歐洲芯片，瘋狂搞事
2023年在整個芯片界，如果說英偉達是第一大狂歡者，那么歐洲芯片廠商就是舞池中的第二大主角。憑借車用芯片和SiC兩大動力之源，歐洲芯片廠商財源滾滾來。在嘗到豐盛甜頭後，這些廠商們的眼光已經轉向更大的未來，正努力布局更廣袤的战場。
與此同時，隨着《歐洲芯片法案》的正式通過，歐洲的芯片制造旅程按下加速鍵，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。
看好SiC，大建晶圓廠
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准了SiC市場的潛力，开啓了建廠軍備賽。
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。
英飛凌的這些大單中，其中車領域包括六家整車廠，三家來自中國，分別是福特、上汽和奇瑞。可再生能源領域的客戶包括SolarEdge和中國三大領先的光伏和儲能系統公司。此外，英飛凌和施耐德電氣就產能預訂達成一致，包括預付硅和碳化硅產品的費用。
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。
而早在2023年6月7日，意法半導體與三安在中國重慶共同建立一個新的8英寸SiC器件合資制造工廠。該廠計劃於2025年第四季度开始生產，預計將於2028年全面落成，達產後可生產8英寸SiC晶圓1萬片/周。據了解，該合資項目公司將由三安光電控股，暫定名爲“三安意法半導體(重慶)有限公司”，其中由三安光電全資子公司湖南三安持股51%，意法半導體（中國）投資有限公司持股49%。同時，三安光電將在當地獨資建立一個8英寸SiC襯底工廠作爲配套，計劃投資約70億元。
歐洲芯片巨頭押注RISC-V
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布，將在德國投資成立一家基於开源RISC-V架構的合資公司，旨在通過下一代芯片开發來推動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开，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。
圖源：博世
對於幾家芯片廠商來說，對於RISCV可以說各有謀劃：高通“苦”Arm制約久已，雖然兩家公司已有20多年的共生關系，但此前因爲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线技術，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。
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作爲一種开源架構，其本身的優點和潛力，具有靈活性和可定制性，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。對於這些公司來說可以降低依賴特定供應商的風險。隨着汽車電子系統的復雜性不斷增加，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，避免卷進芯片战爭的囹圄當中，是降低供應鏈風險的战略考慮。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，並更名爲“ 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戶，轉向RISC-V不失爲一個備選之路。
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、开發者工具、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確定爲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爲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爲引人矚目。盡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，能快速开發和推廣RISC-V產品。
真金白銀，瘋狂補貼
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。此舉的一大目的是爲了振興歐洲的芯片制造業，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，補貼分配也陸續开始實施起來。
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，定位於爲英特爾產品和英特爾代工服務客戶，2023年6月19日，英特與德國政府籤訂協議，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。
緊接着，台積電、博世、英飛凌和恩智浦宣布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制程技術，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制程的芯片，這也算是響應了快速增長的汽車和工業領域的發展需求，因爲諸如汽車和工業領域的芯片往往制程並不先進。
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。歐盟聲明說，援助將採取直接贈款給ST和GF的形式。
此外，SiC巨頭Wolfspeed也正在聯合其合作夥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宣布將斥資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晶圓制造工廠。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，也將成爲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 年上半年开始建設，並計劃在四年內开始批量生產。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。
總的來說，歐盟的芯片法案確實在奏效，因爲如果沒有《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·肖爾茨上周末訪問首爾時，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。
歐洲發展半導體最大的挑战
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战。
人才缺口的挑战
人才短缺是其中一個重要挑战。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群。但對德國乃至整個歐洲來說，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復雜性
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復雜性，盡管歐盟國家之間的工人可以自由流動，但語言卻成爲了一道障礙，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，都是一項極爲艱巨和復雜的任務。
標題：歐洲芯片，瘋狂搞事
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