高芯圈 芯片半导体资讯网 关于欧盟的芯片法案,ASML是这样看的

关于欧盟的芯片法案,ASML是这样看的

作者:匿名    来源:ASML   
浏览:711    发布:2022-02-11 10:11:31

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塑造我们生活的智能互联世界的全球大趋势正在推动对微芯片的需求显著增长。最近的芯片短缺凸显了复杂的全球半导体生态系统中的区域相互依赖性。欧洲在半导体制造业方面已经落后,占全球产能的比例已经从 2000 年的 24% 下降到今天的 8%。


欧洲是汽车、工业电子和无线基础设施市场领域的行业冠军。这些公司严重依赖成熟和先进的微芯片组合来实现主要的创新趋势,例如向电动汽车的过渡和汽车自动驾驶。


到本世纪末,全球半导体行业的年收入预计将翻一番,达到约 1 万亿美元。如果不采取行动,欧洲半导体制造能力将降至 4% 以下,在全球无足轻重,但会对欧洲工业带来芯片供应不足的结构性威胁。为了避免这种不良情况,需要大量的公共和私营部门投资。


ASML 欢迎并大力支持欧盟委员会提出的《欧洲芯片法》提案,其雄心是到 2030 年将欧洲在全球半导体产能中的份额增加一倍达到 20%。《芯片法》不应只关注芯片生产,它需要通过提高其他国家所依赖的欧洲产品和技术的能力和性能来确保欧洲在全球半导体生态系统中的相关性。


欧洲需要一个长期的半导体创新路线图来指导投资决策。为确定这一路线图,欧洲半导体联盟应将半导体制造商、欧洲主要终端市场的客户、世界领先的设备和材料供应商、研究和技术组织以及政策制定者聚集在一起。


无论如何,路线图应支持以下计划:

1. 最大限度地发挥欧洲冠军在半导体设计、制造设备和材料方面的潜力,这是全球半导体生态系统所依赖的;

2. 投资欧洲半导体生态系统,提升欧洲在全球终端市场的强大工业地位;

3. 在欧洲投资成熟和先进的半导体生产;

4. 吸引行业领先者在欧洲建立先进的工厂(或“晶圆厂”);

5. 升级欧洲半导体工艺技术研究设施;


确保欧洲在全球半导体行业相关性的芯片法案


一、全球半导体产业动态

半导体行业正在增长。


现在全球正在呈现多种大趋势——如越来越多地使用云作为一种具有成本效益的方式来存储大量数据、5G 基础设施的部署、人工智能应用程序、智能边缘的计算能力以及虚拟和增强现实——上述趋势正在形成我们生活的智能互联世界,也推动了对微芯片需求的显著增长。


随着物联网的不断推出,连接设备的数量预计将从今天的 400 亿增加到本世纪末的 3500 亿。这将对数据中心和云中的计算和数据存储需求产生深远的影响,同时也会对数量呈指数级增长的边缘应用产生深远影响,众多欧洲公司也对这些需求表现乐观,所有行业领域也认为这些类型应用的所有类型微芯片(成熟的和先进的)的需求都将显著增加(见图 1)。


目前各行各业的公司都因全球芯片短缺而遭受经济损失——这种情况堪比 1973 年的石油危机。当时,石油被认为是理所当然的,直到它不再可用。这同样适用于微芯片:直到 2021 年它们的可用性突然受到威胁时,它们才被视为理所当然。除非半导体行业和政府共同做出长期的战略决策,否则今天的芯片短缺现状不会消失。


1.1 欧洲在全球半导体行业的地位下降:呼吁采取行动


全球半导体产业建立在“相互依赖”的协作系统之上。没有一个地区拥有半导体设计和制造的端到端能力。半导体价值链“依赖于不同地理区域的专业能力”(见图 2)。整个全球价值链都存在相互依存关系,这意味着协作是成功的关键,前提是您可以提供其他人需要的东西。


欧洲在半导体制造业方面落后,数据显示,当地的半导体制造产能已经从 2000 年占全球产能的 24% 下降到今天的 8%(见图 3)。如今,欧洲的半导体制造主要涉及成熟的微芯片技术,而只有一小部分是先进技术。


在过去十年中,对新芯片生产设施的投资主要在亚洲进行(见图 4),目前世界上唯一正在建设成熟芯片工厂的地方是东亚。因此,欧洲工业对亚洲芯片供应商的依赖将在未来几年进一步增加,这是一个真正的风险。鉴于这种对亚洲芯片制造商的依赖,从风险管理的角度来看,政策制定者可能会寻求重新平衡全球的产能(例如,将芯片生产外包到欧洲)。


假设到本世纪末半导体产业将翻一番,达到约1万亿美元,如果不采取任何措施,欧洲半导体制造能力将低于全球产能的 4%,这使其在全球范围内变得几乎无关紧要。


1.2 欧洲需要提高其在全球半导体生态系统中的相关性


欧盟委员会关于欧洲芯片法案(“芯片法案”)的提案旨在到 2030 年将欧洲在全球半导体产能中的份额增加一倍,达到 20%以上。ASML 欢迎并大力支持芯片法案倡议。鉴于全球半导体行业的快速增长以及欧洲目前所处的位置,将欧洲在微芯片生产中的份额增加一倍以上的目标非常雄心勃勃——有些人甚至可能会说不切实际——但我们的观点是:没有健康的野心,不可能有进步。


然而,《芯片法》不仅应该着眼于提高欧洲的芯片生产能力,还应该着眼于将欧洲在全球半导体行业的相关性提高一倍。


鉴于该行业在过去 40 年中建立的广泛而复杂的全球生态系统,建立一个仅限欧洲、自给自足的半导体价值链几乎是不可能的。只要欧洲半导体技术与创新和制造保持相当的水平,这也是没有必要的。因此,欧洲应通过提高其他国家所依赖的欧洲产品和技术的能力和性能来加强其在全球半导体生态系统中的地位。


尽管与其他地区相比,欧盟在芯片生产方面已经失势,但该大陆确实利用了半导体价值链的几个关键部分。如图 2 所示,欧洲是芯片设计、研发和最先进的半导体制造设备和材料供应商的所在地之一。但欧洲在半导体价值链这些部分的竞争力需要进一步加强。公共和私营部门都必须对此进行投资。


1.3 投资半导体行业是一个长期且有吸引力的游戏


汽车、工业电子和有线和无线基础设施是欧洲战略性产业,在全球范围内具有强大的竞争地位。这些行业越来越依赖半导体技术,汽车和工业电子产品的增长率都达到两位数(见图 1)。对欧洲半导体生态系统的投资将通过前排座位和/或更容易获得半导体技术来增强这些欧洲产业的全球竞争力。


为了取得长期成功,欧洲政策制定者需要在相当长的时间范围内注入大量公共资金并吸引来自欧盟内外的大量私人投资。


政府资助的必要性是基于欧洲对先进和成熟芯片制造所需的投资将具有我们所说的“不经济的顶部”(uneconomical top)的风险。对于先进芯片生产的投资,“不经济的顶部”与当前在欧洲的土地上缺乏先进芯片制造经验有关。在欧洲建立先进的半导体工厂,意味着需要从头开始构建先进的半导体制造生态系统,这增加了复杂性、成本和相关投资风险。


欧洲额外的成熟芯片扩张带来的“不经济的顶部”风险与世界其他地区完全折旧的晶圆厂成熟半导体工艺扩产相关,但来自欧洲新建成熟晶圆厂投资的相同半导体将面临 2.5 倍或更高的成本。此外,成熟生产能力的建立历来是基于对来自已拆除的前沿晶圆厂的制造设备的再利用。


制造设备的再利用实际上已经停止,因为由于半导体需求高,这些机器将留在原始晶圆厂。这一发展导致建立成熟半导体工厂所需的初始投资进一步增加,这要求半导体制造商采取不同的投资方式。随着时间的推移,成熟半导体领域的市场增长和价格上涨将有所帮助,但并不能充分缓解对新晶圆厂进行大量初始投资所带来的短期风险。


我们认为,政府资金将(部分)缓解这些“不经济的顶部”风险,这将使对欧洲成熟和先进半导体工厂的投资更具吸引力。


目前,欧洲政府在 2020-2030 年期间的半导体激励措施分别仅为中国和美国同期承诺的 10% 和 50%。欧洲将需要加强其投入,我们很高兴看到欧洲政策制定者认识到这一点。


此外,重要的是要指出,半导体技术是低碳和节能创新解决方案的重要推动力,将有助于减少社会的环境足迹——例如,通过优化运输中的能源使用,制造和消费产品和服务。半导体用于制造和运行的能源和材料足以弥补它们优化或替代的能源和材料密集型应用。因此,欧盟绿色协议的成功将取决于对欧洲更多重大投资半导体生态系统。


二. 欧洲主要产业严重依赖微芯片


欧洲在汽车等全球终端市场以及有线和无线基础设施、医疗技术、照明和小型企业对企业利基市场等各种工业市场中拥有强大的地位(见图 5)。欧洲在这些细分市场的优势通常贯穿从芯片到整个价值链设计到最终产品。由于“能源电气化”和自动化(物联网、人工智能、工厂自动化),他们对半导体的依赖正在迅速增长。这些市场预期的两位数半导体增长也说明了这一点,超过了已经快速增长的整个半导体市场(如图 1 所示)。所有类型的半导体——从成熟技术到先进技术——都将是必需的。


当我们查看欧洲最大的半导体买家时,我们发现大陆集团和博世位居第一和第二(见图 6)。这两家公司活跃于汽车和工业电子领域。爱立信和诺基亚占据了欧洲有线和无线芯片需求的很大一部分。西门子、飞利浦、Signify 和 ABB 等欧洲主要工业终端用户活跃于工业电子领域,涵盖了广泛的应用领域。


恩智浦、英飞凌、意法半导体和罗伯特博世等欧洲芯片制造商与三大欧洲终端市场有着密切的联系,因为它们设计和供应了很大一部分的半导体。欧洲的半导体资本支出 (CapEx) 仅占全球行业支出的 3% 至 4%。2019 年,全球前五名的半导体资本支出支出均位于欧盟以外,占总支出的 69%(或 712 亿美元)。没有国家支持,欧洲芯片制造商无法匹配这样的支出。


假设到 2030 年半导体行业市场鬼母将从大约 5000 亿美元/年(2020 年)翻倍至 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。为了将其份额保持在 8%,欧洲将需要投资 8250 亿美元中的 8%——660 亿美元。要将其份额增长到 20%,欧洲的总投资必须约为 2640 亿美元。


如上所述,需要政府资金来(部分)减轻“uneconomical top”风险,这将使欧洲成熟和先进的半导体工厂所需的大量投资更具吸引力。


三、如何加强欧洲半导体生态系统

看看欧洲拥有强大影响力的终端市场领域(汽车、工业电子以及有线和无线基础设施)的半导体需求,我们看到对成熟和先进芯片组合的需求日益增加。由于欧洲在这些终端市场领域拥有强大的工业基础,与其他领域(如个人计算、云和数据存储)相比,为这些特定终端市场领域制定半导体创新和投资路线图将更容易,其中欧洲目前还没有发挥主导作用。在欧洲长期半导体制造战略的制定和实施中,建立强大的上下游联系非常重要。


欧盟是全球半导体研发、半导体设计以及最先进的半导体制造设备和材料的强国的所在地。欧洲将需要大力投资以进一步加强这些当前的优势,这将确保欧洲大陆在全球半导体生态系统中的相关性,同时还能增加其他人对欧洲半导体产品和技术的依赖。专门的欧洲半导体生态系统补贴计划和成员国对研发投资的税收优惠是帮助实现这一目标的非常重要的工具。


世界一流的科学、技术、工程和数学 (STEM) 教育、劳动力可用性和灵活性、持续专注于研发以保持创新管道的运行,以及有效和高效的地方和国家政府监管支持(例如,加快制造施工过程)将是欧洲计划加强半导体生态系统的至关重要的成功因素。


3.1 让欧盟产业参与制定“成熟”半导体生态系统的路线图


加强欧洲成熟半导体生态系统的投资应基于长期的欧盟半导体战略(或“路线图”),该战略需要由欧洲汽车、工业电子和有线和无线基础设施以及欧洲半导体价值链各个环节的代表,从半导体制造设备和材料到芯片设计和制造业的最终用户定义。


路线图定义过程中需要回答的战略问题包括:


• 未来(5-10 年后)产品在相关终端市场领域的技术要求是什么?


• 欧洲成熟的半导体生态系统需要做些什么来满足这些技术要求?


3.2 吸引行业领跑者在欧洲建设先进晶圆厂


欧洲还需要投资先进的半导体生态系统。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.在过去的二十年里,欧洲芯片制造商实际上已经停止了对先进制造能力的投资,将其先进芯片设计的生产外包给所谓的“代工厂”。欧洲几乎没有先进节点芯片的制造能力。


在欧洲建立先进的半导体工厂只能通过与英特尔、三星和台积电等行业领先者合作来完成。这三家公司正在制定大幅增加资本支出的计划,以提高全球产能以满足不断增长的芯片需求。


以台积电为例,他们已宣布计划在 2020 年至 20238 年期间向其代工厂投资超过 1070 亿美元,仅 2022 年就投资 40-440 亿美元。英特尔和三星也在制定重大资本支出计划。因此,欧洲面临着吸引其中一些投资的重大机会——欧洲政策制定者应该更加努力地吸引这些公司在欧洲土地上的投资,以带来先进的生产能力。


投资欧洲先进晶圆厂比投资成熟晶圆厂风险更大,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。


因此,需要大力鼓励外国对欧洲先进晶圆厂的投资,以降低所涉及的高风险。如果欧洲政策制定者不提供足够的激励措施,这些先进的晶圆厂将建在其他地方(例如亚洲和美国),那里有先进的半导体制造生态系统已经存在。


先进的制造设施将成为整个欧洲生态系统中创新溢出和人才吸引的磁石。因此,我们强烈支持欧洲资助优先考虑突破性技术和“首创”设施。


3.3.升级欧洲半导体工艺技术研究设施


欧盟是全球半导体研发、半导体设计和最先进的半导体制造设备和材料强国的所在地。欧洲最终用户和技术提供商可以使用所谓的扩展试验线来测试、实施和采用新的芯片设计和制造技术,以实现从实验室演示走到生产。欧洲是在先进半导体技术竞争前研究方面明显的全球领导者,此类与先进供应商中心的试验线可以帮助欧洲生态系统成为新芯片设计和制造技术的早期采用者,并在一个系统中共同推动创新整合方法——在全球价值链的所有部分。


欧洲在研究和技术组织 (‘RTO’) 中拥有现有的试验线,例如 imec(比利时)、Fraunhofer(德国)和 CEA-Leti(法国)。这些设施需要大量升级,包括专业的设计支持基础设施,并将欧盟的工业基础和现有的半导体技术结合起来,这样才能使其成为欧洲和欧洲新的先进系统设计的试验场。


为未来先进的半导体技术(例如,<2 nm 节点、异构系统集成和先进封装)开发新的试验线将为欧盟创新路线图做出贡献,并加强欧洲在生产工艺和先进制造设备和材料方面的知识产权。


必须从世界各地采购最先进的半导体制造设备,以保持这些欧洲半导体试验线的全球领先地位。在世界其他地区,包括美国(例如,国家半导体技术中心倡议)和日本,正在考虑并已经在进行竞争努力。欧洲现在有机会通过在这一领域进行大量投资来加强其竞争地位。


四、如何组织和实现可持续的欧盟芯片法案雄心


欧洲需要一个长期的半导体创新路线图,投资决策可以以此为基础。我们相信欧洲半导体联盟可以在这个过程中发挥重要作用。为了确定长期的欧洲半导体路线图,这样的联盟应该将成熟和先进半导体的潜在制造商、他们的潜在客户(例如汽车、工业电子和有线和无线基础设施)、设备和材料、研究和技术组织和政策制定者。对于联盟成员,应以欧洲存在和投资为指导原则,而不是公司总部所在地。


在全球半导体生态系统中,基于相互依存关系,活跃于半导体领域的国家政府之间的持续公开对话仍然至关重要。欧盟制定了各种多边倡议,例如:


• 欧盟-美国贸易和技术委员会 (TTC) 专门讨论了半导体问题,欧盟委员会应在与美国同行互动之前,继续寻求(最好以行业圆桌会议的形式)针对半导体的意见,可能通过上述联盟。


• 中欧对话:中国半导体产业是欧洲产业的重要芯片供应商。这意味着开放边界和自由贸易仍然是重要的议程项目。


在与外国的互动中,欧盟应继续强调透明度、协调性、公平竞争环境和全球相互依存,作为半导体政策讨论的关键支柱。


五、关于确保欧洲在半导体领域的相关性的结论性声明


ASML 欢迎并大力支持欧盟委员会提出的《欧盟芯片法案》。为了取得成功,欧盟的政策制定者需要投入大量公共资金,并吸引来自欧盟内外的大量私人投资。这《芯片法案》不应该只是提高欧洲的芯片生产能力:它应该旨在确保欧洲在全球半导体行业中的相关性,该行业现在并将继续基于“相互依赖”的协作生态系统。


鉴于该行业在过去 40 年中建立的广泛而复杂的全球生态系统,建立一个仅限欧洲、自给自足的半导体价值链几乎是不可能的。我们将继续依赖非欧洲的半导体公司,而其他公司将继续依赖欧盟的技术。


通过《欧盟芯片法》,欧洲将通过支持其他国家所依赖的欧洲产品和技术的领先能力和性能,激励欧盟的研发和制造,鼓励新技术和创新的发展,加强其在全球半导体生态系统中的地位。


来源:ASML

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