王靜雅 孫宇寧 于鋼
摘 要:歐盟是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地之一,提出半導(dǎo)體研究戰(zhàn)略、提高歐洲芯片產(chǎn)能、協(xié)調(diào)國(guó)際伙伴關(guān)系等應(yīng)對(duì)方案,對(duì)于當(dāng)前中國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的建設(shè),具有借鑒意義和參考價(jià)值。本文深入分析歐盟的半導(dǎo)體發(fā)展歷史和芯片危機(jī)的成因,對(duì)半導(dǎo)體的生態(tài)失衡進(jìn)行現(xiàn)狀分析,詳細(xì)闡述歐盟采取的應(yīng)對(duì)措施,最后從我國(guó)的半導(dǎo)體發(fā)展史上,剖析我國(guó)半導(dǎo)體建設(shè)所面臨的困境,結(jié)合歐盟措施總結(jié)出相應(yīng)的對(duì)策。
關(guān)鍵詞:歐盟,危機(jī),半導(dǎo)體,芯片法案
DOI編碼:10.3969/j.issn.1002-5944.2023.19.039
基金項(xiàng)目:本文基于中央級(jí)科學(xué)事業(yè)單位改善科研條件專項(xiàng)2022年項(xiàng)目“面向多邊貿(mào)易合作的技貿(mào)措施研究能力建設(shè)(一期)”(項(xiàng)目編號(hào):[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
追溯半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的起源,歐盟當(dāng)屬早期發(fā)展的國(guó)家,這是由于如今的三大半導(dǎo)體領(lǐng)軍企業(yè)英飛凌、恩智浦、意法半導(dǎo)體均起家于歐洲。在2021年,歐盟出現(xiàn)了前所未有的芯片方面的重大問(wèn)題,在半導(dǎo)體領(lǐng)域的芯片供應(yīng)方面發(fā)生短缺現(xiàn)象,甚至到了斷供的地步。
2022年2月,歐盟隨即發(fā)布了籌措良久的《芯片法案》[1],著力通過(guò)積極的產(chǎn)業(yè)政策參與全球技術(shù)競(jìng)爭(zhēng),提升歐盟尖端技術(shù)能力并反哺地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)整。
歐盟《芯片法案》的確立,對(duì)于中國(guó)在國(guó)內(nèi)外半導(dǎo)體領(lǐng)域建設(shè)的過(guò)程中,有著重要的借鑒意義,啟發(fā)著我國(guó)在創(chuàng)新能力、人才培養(yǎng)、基礎(chǔ)研究、國(guó)際合作這四個(gè)方面做出相應(yīng)的優(yōu)化措施。
1 歐盟半導(dǎo)體生態(tài)失衡的現(xiàn)狀分析
1.1 歐盟半導(dǎo)體危機(jī)的背景
就半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展而言[2],歐盟各個(gè)國(guó)家大多以工業(yè)巨頭為引領(lǐng)來(lái)探索半導(dǎo)體領(lǐng)域。自二戰(zhàn)后,歐盟的半導(dǎo)體發(fā)展分為三個(gè)階段。
第一階段,自20世紀(jì)50年代到70年代末期,歐盟半導(dǎo)體初露鋒芒。第二階段,自20世紀(jì)80年代到21世紀(jì)初期,歐盟三足鼎立局面出現(xiàn)。第三階段,歐盟推出兩大計(jì)劃推進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展。
總之,歐盟已經(jīng)意識(shí)到半導(dǎo)體領(lǐng)域的重要性,但是在半導(dǎo)體行業(yè)領(lǐng)先的某些歐盟國(guó)家,其采取的措施過(guò)于強(qiáng)硬,過(guò)分干擾市場(chǎng)和企業(yè)。
1.2 歐盟半導(dǎo)體危機(jī)的成因
第一,歐盟半導(dǎo)體價(jià)值鏈和供應(yīng)鏈布局不均衡[3]。歐盟在處理器和內(nèi)存等數(shù)字邏輯方面設(shè)計(jì)能力較弱,并且歐洲公司目前掌握的半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)在核心領(lǐng)域占比不大,所以歐盟對(duì)半導(dǎo)體價(jià)值供應(yīng)鏈不得不給予相當(dāng)大的重視。
第二,歐盟在半導(dǎo)體領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)建立在不同地區(qū)的相互協(xié)調(diào)的工作系統(tǒng)上,其過(guò)分依賴外部企業(yè)的專業(yè)供應(yīng)。
第三,歐盟在芯片領(lǐng)域推出的政策主要是提供財(cái)力的支持,而對(duì)歐盟市場(chǎng)化供應(yīng)鏈的干預(yù)和戰(zhàn)略整合不足。
2 戰(zhàn)略措施—《芯片法案》
歐盟《芯片法案》[4]的內(nèi)容主要由三部分構(gòu)成,分別是制定歐洲半導(dǎo)體研究戰(zhàn)略、提高歐洲芯片的產(chǎn)能、國(guó)際合作和伙伴關(guān)系機(jī)制,服務(wù)于歐洲戰(zhàn)略自主和技術(shù)主權(quán)的需求。
2.1 第一支柱:制定歐洲半導(dǎo)體研究戰(zhàn)略
歐盟委員會(huì)認(rèn)為,在工業(yè)競(jìng)賽中歐盟的研究能力是主要的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。致力于尋求打破歐盟尖端領(lǐng)域芯片技術(shù)的瓶頸,目標(biāo)是歐盟可以達(dá)到自主生產(chǎn)半導(dǎo)體領(lǐng)域的尖端技術(shù)水平。但是,當(dāng)前歐盟的芯片生產(chǎn)在14納米左右,有關(guān)部門認(rèn)為要設(shè)計(jì)2納米的芯片來(lái)減少對(duì)他國(guó)的依賴,提高歐盟對(duì)芯片供應(yīng)鏈中斷的修復(fù)能力,彈性應(yīng)對(duì)芯片短缺的危機(jī)。
2.2 第二支柱:提高歐洲芯片的產(chǎn)能
第二支柱的目的在于確保歐盟半導(dǎo)體系統(tǒng)在工藝制造的各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)可靠性以及晶圓廠的供應(yīng)。
第一,建造“巨型晶圓廠”,大力發(fā)展芯片生產(chǎn),達(dá)到2納米工藝熟練的水平,進(jìn)而量產(chǎn)尖端半導(dǎo)體領(lǐng)域的芯片[5]。
第二,引入首創(chuàng)設(shè)施和最先進(jìn)工廠的概念。在全球信息革命的背景下,芯片的更新迭代呈現(xiàn)較快的趨勢(shì),而代工廠顯示出一定的優(yōu)勢(shì),這對(duì)價(jià)值供應(yīng)鏈產(chǎn)生一定的影響,可以以此來(lái)擺脫第三國(guó)制作商的依賴。
第三,歐盟在成員國(guó)建造“一體化生產(chǎn)設(shè)施”(IPF)和“開放代工廠”(OEF)。IPF作為歐盟最前沿的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)企業(yè),其業(yè)務(wù)領(lǐng)域包括半導(dǎo)體芯片制造的全部加工方式和集成電路的組裝、封裝等環(huán)節(jié)。
2.3 第三支柱:國(guó)際合作和伙伴關(guān)系機(jī)制
第三支柱的目的主要使歐洲的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈在地域上呈現(xiàn)多樣化的現(xiàn)象,以此降低對(duì)特定國(guó)家的依賴,以及減少?gòu)乃麌?guó)供應(yīng)商專有技術(shù)的進(jìn)口。
第一,歐盟致力于培育一個(gè)打破特定地域依賴、引進(jìn)歐洲大陸、面向未來(lái)的半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)[6]。
第二,尋求推進(jìn)歐盟的供應(yīng)鏈改革[7]。為了能夠迅速應(yīng)對(duì)當(dāng)前的芯片短缺危機(jī),歐盟委員會(huì)制定出一份面向成員國(guó)的建議清單來(lái)簡(jiǎn)化成員國(guó)的政策,并與美國(guó)和其他國(guó)家建立伙伴關(guān)系,以建立一個(gè)更具彈性的全球半導(dǎo)體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
第三,建立全球芯片供應(yīng)短缺的預(yù)警機(jī)制。對(duì)于芯片的短缺做到未雨綢繆,據(jù)《芯片法案》的提出,歐盟要執(zhí)行協(xié)調(diào)采購(gòu)方式,對(duì)于稀有的核心芯片技術(shù)生產(chǎn)可移交第二支柱的相關(guān)公司,為這些公司爭(zhēng)取到最大化利益。
第四,設(shè)立歐盟半導(dǎo)體專項(xiàng)基金作為補(bǔ)充機(jī)制。該基金用以補(bǔ)充歐盟和國(guó)家層面現(xiàn)有的融資機(jī)制,以及支撐意大利、德國(guó)、法國(guó)等多個(gè)歐盟成員國(guó)聯(lián)合籌措的關(guān)于微電子及通訊技術(shù)的歐洲共同利益重要項(xiàng)目(IPCEI)。
3 歐盟政策對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體的啟示
3.1 中國(guó)半導(dǎo)體現(xiàn)狀
2003年,世界頂級(jí)半導(dǎo)體公司陸續(xù)在中國(guó)建立大廠,截至2003年,我國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)總數(shù)達(dá)到700家左右,其中IC設(shè)計(jì)廠450家,芯片制造廠49家,封裝測(cè)試廠108家,半導(dǎo)體分立器件129家,其IC銷售額達(dá)到351.4億元[8]。
2018年,中國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域進(jìn)行股權(quán)投資、優(yōu)惠貸款等許多支持半導(dǎo)體行業(yè)的措施,建立了不少于52座晶圓廠,設(shè)立500億美元的半導(dǎo)體基金,在半導(dǎo)體領(lǐng)域的總投資超過(guò)一千億美元[9]。
2022年,美國(guó)有關(guān)當(dāng)局下達(dá)禁止我國(guó)使用下一代全環(huán)柵晶體管的EDA 軟件,企圖阻止我國(guó)參與研發(fā)芯片核心技術(shù),迫使我國(guó)止步于當(dāng)前的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管技術(shù)[10]。
當(dāng)前,我國(guó)的現(xiàn)有半導(dǎo)體技術(shù)水平落后全球前沿技術(shù)水平兩代以上,在這樣落后的情況下,無(wú)法解決我國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)缺乏的問(wèn)題。
3.2 中國(guó)半導(dǎo)體建設(shè)所面臨的困境
第一,人才嚴(yán)重短缺[11]。我國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的研究先天優(yōu)勢(shì)不足,基礎(chǔ)研究人才不多,并且從事半導(dǎo)體領(lǐng)域研究的科研人員寥寥無(wú)幾。
第二,半導(dǎo)體領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究投入不足[12]。比如,美國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域投入的資本研發(fā)已經(jīng)超過(guò)了全世界各個(gè)國(guó)家總和的兩倍,對(duì)比我國(guó)的半導(dǎo)體研發(fā)來(lái)看,在該領(lǐng)域的研發(fā)一直沒有美國(guó)的百分之五。
第三,缺乏創(chuàng)新能力。美國(guó)的許多半導(dǎo)體領(lǐng)域的大學(xué)教授與半導(dǎo)體行業(yè)巨頭英特爾、三星和臺(tái)積電都有相關(guān)的半導(dǎo)體課題研究,對(duì)比我國(guó)來(lái)看,到現(xiàn)在為止并沒有類似的組織或機(jī)構(gòu)投入該領(lǐng)域研究開發(fā)。
3.3 中國(guó)半導(dǎo)體建設(shè)的建議
3.3.1 加強(qiáng)半導(dǎo)體基礎(chǔ)能力建設(shè)
我國(guó)政府部門應(yīng)當(dāng)頒布強(qiáng)制政策以此來(lái)逐步解決半導(dǎo)體領(lǐng)域所存在的歷史遺留問(wèn)題[13]。重新謀劃半導(dǎo)體的發(fā)展策略,著力研究國(guó)際上前沿的科學(xué)理論知識(shí)和核心技術(shù),大力支持有條件的高校創(chuàng)立半導(dǎo)體研究機(jī)構(gòu)。建議國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)為半導(dǎo)體基礎(chǔ)研究設(shè)立基金以資鼓勵(lì),并且設(shè)立相關(guān)的半導(dǎo)體基礎(chǔ)研究院,招募更多優(yōu)秀的人員加入,提升我國(guó)半導(dǎo)體的基礎(chǔ)研究力量。
3.3.2 重視人才培養(yǎng)
當(dāng)前我國(guó)半導(dǎo)體的發(fā)展最缺乏的是人才,在這其中不僅有基礎(chǔ)的技術(shù)人員,也涵蓋經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人員[14]。采取高額的薪資來(lái)聘請(qǐng)半導(dǎo)體方面的專家,甚至給予更高的待遇。倡導(dǎo)校企合作,學(xué)校不僅向企業(yè)輸送人才,企業(yè)也要搭建廣泛的合作交流平臺(tái)。
3.3.3 提升自主創(chuàng)新能力
我國(guó)應(yīng)當(dāng)以國(guó)家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心建設(shè)為核心[15],聯(lián)合我國(guó)各個(gè)地區(qū)的創(chuàng)新資源,形成資源共享的局面,持續(xù)推進(jìn)大尺寸硅片、高質(zhì)量SiC、GaN第三代半導(dǎo)體材料的前沿技術(shù)創(chuàng)新。其次,中國(guó)科學(xué)院作為全國(guó)性的科學(xué)研究院,應(yīng)當(dāng)積極倡導(dǎo)團(tuán)隊(duì)協(xié)作,以團(tuán)隊(duì)協(xié)作的力量推進(jìn)半導(dǎo)體的創(chuàng)新發(fā)展。
3.3.4 加強(qiáng)與半導(dǎo)體材料發(fā)達(dá)國(guó)家的合作
制約我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的核心問(wèn)題是半導(dǎo)體原材料供給不足。強(qiáng)烈建議與在半導(dǎo)體領(lǐng)域有著先進(jìn)技術(shù)的國(guó)家合作,提高與發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)交流和技術(shù)交流,搭建好國(guó)內(nèi)外相協(xié)調(diào)的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。鼓勵(lì)企業(yè)在第三代半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的研究,大力支持企業(yè)拓展市場(chǎng)與海外合作,不斷提升我國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的國(guó)際地位和競(jìng)爭(zhēng)能力。
4 總結(jié)
歐盟《芯片方案》的推出,體現(xiàn)出歐盟不僅在國(guó)內(nèi)制定半導(dǎo)體研究戰(zhàn)略、提高產(chǎn)能,而且在國(guó)際上提出合作機(jī)制,以此來(lái)應(yīng)對(duì)芯片危機(jī)。本文分析了歐盟半導(dǎo)體生態(tài)失衡的原因,詳細(xì)解讀歐盟《芯片法案》的三大支柱,啟示我國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域,國(guó)內(nèi),加強(qiáng)半導(dǎo)體基礎(chǔ)能力建設(shè),重視人才培養(yǎng),提升我國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力;國(guó)外,加強(qiáng)與半導(dǎo)體材料發(fā)達(dá)國(guó)家的合作,形成國(guó)內(nèi)外協(xié)調(diào)發(fā)展,致力于將我國(guó)半導(dǎo)體水平發(fā)展到全新的階段。
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作者簡(jiǎn)介
王靜雅,通信作者,本科,研究方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)信息與資料服務(wù)分析。
孫宇寧,碩士,研究方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)信息與資料服務(wù)分析。
于鋼,碩士,研究方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)化與信息化產(chǎn)業(yè)。
(責(zé)任編輯:張瑞洋)
中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化2023年19期