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起底歐洲半導(dǎo)體圈的家底,憑什么反攻美日韓

芯東西 2020/12/27 16:04:44 責(zé)編:騎士

中美科技戰(zhàn)開打,歐洲半導(dǎo)體行業(yè)也難逃殃及。

為同樣避免被美國用技術(shù) “卡脖子”、實現(xiàn)重要技術(shù)的自主可控,歐洲 17 國在北京時間 12 月 8 日聯(lián)合發(fā)布了《歐洲處理器和半導(dǎo)體科技計劃聯(lián)合聲明》(以下簡稱《聯(lián)合聲明》),表示將追趕 2nm 芯片制程、提升目前僅有 10% 的半導(dǎo)體市場全球份額,并將把歐洲復(fù)原計劃 20% 的資金用于數(shù)字化領(lǐng)域,在兩三年內(nèi)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(yīng)的誕生地,歐洲拉開了半導(dǎo)體世界神秘的大門,開啟了全球?qū)Π雽?dǎo)體理論、實踐的狂熱研究。再加上歐洲本身在工業(yè)與車用領(lǐng)域的長期耕耘,如意法半導(dǎo)體等歐洲廠商在汽車半導(dǎo)體的細分市場上所向披靡。

轉(zhuǎn)瞬之間,兩百年快過去了,半導(dǎo)體 “蛋糕”越做越大。小到移動終端,大到數(shù)據(jù)中心,前沿科技的巨大需求推動著半導(dǎo)體行業(yè)風(fēng)云變幻:日韓在半導(dǎo)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(quán),中國大陸異軍突起,面對世界半導(dǎo)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(lǐng)域卻稍顯沉寂和冷清

我們可以看到的是,縱使擁有光刻機巨人阿斯麥、王牌 IP 供應(yīng)商 Arm 等一眾老牌強勢企業(yè),但無論是市場份額、營收排名還是對全球半導(dǎo)體市場的影響力,歐洲各方面表現(xiàn)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(lián)合聲明》,意在重振歐洲半導(dǎo)體雄風(fēng)。但花費高達 1450 億歐元的《聯(lián)合聲明》真的能振興歐洲半導(dǎo)體嗎?要回答這個問題,我們就不得不先回顧一下歐洲半導(dǎo)體的真實力。

01. 半導(dǎo)體屆的老炮兒:穩(wěn)健有余,亮點不足

近些年,半導(dǎo)體行業(yè)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(zhàn)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(tǒng)優(yōu)勢玩家、大名鼎鼎的歐洲三巨頭:意法半導(dǎo)體、英飛凌和恩智浦,在市場份額和營收排名其實表現(xiàn)優(yōu)異。

▲2015-2020 年度全球半導(dǎo)體廠商銷售額排名,恩智浦 2020 年排名暫未公布(數(shù)據(jù)來源:IC Insights)

表現(xiàn)優(yōu)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(chǎn)業(yè)(三家的汽車業(yè)務(wù)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(fā)展的熱門領(lǐng)域。

這也是歐洲半導(dǎo)體行業(yè)的 “特色”,汽車行業(yè)全球領(lǐng)先,半導(dǎo)體行業(yè)也多圍繞著汽車相關(guān)的技術(shù),在功率器件、微控制器、射頻技術(shù)、半導(dǎo)體設(shè)備和某些汽車芯片等傳統(tǒng)領(lǐng)域表現(xiàn)強勢,但在如嵌入式處理器等新興消費電子領(lǐng)域卻缺乏亮點。

或許也是因為沒有新企業(yè)的更新迭代,歐洲錯過了半導(dǎo)體行業(yè)的幾個風(fēng)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(dǎo)體材料等領(lǐng)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?shù)拿暋?/p>

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(lǐng)域無人能敵,而今年,由于疫情、中美貿(mào)易戰(zhàn)等影響,包括臺積電在內(nèi)的臺灣芯片代工業(yè)也必將產(chǎn)能爆滿,營收翻番。

中國大陸由于對半導(dǎo)體需求巨大,政策利好不斷,雖仍存技術(shù)壁壘,但整體情形向好,半導(dǎo)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(dǎo)體理論較量上遠勝一籌,后期更是成為半導(dǎo)體企業(yè)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(yè),在 IP 領(lǐng)域也占據(jù)半壁江山,成為真正的芯片霸主。

▲2018、2019 年全球 IP 設(shè)計營收排名(圖源 Ipnest)

相比之下,歷史僅次于美國的歐洲半導(dǎo)體行業(yè)似乎顯得穩(wěn)健有余、亮點不足。

02. 歐洲半導(dǎo)體的 “排面”:穩(wěn)中求進的三巨頭

自 1987 年起,三位決賽圈選手常駐全球半導(dǎo)體 20 強三十余年,憑借過硬的業(yè)務(wù)能力讓歐洲半導(dǎo)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(yè)上的傳統(tǒng)優(yōu)勢,歐洲半導(dǎo)體在功率及車用半導(dǎo)體領(lǐng)域最具競爭力,這也是三家企業(yè)的主營業(yè)務(wù)。

▲意法半導(dǎo)體、英飛凌、恩智浦相關(guān)資料(據(jù)網(wǎng)絡(luò)公開資料整理)

歐洲企業(yè)更注重穩(wěn)扎穩(wěn)打地完善傳統(tǒng)產(chǎn)品線,且各家在產(chǎn)品線上的側(cè)重點也各不相同。

依托于傳感器業(yè)務(wù)及其突出的 MEMS 技術(shù),意法半導(dǎo)體更加關(guān)注消費電子、汽車以及工業(yè)傳感器領(lǐng)域。

在新興半導(dǎo)體工藝技術(shù)方面,意法半導(dǎo)體大力研發(fā) 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(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用。此外,意法半導(dǎo)體還在今年 2 月宣布與臺積電合作,以加速化合物半導(dǎo)體(氮化鎵)制程技術(shù)開發(fā)。

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(yè)務(wù),大力拓展 UWB、NFC 等射頻業(yè)務(wù)。

英飛凌不僅是汽車電子領(lǐng)域頗具競爭力的玩家,在功率半導(dǎo)體賽道也持續(xù)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(dǎo)體優(yōu)勢的同時整合第三代化合物半導(dǎo)體(即氮化鎵)領(lǐng)域的先進技術(shù);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(shù)躍升汽車半導(dǎo)體供應(yīng)商榜首。

總體來說,歐洲三巨頭是典型的 IDM 風(fēng)格,從芯片設(shè)計制作到封測銷售一應(yīng)俱全,產(chǎn)品線齊全、技術(shù)底子扎實且各有各的明星產(chǎn)品,這也是歐洲半導(dǎo)體實力強勁的原因。

而三巨頭產(chǎn)品線布局的思路也是歐洲半導(dǎo)體發(fā)展的縮影。由于沒有大量存儲器、手機芯片等熱門業(yè)務(wù),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(dǎo)體行業(yè)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(wěn),受市場影響較小,并沒有大幅起落。

03. 歐洲半導(dǎo)體的 “里子”:詳解產(chǎn)業(yè)線和科技支柱

要分析一個產(chǎn)業(yè)的實力,除了看得見的巨頭相爭,產(chǎn)業(yè)鏈上每一環(huán)的技術(shù)保障和科研機構(gòu)的技術(shù)突破都至關(guān)重要。

▲歐洲半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)(圖源愛迪生研究院)

歐洲半導(dǎo)體行業(yè)最不容小覷的,是芯片各環(huán)節(jié)的制造設(shè)備。

光刻設(shè)備領(lǐng)域,荷蘭阿斯麥是能生產(chǎn)全球唯一一種滿足 5nm 及以下工藝要求的 EUV(極紫外)光刻機。

邏輯代工設(shè)備領(lǐng)域,荷蘭 ASMI 是英特爾、三星和臺積電沉積設(shè)備的主要供應(yīng)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(yīng)領(lǐng)域,法國 Riber 的分子束外延(MBE)設(shè)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(shù)據(jù)處理更強大、速度更快的超小型硅晶體管;法國 Soitec 設(shè)計和制造的半導(dǎo)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(qū)輸送各環(huán)節(jié)制造設(shè)備,圍繞汽車行業(yè)的芯片制造、高端傳感器等領(lǐng)域,歐洲同樣也表現(xiàn)出色:面向汽車行業(yè)的比利時芯片設(shè)計商 Melexis;生產(chǎn)車用半導(dǎo)體、傳感器的德國 Elmo;高端光線和接近傳感器的供應(yīng)商德國 Dialog 和奧地利 ams;由恩智浦投資的新型智能系統(tǒng)處理器先驅(qū)法國 Kalray。

歐洲在半導(dǎo)體材料和晶圓代工領(lǐng)域也有自己的龍頭企業(yè)。

德國 Siltronic 是世界領(lǐng)先的超純硅晶圓制造商,直徑高達 300mm 的高度專業(yè)化超純硅晶圓年產(chǎn)量達 84 萬片;德國化工巨頭巴斯夫可以供應(yīng)高純度的精加工光刻材料、完善的銅元素電化學(xué)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(dǎo)體工業(yè)的扎實基礎(chǔ)離不開科研創(chuàng)新打下的堅強后盾。而歐洲的半導(dǎo)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(fā)平臺,IMEC 是半導(dǎo)體業(yè)界的指標性研發(fā)機構(gòu),擁有全球先進的芯片研發(fā)技術(shù)工藝,與美國的英特爾和 IBM 并稱為全球微電子領(lǐng)域 “3I”,與阿斯麥、臺積電、三星、高通、Arm 等全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈巨頭有著廣泛合作。

04. 產(chǎn)業(yè)外向型、龍頭被 “挖空”,1450 億歐元會打水漂嗎?

面對其他地區(qū)的半導(dǎo)體崛起,歐洲從未放棄過在半導(dǎo)體領(lǐng)域的努力。

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

但在四十年后的今天,歐洲半導(dǎo)體市場卻并未展現(xiàn)實現(xiàn)計劃中所期待的半導(dǎo)體振興。

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),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(dǎo)體市場規(guī)模區(qū)域分布情況及預(yù)測(圖源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院)

顯然,歐洲在這個時候發(fā)布《聯(lián)合聲明》,就是要用 1450 億歐元為歐洲半導(dǎo)體打一場翻身仗。

相信在上文的簡述后,我們對歐洲半導(dǎo)體實力已經(jīng)有了一個基本的認識:半導(dǎo)體研究歷史悠久、行業(yè)龍頭三十多年屹立不倒、產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)基礎(chǔ)扎實、科研機構(gòu)實力強勁、政策和資金扶持也不差。

可以說,歐洲半導(dǎo)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(dǎo)體廠商 “外向型”的發(fā)展路線有關(guān),無論是設(shè)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(chǎn)業(yè)鏈上晶圓制造和封測工藝部分的 “兩頭缺失”。

意法半導(dǎo)體、英飛凌和恩智浦近五年來把九成以上的晶圓廠都設(shè)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(qū)銷售額占比(括號內(nèi)為 2010 年占比,數(shù)據(jù)來源:公司報告、IC Insights)

全球半導(dǎo)體封測前二十,歐洲公司也榜上無名。

▲2009 與 2019 年封測領(lǐng)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(dǎo)體格局產(chǎn)生巨大影響的企業(yè),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”。

荷蘭阿斯麥是光刻機行業(yè)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(lián)合聲明》本身,除卻 1450 億的投資數(shù)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(zhí)行方案、實施步驟、組織架構(gòu)甚至產(chǎn)業(yè)分工都含糊不清,只有高喊數(shù)字主權(quán)和芯片自主可控的口號。

05. 結(jié)語:芯片 “亂世”,無人可以置身事外

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

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

但水花將有多大,能不能真的實現(xiàn)《聯(lián)合聲明》中所提到的 “減少外部依賴”和實現(xiàn)數(shù)字主權(quán)的目標,我們拭目以待。

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