2023 年在整個芯片界，如果説英偉達是第一大狂歡者，那麼歐洲芯片廠商就是舞池中的第二大主角。憑藉車用芯片和 SiC 兩大動力之源，歐洲芯片廠商財源滾滾來。在嚐到豐盛甜頭後，這些廠商們的眼光已經轉向更大的未來，正努力佈局更廣袤的戰場。
與此同時，隨着《歐洲芯片法案》的正式通過，歐洲的芯片製造旅程按下加速鍵，台積電、英特爾、格芯等晶圓廠紛紛拿到真金白銀的財政補貼。然而，在這繁榮的表面之下，歐洲半導體發展所面臨的潛在風險也逐漸浮現。
<h2>看好SiC，大建晶圓廠</h2>
SiC 市場的速度增長之快，超乎了行業的想象，不僅是汽車領域，在在太陽能、儲能和大功率電動汽車充電等廣泛的工業應用領域也在以極快的速度增長。英飛凌和意法半導體這兩大歐洲芯片大廠看準了 SiC 市場的潛力，開啓了建廠軍備賽。
2023 年 8 月 8 日，英飛凌選擇大幅擴建馬來西亞居林的晶圓廠，在未來五年內，英飛凌將再投入多達 50 億歐元進行居林第三廠區（Module Three）的二期建設。此舉旨在要打造全球最大的 200 毫米 SiC 晶圓廠。而英飛凌如此豪氣的原因，則是其來自汽車和工業應用領域大約 50 億歐元新設計訂單以及約 10 億歐元的預付款。
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英飛凌估計，通過此次最新的投資再加上計劃在菲拉赫與居林工廠的 200 毫米 SiC 改造，有望使英飛凌在 2030 之前 SiC 的年營收達到約 70 億歐元。這座即將誕生的生產基地將幫助英飛凌實現在 2030 年之前佔據全球 30% SiC 市場份額的目標。
<h2>歐洲芯片巨頭押注RISC-V</h2>
日前，博世、高通、英飛凌、Nordic 以及恩智浦等五家歐洲頭部汽車電子芯片公司共同宣佈，將在德國投資成立一家基於開源 RISC-V 架構的合資公司，旨在通過下一代芯片開發來推動 RISC-V 架構在全球的應用。這個合資公司最初是圍繞汽車領域的應用展開，但最終擴展到” 物聯網和移動領域。這五家芯片公司的共同投資和合作表明它們對 RISC-V 架構的前景充滿信心。
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圖源：博世
對於幾家芯片廠商來説，對於 RISCV 可以説各有謀劃：高通 “苦” Arm 制約久已，雖然兩家公司已有 20 多年的共生關係，但此前因為 Nuvia 授權問題，Arm 起訴了高通。而 RISC-V 是高通的另一條可控之路。其實高通對 RISC-V 的投資已超過五年，此前高通還投資了 SiFive，而且其許多產品中已經有 RISC-V 微控制器。
英飛凌和恩智浦則可以發力基於 RISC-V 的汽車處理器 IP；Nordic 專注在低功耗物聯網無線技術，該公司的第四代多核低功耗藍牙芯片，就結合了 ARM 內核以及多個內部 RISC-V 內核。
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Nordic在第四代藍牙芯片中結合了ARM M33和RISC-V內核（圖源：Nordic）
分析他們發力RISC-V背後的幾點原因可能如下：
RISC-V 作為一種開源架構，其本身的優點和潛力，具有靈活性和可定製性，也不收取昂貴的授權費用，可以滿足不同領域和應用的需求。對於這些公司來説可以降低依賴特定供應商的風險。隨着汽車電子系統的複雜性不斷增加，對高性能、低功耗和可靠性的要求也日益提高。採用 RISC-V 架構可以提供更大的靈活性，以滿足不斷變化的市場需求。
還有一大原因是，避免捲進芯片戰爭的囹圄當中，是降低供應鏈風險的戰略考慮。Arm 已經在授權方面受到美國的制約，尤其是中國。相反，RISC-V 基金會於 2019 年遷往瑞士，並更名為 “ RISC-V 國際”，表明其不會受到美國政治影響。對於這些歐洲芯片公司而言，他們的生意有很大一部分是中國客户，轉向 RISC-V 不失為一個備選之路。
而且 RISC-V 近年來在中國廠商的大力推動下，在軟硬件、編譯器、開發者工具、生態等方面，RISC-V 正在迎頭趕上。
此外，這種合資公司的成立還將促進歐洲在半導體領域的技術創新和競爭力。在全球半導體產業鏈中，歐洲正在尋求提升自身的競爭地位。歐洲芯片法案將 RISC-V 確定為歐洲應投資的下一代技術之一，涵蓋了從微控制器到數據中心和超級計算機所需的高端芯片。歐盟對 RISC-V 已經投入了不少金錢，此前 EuroHPC 為 RISC-V Chiplet 項目募集 2.7 億歐元。
在全球半導體競爭加劇的大背景下，這次歐洲芯片巨頭的合作顯得尤為引人矚目。儘管這些公司之間存在競爭，但他們卻能聯手前行。通過集合多家強勢企業的力量，合資公司可能更具競爭優勢，能快速開發和推廣 RISC-V 產品。
<h2>真金白銀，瘋狂補貼</h2>
如今，各國紛紛祭出真金白銀舉全國之力發展半導體，歐盟也是如此。《歐洲芯片法案》於 2022 年 2 月首次提出，到 2023 年 7 月 25 日，這項由 22 個歐盟成員國《歐洲芯片法案》正式通過。《歐洲芯片法案》旨在調動 430 億歐元，通過提供補貼、吸引投資和鼓勵研發來促進歐洲半導體行業的發展。最終目標是到 2030 年將歐洲生產的芯片的市場份額從目前的 10% 左右提高到 20% 左右。此舉的一大目的是為了振興歐洲的芯片製造業，吸引台積電、三星和英特爾這樣的晶圓廠的入駐。
自此歐洲提出芯片法案以來，確實吸引了不少廠商前來建廠，選址大都集中在德國。在《湧入歐洲的新晶圓廠》一文中所談及。如今，隨着《歐洲芯片法案》的通過，補貼分配也陸續開始實施起來。
英特爾已承諾在德國馬格德堡附近建立一家領先的晶圓廠，並在波蘭建立一家先進的芯片封裝工廠。其中德國的晶圓廠預計投資 330 億美元，定位於為英特爾產品和英特爾代工服務客户，2023年6月19日，英特與德國政府簽訂協議，德國政府將提供三分之一的費用（110億歐元）,這也是該國現代歷史上最大的外國直接投資。波蘭的封測廠投資 46 億美元，該廠將有助於滿足英特爾預計到 2027 年對封裝和測試能力的關鍵需求。
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德國總理奧拉夫·肖爾茨（右上）和英特爾首席執行官帕特·基辛格（左上）在總理府出席德國政府與該公司之間的協議簽字儀式
緊接着，台積電、博世、英飛凌和恩智浦宣佈聯合投資歐洲半導體制造公司 (ESMC)，在德國德累斯頓建設一座價值 100 億歐元的 300 毫米晶圓廠。近兩年來，外界對晶圓代工巨頭台積電是否有意在德國建廠存有疑慮。就在 8 月 8 日，台積電董事會核准以不超過 34.99 億歐元（約 38.84 億美元）的額度內，投資由公司主要持股之德國子公司 ESMC GmbH，以提供先進半導體制造服務。待經監管機關核准並符合其他條件後，將由台積電持有 70% 股權，博世、英飛凌和恩智浦則各持有 10% 股權，由台積電營運。
ESMC 晶圓廠預計採用台積電 28/22 納米平面互補金屬氧化物半導體（CMOS），以及 16／12 納米 FinFET 製程技術，月產能約 4 萬片 12 英寸晶圓，該廠預定 2024 年下半年建廠，2027 年底生產。該晶圓廠主要生產成熟製程的芯片，這也算是響應了快速增長的汽車和工業領域的發展需求，因為諸如汽車和工業領域的芯片往往製程並不先進。
2022 年 7 月 ST 和 GlobalFoundries 合作在法國 Crolles 的現有 300 毫米工廠附近建立一個新的聯合運營的 300 毫米半導體制造工廠，用於生產 FD-SOI 或完全耗盡的絕緣體上硅的半導體制造技術的產品。2023年6月5日，兩家公司已經敲定在法國新建300mm半導體制造工廠的協議。其中法國政府將對這個新廠提供 75 億歐元的補貼。該援助措施符合《歐洲芯片法案》規定的目標和 “法國 2030” 計劃的一部分，最近獲得了歐盟委員會的批准。歐盟聲明説，援助將採取直接贈款給 ST 和 GF 的形式。
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來源：GlobalFoundries
此外，SiC 巨頭 Wolfspeed 也正在聯合其合作伙伴採埃孚在德國建立最大的 SiC 工廠，他們也有望獲得歐洲的芯片補貼，該合資企業尋求補貼約 25% 的成本，大約 7.5 億歐元。此前，Wolfspeed 宣佈將斥資 30 億美元，計劃在德國薩爾州建造一個高度自動化的 200 毫米 SiC 晶圓製造工廠。該工廠將建在薩爾州一座佔地 35 英畝（14 公頃）的前燃煤電廠上，這是 Wolfspeed 在歐洲的第一家工廠，也將成為世界上最大的碳化硅芯片生產工廠，晶圓廠建設預計將於 2023 年上半年開始建設，並計劃在四年內開始批量生產。新工廠是 Wolfspeed 65 億美元全球產能擴張計劃的一部分，將支持其 2027 財年 40 億美元的長期收入前景。
總的來説，歐盟的芯片法案確實在奏效，因為如果沒有《歐洲芯片法案》，這些投資就不可能在歐洲進行。如此看下來，只有韓國還沒有在歐洲進行建廠，德國總理奧拉夫·肖爾茨上週末訪問首爾時，他再次與韓國同行談論了半導體問題，呼籲韓國投資歐洲以加強供應鏈。
<h2>歐洲發展半導體最大的挑戰</h2>
歐洲在半導體市場上確實具有顯著優勢，例如在汽車、航空航天以及工業自動化應用領域，歐洲半導體行業已佔據了重要地位。此外，歐洲還擁有一流的創新研究設施，比如位於比利時魯汶的 Imec。然而，這一領域也面臨着一些亟需解決的重大挑戰。
人才缺口的挑戰
人才短缺是其中一個重要挑戰。晶圓廠的經濟成功在很大程度上依賴於半導體行業的專業勞動力供應。沒有合適的熟練人才，任何新建或擴建的工廠都無法產生重大影響。目前，歐洲正面臨着合格工人的嚴重短缺，未來十年這一狀況可能會進一步惡化。
如前文所述，歐洲的主要晶圓廠大部分設在德國，其中三分之一的半導體工程人員來自德國的薩克森州。該地區有超過 7.6 萬名員工在當地芯片行業工作，部分原因歸功於當地的研究機構、半導體公司和技術大學的集羣。但對德國乃至整個歐洲來説，這還遠遠不夠。
據德國勞工部統計，從 2021 年 6 月至 2022 年 6 月，德國半導體行業短缺 6.2 萬名員工。又根據 IW Koeln 的研究，未來 10 至 12 年內，德國半導體行業將有 28% 的電氣工程專家和 33% 的工程主管達到退休年齡。因此，人口老齡化和進入勞動力市場的德國人減少，迫切需要大量外國熟練勞動力。雖然歐洲正在改革其移民法，以便吸引外國技術工人更容易來到德國，但在爭取技術人才方面，歐洲仍未能與新加坡等國提供的高薪相抗衡。
行業需求與人才結構的複雜性
半導體工藝的每個步驟都需要不同類型的專業人才。據德勤統計，一家大型晶圓廠需要大約 4000 名具備生產工程、物流、支持和生產運營技能的工人。德國《商報》報道稱，到 2030 年，該行業將有超過一半的職位面臨人員空缺。
歐盟內部人才流動也存在複雜性，儘管歐盟國家之間的工人可以自由流動，但語言卻成為了一道障礙，特別是對於技術工作。這在日本或美國並不存在。歐盟的勞動法與其他法域也有很大不同，教育體系（大學和職業教育）也存在差異。
綜合考慮，任何一個國家或地區想要在半導體全產業鏈中達到完全的自給自足，都是一項極為艱鉅和複雜的任務。
本文作者：杜芹 DQ，來源：半導體行業觀察，原文標題：《歐洲芯片，瘋狂搞事》<div>風險提示及免責條款</div>
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《歐洲芯片法案》正式通過，台積電、英特爾等晶圓廠紛紛拿到真金白銀的補貼，但歐洲人才缺口及半導體行業人才結構的複雜性，或成歐洲半導體發展的最大挑戰。