再难也要做！欧洲发力2nm芯片开发

两百年前，作为法拉第效应的诞生地，欧洲掀起了对半导体领域的狂热研究和实践。很长一段时间内，欧洲是半导体最发达的地区之一，西门子、飞利浦赫赫有名。

然而，两百年后，半导体世界风云变幻，鬼才频出。小到移动终端，大到数据中心，半导体材料，晶圆代工，市场越做越大，而以稳健著称的欧洲半导体企业却依旧停留在自己的原赛道上，稳健有余，亮点不足。

以大名鼎鼎的欧洲半导体三巨头：意法半导体、英飞凌和恩智浦为例，他们都专注于 汽车 电子产业（三家的 汽车 业务最多的超过了50%，最低的也高于40%）而错过了存储器、晶圆代工、智能手机芯片等高速发展的热门领域。这也是欧洲半导体行业的“特色”所在。 一方面，研究领域单一，另一方面又没有新的企业入局和迭代，这使得欧洲半导体的“格局”越来越小。

再看看几位“后来者”：

日韩 上世纪末集全国之力冲击存储器、手机芯片、半导体材料等领域，曾一段时间半路超车打破欧美的垄断局面，拿下不少的市场蛋糕，冲出了三星、东芝、SK海力士等如今响当当的名声。

中国台湾 台积电芯片代工世界第一，2019年市占率超50%，在先进制程代工、5G手机芯片领域无人能敌，而今年，由于疫情、中美贸易战等影响，包括台积电在内的台湾芯片代工业也必将产能爆满，营收翻番。

中国大陆 由于对半导体需求巨大，政策利好不断，虽仍存技术壁垒，但整体情形向好，半导体市场活力十足。

美国 早期借助贝尔实验室等扎实的科研力量在与欧洲的半导体理论较量上远胜一筹，后期更是成为半导体企业的千亿俱乐部，除了拥有英特尔、英伟达、高通、IBM、德州仪器、博通等市值超千亿的芯片企业，在IP领域也占据半壁江山，成为真正的芯片霸主。

然而，强悍如欧洲自然也不会坐以待毙。 昨天，欧盟委员会就发布了一项“2030年数位罗盘”规划 ， 计划“到2030年，欧洲先进和可持续半导体的生产总值至少占全球生产总值的20%，生产能力冲刺2nm，能效达到今天的10倍。”

尽管如此，还是让人捏把汗。事实上，从上世纪八十年代起，欧洲曾发表过多项战略计划：ESPRIT（欧洲信息、技术研究发展战略计划）、RACE（欧洲先进通信技术研究开发计划）、JESSI（欧洲联合亚微米硅计划）等，自主可控也一直是众多计划所倡导的主旋律。

但在四十年后的今天，欧洲半导体市场却并未展现实现计划中所期待的半导体振兴。

据前瞻产业研究院数据，欧洲近年的全球市场份额都维持在10%左右（全球总量约为4400亿美元，欧洲约为440亿左右），甚至不及其GDP在全球16%的占比。

究其原因，

一方面欧洲是多国联动，受政治经济等因素影响，“执行力”差在所难免。

此外，欧洲三巨头一直以来在市场份额和营收排名中，其实表现很优异。抛开大环境不管，“幸福感”还是很强的。

不久前，欧盟已经讨论了建立一个新的代工厂的可能性，或者改造现有的代工厂，作为提高欧洲半导体产量计划的一部分。但是建立尖端制造工厂又何尝是一件容易事？

美国半导体产业协会(SIA)去年的一份报告显示，一家大型工厂的建设和组装成本可能高达200亿美元。此外，这些工厂可能需要很多年才能盈利。

近几代芯片的成本也一直在上升。正如英特尔所发现的那样，掌握制造最小晶体管所需的最新技术工艺是一项巨大的挑战。最近，苹果和台积电在敲定3nm第一单后，正联合推进2nm工艺，很可能在中国台湾的新竹县宝山乡作为试验和开发基地。如果一切顺利，将会在2023年试产。不过，即使台积电和苹果这两大业界巨头合作进行研发，2nm工艺的开发仍然有很大的难度。

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集微网报道 尽管欧洲半导体业的光芒似乎不如往昔那么耀眼，但最近接二连三的举措无不透露出欧盟欲图“重振”的雄心。

2月8日，欧盟委员会通过450亿欧元《欧洲芯片法案》，旨在确保芯片供应链d性和减少国际依赖，提升欧盟在全球半导体芯片供应链和全球价值链中的影响力。

值得关注的是，欧盟不仅计划到2030年将其在全球芯片生产中的份额从目前的10％增至20％，还明确列出了其先进制程的发展规划，包括将建设10nm及以下节点FD-SOI试验线、2nm以下工艺节点FinFET/GAA试验线、3D异构先进封装试验线等。

在先进工艺层面基本“失语”的欧盟急欲“收复失地”，这些远大目标的实现必然要“仰仗”代工巨头的支持。

但除了以IDM2.0指引的英特尔高调站台，大手笔宣布未来十年计划在欧洲投资800亿欧元新建或扩充产能，并在德国、爱尔兰、法国和意大利建立研发和设计中心之外，台积电自去年与欧盟接洽之后建厂动向依然扑朔迷离，三星也好似“有意无意”作壁上观，欧洲的先进工艺之梦仍需打上一个大大的问号。

先进工艺欧洲的痛

在过去的数十年间，欧盟在半导体各细分领域各有建树，如IP领域Arm称雄；光刻机ASML一家独大；IDM有恩智浦、ST、英飞凌等力撑门面，在汽车和工业领域也奠定了深厚的“家底”。

此外，欧洲还拥有完整的碳化硅衬底、外延、器件及应用产业链，在全球宽禁带电力电子市场处于领导地位。在应用领域，大陆集团和博世是欧洲最大的半导体买家；爱立信和诺基亚是欧洲有线和无线芯片需求的“金主”；西门子、飞利浦、Signify和ABB等则活跃于工业电子领域长盛不衰。在全球半导体分工的大环境下，欧洲无疑掌握了半导体产业链一些关键领域的话语权。

但就算欧盟扼守着功率器件、MCU、传感器等传统领域的优势，看似光鲜背后的“顽疾”却更需直面。

据波士顿咨询的数据，欧盟半导体制造能力在全球占比已从1990年的44%下降至目前约10%，本土企业主要长于工业、汽车用半导体，在高端逻辑与存储器领域竞争力不足，工艺节点也依然徘徊在成熟制程；全球前十Fabless榜单，近年来也罕有欧洲企业入围。无疑，先进制造的缺失已是欧洲最大且最明显的“短板”。

从历史溯源看，一方面，欧洲半导体的发展集中在汽车业务，在工业、医疗、国防等领域的实力也很强大，但这些领域不涉及先进工艺。在过去的20年间，可以说欧洲实际上已停止了对先进制造能力的投资，而是权衡选择将其先进芯片生产外包的“划算”路线。另一方面，欧洲无奈或被迫错过了智能手机、云计算、大数据、5G、自动驾驶等众多风口，乃至在高端芯片及先进工艺领域拥兵自重的“变革”也一并葬送。

而无论是近年来蔓延的产能不足、供应链短缺等重击，还是大国博弈之下制造业的强势回流，几乎让汽车老牌重镇欧洲的汽车业“伤筋动骨”，欧盟的半导体业危机已日渐“显性”化。

自然欧盟不甘于处处受制。一方面，扩张产能成为必然要补的功课。另一方面，弥补在先进制造方面的短板已然是欧盟半导体进击之路必然要越过的“山丘”。

这不仅是着眼于现状，亦是在为未来“补给”。欧洲拥有强大影响力的汽车、工业电子以及有线和无线基础设施的半导体需求，这对成熟和先进芯片组合的需求日益增加。据预计，在2024年及其之后的时间里，预计5nm制程将在车用半导体市场逐渐普及，7nm与16nm制程渗透率也有望提升。由此可见，在汽车领域采用先进制程芯片将成为一种必然趋势。据ASML一份报告显示，未来十年，欧洲自身对先进半导体的需求预计将以对其他更成熟半导体需求的五倍速度增长。汽车电子虽一直是欧洲半导体引以为傲的领域，但如果不在先进制造领域填补“空白”，欧洲或在汽车半导体、功率半导体等领域丧失自己的固有优势。

面对这一危机，对此“着墨”甚多的芯片法案，除了从政策、资金等多个层面进行顶层设计来“励精图治”，扶持恩智浦、博世、ST、英飞凌等本土企业加速发展之外，推动台积电、三星和英特尔等巨头合作，或是可快速见效且唯二可行的路子。

代工巨头各怀心事

对于投资欧洲，目前除了英特尔表现的高调和激进之外，台积电和三星好似并不热衷。

英特尔表示，将把先进技术带到欧洲，以建立全球所需的更加平衡、更富d性的半导体供应链。作为投资计划的第一阶段，英特尔将在德国马格德堡投资170亿欧元，建立两家先进工艺厂，计划2023年上半年开工建设。如果补贴和必要资金到位，预计2027年正式生产。

此外，英特尔的投资计划还涉及在爱尔兰的现有工厂投资120亿欧元扩大产能，这将令英特尔在爱尔兰的总投资超过300亿欧元。英特尔还表示，正在与意大利就45亿欧元的投资计划进行磋商，以生产最先进的芯片。其投资计划还包括在法国建立研发和设计中心、扩大波兰的实验室、与西班牙当地研究人员加强计算机实验室合作等。

如此全面的全价值链输出和积极的扩产计划，正如以赛亚调研(Isaiah Research)所指，英特尔在欧洲预备的投资计划将对欧盟2030年先进制程生产达到全球20%的目标有一定帮助，加上欧盟跟英特尔之间应该有相关补助在谈，所以英特尔才会有如此积极的扩产计划。英特尔预期在德国兴建20A厂房，也有助于帮助欧洲地区拥有先进制程产能，避免先进制程产能过度集中于亚洲与北美地区。

台积电方面，自2021年8月宣布接受德国的邀请计划赴欧建厂后一直没有下文，三星似乎也对于在欧洲设厂“兴趣”亦寥寥。

代工双雄意兴阑珊背后，直指欧洲并不是一个适合押注先进工艺 “宝地”的硬伤。有分析认为，投资欧洲先进工艺比投资成熟工艺风险更大，因为先进制造生态系统必须从头开始构建，并且需要更长的时间才能产生投资回报。此外，考虑到欧洲各国政治环境、行业支持、人才及生活费用，据统计在欧洲建厂的综合成本要比亚洲高出20%甚至更多。

其实美国也面临同样的挑战。正如一位知晓内情的业内人士所指，台积电在美国的Wafer Tek工厂成立24年以上，但有获利吗？文化、天性的不同注定有些产业无法移转。对于英特尔的投资，他更是直白说，有些投资注定要打水漂，但如今是政治正确很重要的Moment of Truth。

放眼当前在地缘政治及大国博弈的影响下，多年来塑造的半导体产业链的秩序正在发生不可预知的解构。

正如集微网此前分析所言，英特尔与欧盟的“双向选择”颇耐人寻味。在三家掌握先进制程技术的厂商中，台积电据路透社去年报道，与欧盟方面洽谈曾“不欢而散”，三星目前也未传出赴欧布局消息，英特尔的泛欧布局和欧盟给予英特尔的慷慨支持，隐隐勾勒出欧盟半导体产业规划中“跨大西洋伙伴”之间的更多互信，东亚半导体产业被有意无意排在了合作的候补位置。

回到欧盟的“盘算”，看来要想成功吸引顶尖巨头和新的行业参与者入驻欧盟，欧盟还需提高自身吸引力，并需要欧洲政策制定者提供足够的激励措施并有效执行。

但恐最让欧盟“伤神”的或是达成目标所需投入的巨量资本。有分析说，假设到 2030 年半导体行业市场规模将增长至1万亿美元/年，实现这一增长所需的相关资本支出约为 8250 亿美元。欧洲为了要将其份额增长到 20%，欧洲的总投资必须约为 2640亿美元。

对于欧盟来说，或许摆在眼前的时间与技术的挑战才刚开始。

投资欧洲 “钱”路未卜

欲戴王冠，必承其重。

英特尔“倾情”在欧洲“抢先”落子，相应地亦要承接随之而来的一系列挑战。

据行业一位资深人士陶知（化名）分析，对英特尔来说，尽管资本上有政府的补助，但在各地设厂，公司的Account要怎么分配？有没有那么多人可以应对？目前都还没有答案。

“如果英特尔新设厂都是以先进制程为主，能使用最先进制程的芯片供应商也将屈指可数，仍以英特尔、高通、英伟达、AMD、联发科或FPGA大厂为主。在强强联手的合作关系下，将使得最先进制程仍将掌握在少数半导体业者手中，但英特尔在目前也将先进工艺外包给台积电的情况下，新设厂的技术是否未来能有实力去承接欧洲客户的大单，或仍是Up in the Air(悬在空中)。” 陶知谨慎表示。

以产业链关联方即美相关材料、设备厂商对此的回应来看，或亦是喜忧参半。陶知透露说，一方面他们是乐观以待，因这会直接增加营收，相信成功几率较高。另一方面，则涉及运输、人才培养是否到位等风险，同时相应地成本也会相对增加，对此颇有苦恼。

更值得长期关注的是，这些工厂预计要三四年建成，但建成后会否面临产能过剩的风险？对此集微咨询资深分析师陈翔指出，英特尔在欧洲的代工扩张会增加其在欧洲芯片市场的占有率，世界芯片产能需求会趋于平稳，不会像疫情刚爆发这两年波动这么大，产能需求的增长率会逐渐降低，但市场占有率的增长会让英特尔在代工业站稳脚跟。

但以赛亚调研(Isaiah Research)认为，英特尔在欧洲预计兴建的厂主要是先进制程，像是在爱尔兰厂区扩增4nm制程、德国兴建20A厂。考虑到目前先进制程的客户群有限，若没有出现额外的客户或大量投单的产品应用，先进制程(尤其是4/5nm)在未来的确可能会面临产能过剩的风险，但晶圆大厂同时间也会思考产线、机台调配等措施来应对。

“对于英特尔来说，台积电、三星在先进制程都有持续的扩产计划及长期稳定配合的客户，未来能否抢到大客户，尤其美系厂商如AMD、英伟达、高通的订单即是市场关注的重点，而现在确实有部分客户与英特尔洽谈前期的合作，但都非常初期，仍有不确定性因素。”以赛亚调研进一步分析说。

三五年内 难改格局

行业看来，英特尔与欧盟热情“签手”、大手笔押注背后，不只是要通过IDM2.0重塑辉煌，或更会对目前的代工格局产生冲击。

陈翔认为，英特尔在欧洲进行大范围的代工扩张，一是提升本身的代工实力，增强自身在代工业的竞争力，二是扩大欧洲地区先进工艺的制造能力，填补欧洲代工业的空白。英特尔在代工扩张的同时也同时计划要在欧洲建立代工研发中心，这些研发投入会加快英特尔在先进制程上的研发速度，有助于英特尔在工艺节点上追赶台积电和三星。因而，英特尔的扩张或将冲击现在的代工格局，重回代工业前列。

以赛亚调研指出，英特尔近期积极在欧洲投资，与台积电、三星齐竞争，是期望重返半导体龙头地位。短期内英特尔在欧洲的扩产对代工格局的影响有限，因为英特尔在德国新建的厂区至少2027年才有量产计划，而量产后确实有机会与台积电、三星等大厂抢夺订单，但仍得评估届时英特尔制程研发及量产良率的状况。

尽管英特尔雄心勃勃，但无论是先进工艺激进的迭代路线，还是在美、欧的大举扩张，要超越台积电的道路恐怕仍十分遥远。

对此，以赛亚调研指出，台积电目前是先进制程的领先者，其7nm以下先进制程约两年一次迭代，因此英特尔一年升级一代的目标可谓相当积极。以现况来看，英特尔目前先进制程技术约落在7nm，落后台积电两代制程节点，假使今年下半年英特尔成功跨足4nm制程，仍落后台积电一代。至于英特尔预期在2024年达到20A制程量产，与台积电2nm制程将正面较量，相信以英特尔的投资及技术人才可能有机会达到目标，但良率跟产能仍是英特尔持续要面对的问题。

值得警醒的是，面对国外代工巨头动辄投资上千亿美元、精心落子展开工艺和产能的军备竞赛，加之在供应链上的话语优势，待工艺升级和产能兑现之后，后续对大陆代工业的发展或将产生釜底抽薪式的控制或挤压，我们需要从长计议，更需要利出一孔。

（校对/李延

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