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中美科技戰開打,歐洲半導體行業也難逃殃及

工程師鄧生 ? 來源:芯東西 ? 作者:子佩 ? 2021-01-02 10:30 ? 次閱讀

中美科技戰開打,歐洲半導體行業也難逃殃及。

為同樣避免被美國用技術“卡脖子”、實現重要技術的自主可控,歐洲17國在北京時間12月8日聯合發布了《歐洲處理器和半導體科技計劃聯合聲明》(以下簡稱《聯合聲明》),表示將追趕2nm芯片制程、提升目前僅有10%的半導體市場全球份額,并將把歐洲復原計劃20%的資金用于在數字化領域,在兩三年內投資總額達到1450億歐元(約1.15萬億人民幣)。

1833年,作為法拉第效應的誕生地,歐洲拉開了半導體世界神秘的大門,開啟了全球對半導體理論、實踐的狂熱研究。再加上歐洲本身在工業與車用領域的長期耕耘,如意法半導體等歐洲廠商在汽車半導體的細分市場上所向披靡。

轉瞬之間,兩百年快過去了,半導體“蛋糕”越做越大。小到移動終端,大到數據中心,前沿科技的巨大需求推動著半導體行業風云變幻:日韓在半導體材料上中場對壘,中國臺灣在晶圓代工上勢如破竹,美國手握芯片霸權,中國大陸異軍突起,面對世界半導體舞臺上你方唱罷我登場的熱鬧場面,歐洲在新興消費電子領域卻稍顯沉寂和冷清。

▲半導體產業鏈全球化(來源:芯匯研究)

我們可以看到的是,縱使擁有***巨人阿斯麥、王牌IP供應商Arm等一眾老牌強勢企業,但無論是市場份額、營收排名還是對全球半導體市場的影響力,歐洲各方面表現都呈逐年下降的趨勢。

歐洲諸國顯然也意識到了這個問題,推出《聯合聲明》,意在重振歐洲半導體雄風。但花費高達1450億歐元的《聯合聲明》真的能振興歐洲半導體嗎?要回答這個問題,我們就不得不先回顧一下歐洲半導體的真實力。

一、半導體屆的老炮兒:穩健有余,亮點不足

近些年,半導體行業并不“太平”,前有英偉達收購Arm,后有AMD收購賽靈思,日韓中門對狙稍事歇息,中美科技戰就開始打得如火如荼,而在一個接著一個的重磅變局中,歐洲玩家卻顯得置身事外。

傳統優勢玩家、大名鼎鼎的歐洲三巨頭:意法半導體、英飛凌和恩智浦,在市場份額和營收排名其實表現優異。

▲2015-2020年度全球半導體廠商銷售額排名,恩智浦2020年排名暫未公布(數據來源:IC Insights)

表現優異卻存在感逐漸稀薄,原因不外于三巨頭的賽道選擇:專注于汽車電子產業(三家的汽車業務最多的超過了50%,最低的也高于40%)而錯過了存儲器、晶圓代工、智能手機芯片等高速發展的熱門領域。

這也是歐洲半導體行業的“特色”,汽車行業全球領先,半導體行業也多圍繞著汽車相關的技術,在功率器件、微控制器射頻技術、半導體設備和某些汽車芯片等傳統領域表現強勢,但在如嵌入式處理器等新興消費電子領域卻缺乏亮點。

或許也是因為沒有新企業的更新迭代,歐洲錯過了半導體行業的幾個風口時刻。

日韓上世紀末集全國之力沖擊存儲器、手機芯片、半導體材料等領域,曾一段時間半路超車打破歐美的壟斷局面,拿下不少的市場蛋糕,沖出了三星東芝、SK海力士等如今響當當的名聲。

中國臺灣臺積電芯片代工世界第一,2019年市占率超50%,在先進制程代工、5G手機芯片領域無人能敵,而今年,由于疫情、中美貿易戰等影響,包括臺積電在內的臺灣芯片代工業也必將產能爆滿,營收翻番。

中國大陸由于對半導體需求巨大,政策利好不斷,雖仍存技術壁壘,但整體情形向好,半導體市場活力十足。

美國早期借助貝爾實驗室等扎實的科研力量在與歐洲的半導體理論較量上遠勝一籌,后期更是成為半導體企業的千億俱樂部,除了擁有英特爾、英偉達、高通、IBM、德州儀器博通等市值超千億的芯片企業,在IP領域也占據半壁江山,成為真正的芯片霸主。

▲2018、2019年全球IP設計營收排名(圖源Ipnest)

相比之下,歷史僅次于美國的歐洲半導體行業似乎顯得穩健有余、亮點不足。

二、歐洲半導體的“排面”:穩中求進的三巨頭

自1987年起,三位決賽圈選手常駐全球半導體20強三十余年,憑借過硬的業務能力讓歐洲半導體有了“排面”。

如上文所提到,由于歐洲在機械工程和汽車工業上的傳統優勢,歐洲半導體在功率及車用半導體領域最具競爭力,這也是三家企業的主營業務。

▲意法半導體、英飛凌、恩智浦相關資料(據網絡公開資料整理)

歐洲企業更注重穩扎穩打地完善傳統產品線,且各家在產品線上的側重點也各不相同。

依托于傳感器業務及其突出的MEMS技術,意法半導體更加關注消費電子、汽車以及工業傳感器領域。

在新興半導體工藝技術方面,意法半導體大力研發FD-SOI(全耗盡型絕緣體上硅),意在基于其低能耗的特點擴展物聯網領域應用。此外,意法半導體還在今年2月宣布與臺積電合作,以加速化合物半導體(氮化鎵)制程技術開發。

恩智浦主攻車載通信和射頻芯片模塊,用118億美元收購飛思卡爾一舉拿下MCU(微控制單元)市場全球第一,再用17.6億美元收購Marvell的無線連接業務,大力拓展UWB、NFC等射頻業務。

英飛凌不僅是汽車電子領域頗具競爭力的玩家,在功率半導體賽道也持續加碼。在2015年收購了美國國際整流器公司 (International Rectifier),在強化功率半導體優勢的同時整合第三代化合物半導體(即氮化鎵)領域的先進技術;今年再用100億美元收購了賽普拉斯,通過其強悍的MCU、存儲和互連技術躍升汽車半導體供應商榜首。

總體來說,歐洲三巨頭是典型的IDM風格,從芯片設計制作到封測銷售一應俱全,產品線齊全、技術底子扎實且各有各的明星產品,這也是歐洲半導體實力強勁的原因。

而三巨頭產品線布局的思路也是歐洲半導體發展的縮影。

由于沒有大量存儲器、手機芯片等熱門業務,所以當手機芯片、存儲器市場打得熱火朝天的時候,歐洲半導體行業仍“偏安一隅”:無論在營收份額還是全球排名上都顯得相對平穩,受市場影響較小,并沒有大幅起落。

三、歐洲半導體的“里子”:詳解產業線和科技支柱

要分析一個產業的實力,除了看得見的巨頭相爭,產業鏈上每一環的技術保障和科研機構的技術突破都至關重要。

▲歐洲半導體產業鏈環節(圖源愛迪生研究院)

歐洲半導體行業最不容小覷的,是芯片各環節的制造設備。

光刻設備領域,荷蘭阿斯麥是能生產全球唯一一種滿足5nm及以下工藝要求的EUV(極紫外)***。

邏輯代工設備領域,荷蘭ASMI是英特爾、三星和臺積電沉積設備的主要供應商;德國Aixtron制造的碳化硅和氮化鎵等特殊材料,可用于電動汽車和5G芯片。

高端基板供應領域,法國Riber的分子束外延(MBE)設備可造出性價比極高的薄膜太陽能電池、OLED顯示屏,并造出數據處理更強大、速度更快的超小型硅晶體管;法國Soitec設計和制造的半導體材料,可以使芯片尺寸更小、能耗更少、性能更好。

除了向全球其他地區輸送各環節制造設備,圍繞汽車行業的芯片制造、高端傳感器等領域,歐洲同樣也表現出色:面向汽車行業的比利時芯片設計商Melexis;生產車用半導體、傳感器的德國Elmo;高端光線和接近傳感器的供應商德國Dialog和奧地利ams;由恩智浦投資的新型智能系統處理器先驅法國Kalray。

歐洲在半導體材料和晶圓代工領域也有自己的龍頭企業。

德國Siltronic是世界領先的超純硅晶圓制造商,直徑高達300mm的高度專業化超純硅晶圓年產量達84萬片;德國化工巨頭巴斯夫可以供應高純度的精加工光刻材料、完善的銅元素電化學沉積方案、3D-TSV封裝等。

雖然晶圓代工市場前十名中沒有一家來自歐洲,但位于德國的X-FAB是世界上最大的模擬/混合信號代工廠,每年可提供約120萬片200mm等效晶圓的制造能力。

歐洲半導體工業的扎實基礎離不開科研創新打下的堅強后盾。

而歐洲的半導體后盾,是比利時微電子研究中心(Interuniversity Microelectronics Centre, 簡稱IMEC)。

▲IMEC總部

或許你沒有聽過它的名字,但作為全球知名的獨立公共研發平臺,IMEC是半導體業界的指標性研發機構,擁有全球先進的芯片研發技術工藝,與美國的英特爾和IBM并稱為全球微電子領域“3I”,與阿斯麥、臺積電、三星、高通、Arm等全球半導體產業鏈巨頭有著廣泛合作。

四、產業外向型、龍頭被“挖空”,1450億歐元會打水漂嗎?

面對其他地區的半導體崛起,歐洲從未放棄過在半導體領域的努力。

在上世紀八十年代歐洲即發表多項戰略計劃:ESPRIT(歐洲信息、技術研究發展戰略計劃)、RACE(歐洲先進通信技術研究開發計劃)、JESSI(歐洲聯合亞微米硅計劃)等,自主可控也一直是眾多計劃所倡導的主旋律。

但在四十年后的今天,歐洲半導體市場卻并未展現實現計劃中所期待的半導體振興。據前瞻產業研究院數據,歐洲近年的全球市場份額都維持在10%左右(全球總量約為4400億美元,歐洲約為440億左右),甚至不及其GDP在全球16%的占比。

▲2018-2019年全球半導體市場規模區域分布情況及預測(圖源:前瞻產業研究院)

顯然,歐洲在這個時候發布《聯合聲明》,就是要用1450億歐元為歐洲半導體打一場翻身仗。

相信在上文的簡述后,我們對歐洲半導體實力已經有了一個基本的認識:半導體研究歷史悠久、行業龍頭三十多年屹立不倒、產業鏈各環節基礎扎實、科研機構實力強勁、政策和資金扶持也不差。

可以說,歐洲半導體生來就含著金湯匙。

但如今不盡如人意的情況可能也與歐洲半導體廠商“外向型”的發展路線有關,無論是設備制造廠商還是三巨頭,主要的客戶都在歐洲之外,由此帶來的是產業鏈上晶圓制造和封測工藝部分的“兩頭缺失”。

意法半導體、英飛凌和恩智浦近五年來把九成以上的晶圓廠都設在了歐洲以外,整個歐洲純晶圓廠銷售額在全球的占比從十年前的10%降到目前的6%。

▲2020年度純晶圓代工各地區銷售額占比(括號內為2010年占比,數據來源:公司報告、IC Insights)

全球半導體封測前二十,歐洲公司也榜上無名。

▲2009與2019年封測領域全球前二十(圖源:stiftung-nv.de)

看向歐羅巴大陸上唯二對世界半導體格局產生巨大影響的企業,出生英國的Arm和坐落荷蘭的阿斯麥。

Arm不用提,縱使總部仍位于英國劍橋,但被日本軟銀買下后,又被賣進美國英偉達,歐洲血脈“淺薄”。

荷蘭阿斯麥是***行業毫無疑問的巨頭,但主要客戶在東亞和北美,背后兩大控股集團:資本國際集團與貝萊德集團(The Capital Group Companies和The Blackstone Group,分別持股15.2%和6.52%),均為美國控股集團。

再回到《聯合聲明》本身,除卻1450億的投資數額,牽頭起草聲明的歐盟委員會甚至沒有提到這筆錢怎么花,執行方案、實施步驟、組織架構甚至產業分工都含糊不清,只有高喊數字主權和芯片自主可控的口號。

結語:芯片“亂世”,無人可以置身事外

在美國對芯片技術的長臂管制之下,無論是供貨許可上頻繁被阻的中國企業還是已經獲得供貨許可的歐洲企業都在積極尋找一條自主可控之路。

這份價值1450億歐元的《聯合聲明》既象征著歐洲振興半導體的決心,也傳遞著一向平靜的歐洲半導體戰場即將狼煙四起的信號。

但水花將有多大,能不能真的實現《聯合聲明》中所提到的“減少外部依賴”和實現數字主權的目標,我們拭目以待。

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