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Europe 德国智库：欧洲建2nm晶圆厂是徒劳的努力( 二 )


Europe 德国智库：欧洲建2nm晶圆厂是徒劳的努力
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▲2003~2020年全球各地区设备耗资变化
从市占率来看，2003年，欧洲占全球设备支出的12%，但到2020年这一数字下降到3% 。欧洲、日本、美国在2003年占有全球设备支出的近60%，这一数字在2020年降至23%，同一时期，中国大陆及台湾、韩国的设备支出总额从2003年的32%左右增至2020年的超过73% 。
Europe 德国智库：欧洲建2nm晶圆厂是徒劳的努力
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▲2003~2020年全球各地区设备市占率变化
那难道是欧洲领先的半导体公司对自家的制造能力投资不足，从而变得越来越依赖海外代工厂吗？未必 。
虽然欧洲公司在逻辑半导体方面高度依赖海外晶圆厂，但一些欧洲公司对自身产能进行了大量投资 。如图，当将资本支出（CAPEX）、利润率（CAPEX相对于收入）与其他领先的模拟半导体公司进行比较时，可以看到并没有明显的差异 。
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▲2011-2020年全球各地区多家领先半导体公司的平均资本支出利润率
在过去10年里，模拟半导体供应商的资本支出利润率在3%到15%之间 。像英特尔（15-25%）和台积电（30-50%）这样专注于延续摩尔定律的公司，资本支出利润率要高得多 。
当升级旧晶圆厂或建造新晶圆厂时，欧洲IDM越来越多地投资于化合物半导体，如GaN和SiC 。这些复合材料的物理特性对尤其是功率半导体、射频芯片等半导体提供了巨大的优势 。
由于欧洲主要半导体公司都专注于传感器、电源管理和射频半导体，因此它们在这方面做更多投资，本身欧洲IDM芯片最终用在消费电子产品的数量就比较少，再加上通往先进制程的门槛越来越高，欧洲在先进逻辑半导体方面的投资越来越少，也不足为奇 。
在Jan-Peter Kleinhans看来，建设一个2nm晶圆厂在技术上是可行的，但如果不能确保其可持续发展，则将浪费数百亿欧元，也与欧洲长期的投资趋势背道而驰 。
而如果要使得先进晶圆厂有长期的发展空间，那么欧盟首先应该做的，是投资先进芯片设计 。
二、为什么欧盟应该先投资芯片设计？
依赖于“摩尔微缩”的逻辑芯片通常是通过无晶圆厂公司和晶圆厂的协作，这样的劳动分工更具成本收益 。
如今，无晶圆厂芯片设计公司占全球集成电路销售额的近33%，远高于2000年的9% 。
美国拥有65%的市场份额，是迄今最大的无晶圆厂公司聚集地 。由于无晶圆厂公司可以完全专注于芯片设计，他们拥有半导体行业中最高的研发利润率，通常是20-30%甚至更高 。
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▲2011-2020年十大无晶圆厂上市公司研发耗资
如图显示了10家最大的无晶圆厂上市公司在过去10年的累计研发投资 。此类研发活动使得美国无晶圆厂公司长期保持领先地位，并开发越来越复杂的逻辑芯片 。
同期，欧洲无晶圆厂行业的市场份额从2010年的4%下降到2020年的2% 。目前欧洲只剩下两家公开上市的无晶圆厂芯片设计公司，分别是总部在英国的Dialog半导体和总部在挪威的Nordic半导体 。随着日本瑞萨电子宣布收购欧洲最大的无晶圆厂企业Dialog半导体后，欧洲无晶圆厂的这种下滑趋势很可能会持续下去 。
2013年，欧盟确定需要加强芯片设计能力和无晶圆厂行业 。欧盟委员会和该行业计划“加强其电子设计行业和无晶圆厂半导体公司的实力” 。2018年，欧盟委员会再次计划通过“欧洲设计联盟”和“战略设计倡议”来加强欧盟芯片设计生态系统 。
但现实并没有如计划那样发展，相反，欧盟的无晶圆厂产业在过去10年中萎缩了50% 。
更糟糕的是，欧盟委员会最新的《2030数字指南针》十年计划，几乎只关注制造业，而对芯片设计投资缺乏清晰的愿景 。
在Jan-Peter Kleinhans看来，如果欧盟不能通过显著加强其芯片设计生态系统，来创造对尖端晶圆制造的需求，那么投资于先进晶圆厂将是徒劳的努力 。
三、欧洲建芯片工厂，能否缓解汽车芯片紧缺？
此前在接受德媒采访时，Thierry Breton曾说，因汽车产业深受缺芯之苦，欧洲有必要强化半导体产业链，欧盟对10nm以下的先进制程尤其感兴趣，计划扩充设计和制造的产能 。
但先进晶圆厂的建设，真的来得及解决欧洲汽车业的痛处吗？

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