规模投资,欧盟建立了新的制度框架,《欧盟芯片法案》调整国家拨款规则,将公共投资更多地投向芯片领域,特别是芯片生产与供应链领域,如开放式晶圆代工厂、集成式芯片制造设施等新型创新生产设施。对于芯片生产领域的公司首次在欧盟各国投资建厂,如芯片技术节点、基板材料或其他可以提供更好性能、工艺创新或能源和环境的产品创新等公司,公司可直接获得约300亿美元的欧盟资金或相关国家资金的支持,同时其芯片研究的试验线还可以享受通过快速审批通道获得行政许可、优先进入和测试新的生产方法等方面的政府支持。一些半导体生产商,例如法国/意大利的意法半导体和美国的英特尔已经准备在欧洲建厂。

三是增加产业链安全弹性。《欧盟芯片法案》提出,建立协调机制、监测和应对供应链中断的机制,加强成员国和欧盟委员会之间的沟通,通过监测与需求和升级机制相关的芯片供应短缺的预警指标来激活半导体危机阶段,采用应急工具箱模式,做好芯片市场监测与应急管理。为防止短缺,《欧盟芯片法案》规定进行协调采购,并包括强制将生产转移到引进公司生产稀缺的关键半导体——作为对欧盟的交换条件,他们获得了有利的投资条件。目前正在制定系统的早期预警指标,随着对引进公司投资补贴的逐步投入,相关公司的名单将随着时间的推移而增加。

三、《欧盟芯片法案》带来的启示和思考

集成电路作为国民经济支柱性行业之一,是信息技术产业的重要组成部分。芯片技术在我国属于集成电路领域的重要内容,作为“卡脖子”技术之一,其发展对我国的集成电路行业有重要影响。《欧盟芯片法案》的实施给我们留下很多思考空间。

(一)欧洲芯片产业发展存在不确定性

当前,我国正处于集成电路领域追赶发展的关键时期,芯片问题仍是我国产业链发展的最大障碍,供应链断供风险仍然存在,我国将集成电路作为未来发展的重点领域之一,在集成电路领域科技创新的压力非常大。欧美等发达国家芯片技术的大国竞赛,打乱了全球集成电路产业格局,对我国深度参与全球芯片产业的价值链分工带来诸多不确定性。主要表现在以下三方面:一是国际竞赛加剧,美、日、韩等国家和地区都在加大财政投入或者通过大量补贴来推动本国芯片产业的快速发展。与之相比,欧盟投入的资金略显不足。二是新建大规模的芯片工厂往往投资巨大,欧盟成员国的国家补贴对于引导工厂落地欧洲的作用十分关键,但《欧盟芯片法案》中的大部分资金是已有项目,并非新增资金,其资金规模尚不充分,对企业的引导作用还有待观察。三是欧洲要完全重建完整的芯片产业链代价高昂。目前全球80%以上的芯片生产都在亚洲,因此,欧盟“要在某个特定的地方从上游到下游重建整个供应链几乎是不可能的,这代价太高了。”四是市场需求也存在挑战。欧洲有芯片需求的企业除了汽车和工业设备企业之外,几乎没有其他大型的高科技电子公司,欧洲半导体发展缺少足够的市场。

(二)欧洲芯片产业的发展增大了我国集聚资源的阻力

《欧盟芯片法案》将芯片发展放在了区域战略发展的位置,希望通过立法的方式为支持芯片产业关键技术领域发展提供法制保障,统筹政治、工业、技术和财政等多方面形成协同支持模式,并提出明确的工业和技术能力建设计划。同时以务实的方式与其他国家合作,加强对产业生态系统战略控制。《欧盟芯片法案》的实施为欧盟芯片领域的长期发展提供法制保障,一定程度上保证了其产业扶持政策的延续性,对资金、人才和企业等国际创新资源有相当大的吸引力;而且《欧盟芯片法案》的实施也进一步强化了对芯片产业的监管,欧盟的人才、资金、企业等创新资源外流的可能性将会减小。短期内,这不仅会增大我国集聚国际产业资源和创新要素的难度,甚至可能会给我国集成电路领域的发展造成专业人才等创新要素资源的流失,直接影响我国集成电路产业的快速发展。

(三)欧洲芯片产业的发展加大了我国相应尖端技术实现国产替代的难度

目前我国正积极推动集成电路领域相关技术的加速替代,其产业链条上的“硬骨头”技术攻关往往需要科学筹划组织人才、设备、信息等资源,形成合力。《欧盟芯片法案》的实施,将带来欧盟芯片产业监管的强化和美国等有意识的控制先进技术外溢,给我国通过科研合作、并购等方式加快集成电路的研发和技术升级设置障碍,使我国集成电路供应链的断供风险大幅增加,产业的稳定和安全发展面临极大挑战。发达国家短期大量的投入,势必造成产能过剩,将来国际市场需求有限,势必会影响行业的整体发展,这在一定程度上会对我国集成电路产业发展产生挤压效应,一方面国外技术对国产产品造成很大的冲击,加大我国现有技术的竞争难度,另一方面也降低企业的利润,影响社会资金对技术创新的投入,致使整个领域技术迭代的难度加大。

四、对我国集成电路产业发展的建议

针对《欧盟芯片法案》给我国集成电路领域发展带来的压力,建议如下:

(一)统筹集成电路产业发展

一是以新型举国体制统筹布局行业发展。目前,日本、欧盟等效仿我国,以“举国体制”推进芯片产业发展,也从侧面印证了长期以来我国坚定不移以国家意志发展集成电路产业的总体策略是完全正确的。首先,建议我国借助国家重大专项布局、新型举国体制等方式,统筹中央和地方的优势资源,加大集成电路等相关领域基础研究的持续投入,引导社会资金通过各种方式参与集成电路相关领域的基础研究,强化“东数西算”布局,通过传统芯片和光子芯片两条路径加快推动对美依赖高的高端制程芯片相关技术的研发,推动我国集成电路“卡脖子”领域关键技术的创新和自主化,为我国集成电路制造供应链安全稳定发展提供技术支撑。其次,围绕我国集成电路领域的关键技术,统筹推动集成电路细分领域布局的多条研发生产线与各领域有特色的高校院所、科研机构共同合作,支持产学研深度融合的产业技术创新联合体共同参与相关技术的基础研究、转化应用和产品研发,探索建立芯片的联合开发和验证模式,重新布局自主供应链体系,加快产业化进程。

二是开辟新的技术赛道。建议各地政府利用地方财政资金设立探索性项目,支持国内外研究学者通过“赛马”和“揭榜”等方式开展合作研究;支持地方积极承接非美国家或地区,以及国家重大专项的研究成果,研发新技术、新产品和新应用;给予新技术新工艺“上场竞技”的机会,争取在集成电路细分领域的一些新赛道上建立一定的基础引领优势,以绕过现有芯片技术领域的供应链限制。

三是充分发挥我国超大规模市场优势,强化前沿新技术领域的“内源式”创新能力。引导企业加大投入,支持国有企业和行业领军企业通过创新联合体方式,牵头开展行业所需的低端制程芯片国产替代技术产品的自主研发、应用,积极寻找非美国家和地区以及国内供应商联合开展验证,继续强化国产半导体设备与芯片产品应用的生态体系建设。

(二)加强人才队伍建设

人才是第一资源,是提高我国芯片相关研发能力、实现集成电路产业链安全的关键因素。

一是吸引芯片相关行业的国际人才来华集聚。首先,建议我国充分利用国家实验室、重点实验室、新型研发机构等平台载体的集聚优势,依托“大科学装置+大科学任务”模式,吸引集聚一批国际行业顶尖人才和全球战略科技人才。进一步完善科技机制体制,改进尖端领军人才、工程师人才等各类人才参与集中攻关的管理机制和激励措施,提升技术攻关效率,保障人才参与技术攻关的长期性和连续性。其次,完善基础研究人才的引进机制。支持北京、上海、广东等地围绕数学、物理、生物等基础学科领域,探索国际技术移民、华裔人才回归流动等措施,吸引更多外籍人才来华发展。

二是加强国际科技交流合作。拓展科技人才国际交流合作路径。一方面,建议我国借鉴欧盟的人才柔性引进制度,支持各地通过设立集成电路相关基础研究领域的国际科技研发计划等方式,吸引国外学者参与我国的科技研发项目,为国内外合作交流提供渠道;另一方面,进一步完善相关的机制体制,支持国内高水平研究大学、科研机构、社会组织等社会力量通过灵活机动的方式吸引国际人才参加我国集成电路相关技术的研发或来华交流合作;同时破除科技人员出国时间、国别等一些限制,支持我国学者走出去,加强国际交流合作。

三是提高青年人才的培养、落户、子女上学等方面的保障服务。借鉴美国、欧盟等的有效经验,加强高水平研究型大学建设,制定更为有效的留学生奖学金制度,吸引国际学生来华留学;支持高校利用企业资源、采取联合培养模式,加强工程博士的培养,提升我国技术研发技能和研发潜力。同时,进一步优化北京、上海等国际都市的人才落户、工作许可等政策,强化来华工作便利。如支持留学生在国外直接申请来京的工作许可、留居许可等手续;支持符合留落户北京基本条件的国际知名院校的毕业生来京工作,全职来北京工作可直接申办落户、工作许可等,让国际知名高校学生成为我国高质量发展的重要力量。

(三)加强国际合作交流

一是加强外部交流合作,扩大自己的“朋友圈”。《欧盟芯片法案》提出“欧盟芯片倡议”合作伙伴关系,除了涉及欧盟25个成员国外,还包括以色列、土耳其等创新国家,以及数百家公司和研究中心。这大大拓展了欧盟的人工智能合作研发能力。建议我国继续加强与“一带一路”国家和地区,以及以色列、新加坡等其他国家和地区的合作交流,在数学、物理等基础学科方面加强政府之间的科技合作和交流。

二是加强民间交流合作。积极吸引国外资源走进来。在机制方面加大创新,不仅吸引国外知名企业来华设立分公司等,同时也允许国外高校、研究机构在我国设立理工方面的教育、科研机构,进一步完善我国的科研、教育体系,强化与国外科技交流合作。支持高校院所、社会团体、服务机构、企业等创新主体在境外创办分支机构,积极参与当地的合作创新。

三是加强行业领域内部的合作交流。建议我国借鉴《欧盟芯片法案》的设计思路,建立以市场需求为导向的技术创新体系。地方政府或行业龙头企业可以牵头行业服务平台,一方面根据应用场景需求,通过“赛马”和“揭榜”等方式,引导相关企业、高校、科研机构或其他企业参与技术的研发,促进芯片的设计生产与用户之间的对接,提升芯片制造、封装等方面的技术创新能力与产品开发能力。另一方面,通过开放的创新平台,鼓励全球兴趣爱好者参与技术创新和产品创新,拓展技术创新渠道,推进新产品的升级迭代,逐步实现高端芯片的技术突破或者推进光子芯片技术的创新发展,实现技术领域的弯道超车。

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