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完美体育技术主权战:全球如何争夺半导体制高点
发布:2023-10-22 20:32:19 浏览:

  完美体育技术主权战:全球如何争夺半导体制高点华为Mate 60 Pro的火爆发布,将市场的目光再次聚焦到国产芯片技术突破和全球半导体格局。不乏有观察者指出,这是全球半导体产业拐点的一大标志性事件。而在这一拐点探讨出现之前,围绕半导体产业的全球供应链竞争就已经日趋激烈,其背后的根本驱动因素则是国家主权所牵引的半导体产业格局之争。

  正如东京电子前社长东哲郎在解释半导体行业的战略地位时所说:“20世纪钢铁即国家,现在半导体即国家。”

  在20世纪,钢铁曾被视为锻造现代文明的基石,开启了现代人的生活。进入数字经济时代,半导体则成为构建数字世界的核心部件,智能制造、万物互联、AI崛起等未来趋势背后都需要依靠半导体生成血液,供给动力。

  这也就意味着,半导体与钢铁一样,“通过战争和国际贸易向上与国家政府相连,并作为经济实力的象征而向下延伸至本土制造业”。

  当地缘风险不断扩大,“脱钩断链”威胁全球产业链的安全和效率时,各个主要国家选择优先在半导体产业投入大量资金和资源,试图抓住这个机会点,构建本地化的半导体产业优势,并在此基础上增强本国工业在国际竞争中的重要性。而这背后主要有两方面原因在进行推动:

  一方面,技术主权已经成为各个国家推动经济国策的地缘目标之一。对于技术主权存在不同的理解与定义,但核心都指向了一个国家需要具备应用和开发关键技术的独立性,并以此为自身的主权和经济主权提供保障。半导体作为21世纪经济竞争中最关键的技术之一,在加强技术主权的要求下,国家必然会更积极地参与到半导体产业的发展、研究和创新中。

  另一方面,美国推动的一系列增强“供应链韧性”的政策,将原本复杂且集中的全球半导体供应链强行解耦,并试图重新构建一条新的全球半导体产业链。这个解藕和重构的过程,也让日本、韩国、欧盟等看到了一个振兴本国半导体产业,提升自身在半导体国际供应链地位的契机。就像日本半导体企业Rapidus总裁小池淳义所言,“这是千年一遇的机会。这样的机会不会再来了。”

  同时,半导体产业具有极强的周期性,每隔四五年就会呈现一轮繁荣与萧条的轮换。如今的半导体产业正处于低谷完美体育。日经新闻统计了英特尔、台积电、三星电子、UMC (联华电子)、格罗方德、美光科技、SK海力士、英飞凌科技公司、意法半导体、铠侠控股和西部数据的设备投资计划,预计2023年这些半导体企业的投资额将同比减少16%,是四年来首次下滑,也创造了过去10年来的最大跌幅。

  近来智能手机、个人电脑、数据中心的市场需求不振,导致半导体企业的营收和利润也受到影响。台积电今年第二季度营收和利润双双下滑,预计2023年的全年销售额会下降10%,其亚利桑那州工厂的量产时间也被延后到2025年。面对产能利用率整体下降的局面,一些成熟制程的晶圆厂甚至选择了关闭某些产线设备的电源,宁愿担负未来重启产线的高额成本,也不愿在开机状态下维持低速运转。

  而从产业发展的既往经验来看,这种产业低谷往往是进行逆周期投资的最佳时机,也是国家政策对产业具备最大影响力的时候。当市场需求下降,主要企业主动投资降低时,国家的补贴政策会为半导体产业的逆周期投资提供一些额外的底气。

  对技术主权的强调与逆周期投资的结合,让这一轮半导体产业的周期变化具备了更强的政策属性。四分仪智库由此整理了美国、日本、韩国、欧盟半导体产业近期重点政策和投资情况,希望对关注半导体产业变化的读者提供一些帮助完美体育

  美国在2022年8月通过的《芯片与科学法案》,涉及资金总额约2800亿美元。其中,约527亿美元用于提供资金支持,鼓励半导体企业在美国扩大生产规模,另外还包括价值240亿美元的投资税收减免,以及未来数年内约2000亿美元的科研经费支持。

  其目的是促进半导体供应链回流美国,提升美国企业在半导体产业中的议价权。在和创造就业的老措辞之外,美国商务部长雷蒙多还指出,2021年芯片短缺引发汽车价格上涨,成为美国通胀核心推动力之一。

  进入2023年,美国在《芯片与科学法案》基础上,提出了更多落地细节和具体目标:要在2030年拥有至少两个全新的大规模尖端逻辑芯片产业集群(包括工厂、研发实验室以及基础设施等);在下一代逻辑芯片技术、商业化先进封装技术、下一代存储芯片研发上实现引领;同时在美国本土建立当前一代和成熟节点芯片的生产能力。

  数据显示,法案通过后,截至4月14日,美国商务部已收到超过200份申请意向书,遍布美国35个州和整个半导体产业链。9月,美国商务部称,已经有超过470家公司表示希望能获得美国政府的半导体补贴资金。美国总统拜登发布的一份声明表示,大型芯片公司已经宣布在半导体和电子产品制造领域投资1660亿美元。

  其中台积电预计将于美国本土建设3nm及5nm芯片晶圆工厂,投资总额超过400亿美元。三星预计投资170亿美元赴美建厂,主要投产5nm以下芯片,并同步计划量产3nm芯片。美国半导体制造公司应用材料(Applied Materials)计划投资40亿美元,建立一个设备和工艺创新与商业化(EPIC)中心,目标是设计用于下一代半导体制造的工具,以及与芯片领域领先的制造商合作。

  同时,美国政府在推动建设一个国家芯片技术研发网络,旨在聚集整个行业的利益攸关者,包括芯片设计人员、大学和社区学院、州和地方政府、制造商、工会和投资者等,共同推进半导体技术创新,缩短从设计到商业化的时间,并培训技术员、工程师等。

  在国际范围内,美国试图打造一个半导体产业的小团体。一方面拉拢日本、韩国和中国地区,筹划组建“芯片四方联盟”,形成一个从芯片设计、生产到供应的战略同盟;另一方面,美日韩达成协议,要建立一个机制,通过信息交流降低半导体和关键矿物供应链中断的风险。

  从实际落地情况来看,过程不会那么顺利。半导体行业协会(SIA)和牛津经济研究院的一份研究报告,到2030年,美国半导体行业将面临约6.7万名工人的缺口。众多小企业的项目启动完全依赖于政府援助,而在经济学人的报道中,美国政府的补贴计划还没有分配任何资金。

  日本经济产业省提出的振兴日本半导体产业的基本策略分为三个部分:第一部分是强化物联网相关半导体的基础生产能力;第二部分是联合美国,研发下一代半导体技术;第三部分是通过全球合作,研发光电融合技术、量子计算等未来技术。在日本的构想中,2035年要恢复半导体大国的荣光。

  具体而言,日本在2022年2月通过《半导体援助法》,设立52亿美元基金支持芯片制造商。在2022年8月,丰田汽车、索尼、NEC、软银等8家日本公司共同成立了半导体企业Rapidus,计划2025年初开始试产,并到2027年以2纳米制程技术为基础批量生产芯片。同时,日本经济产业省联合东京大学、筑波大学以及产业综合研究所等研究机构,共同成立了“最先端半导体技术中心”(LSTC),围绕下一代半导体技术进行研究。

  不过,日本经济新闻社也对此指出,量产面临的课题之一就是技术上的障碍。在日本国内工厂,作为电子产品大脑的“运算用半导体”最多只能生产40纳米的通用产品,原因是日本国内企业退出了过去提高半导体集成度的微型化竞争。

  尽管如此,Rapidus仍然力争跳跃式地量产属于下一代的最先进的2纳米半导体。同时,日本也仍在积极引入头部半导体企业的投资,日本首相岸田文雄今年5月会见7家半导体企业高管时就在呼吁他们扩大对日本的投资。台积电目前正在日本熊本县建厂,并有建立二厂的可能。美光科技在日本广岛工厂引进生产最尖端半导体存储芯片的设备。三星电子在神奈川县成立新的半导体研发基地。

  业内媒体《半导体行业观察》指出,韩国在经历了连续几场像“吃鸡游戏”一样的激烈竞争后,最终依靠存储市场存活至今,成为了上世纪众多存储玩家的Winner,在超千亿美元体量的存储半导体市场中建立起难以撼动的强大优势,但在行业占比更大的非存储业务上,韩国存储双雄三星和SK海力士反而变为了吊车尾。

  近十年时间,随着存储行业顺风顺水,韩国似乎已经遗忘了自己的短板。韩国产业经济贸易研究院今年9 月发表的《全球非存储半导体市场格局及政策影响》报告显示,去年韩国在全球非存储半导体领域的市场份额为 3.3%,仅为日本的三分之一和中国的二分之一。

  而当近年再次陷入半导体下行周期,地缘因素发酵之际,韩国又想要补上非存储的功课,一出手就是几千几万亿韩元,三星还立下了在2030年前成为最大的非存储厂商的志向。

  由此,韩国在2021年就提出了“K-半导体”战略,也提出要在2030年建立一起一个涵盖半导体产业各个环节的产业集群;2022年7月,韩国又发布了“半导体超级强国战略”,计划引导半导体企业在未来5年内投资340万亿韩元(约合人民币1.75万亿元);在未来10年内培养15万名半导体专业人才;到2030年将全球系统半导体市场占有率从3%提升至10%;到2030年将材料、零部件和设备自给率从30%提升至50%。

  韩国产业通商资源部还将半导体、显示器、汽车等7个产业的150项与材料、零部件和设备相关的技术列入国家“关键战略技术清单”,并承诺2023年将投入9376亿韩元(约合7.1亿美元)支持关键产业的先进材料、零部件和设备开发,其中525亿韩元将用于近100个新的研发项目,还将启动价值3000亿韩元的“炼金术”计划,为未来的复杂技术奠定基础。

  同时,韩国科学技术信息通信部发布的芯片发展十年蓝图蓝图中涉及45项核心技术,以开发新型存储器和新一代元器件,人工智能、第六代移动通信技术(6G)、电力、车载半导体设计核心技术,以及超微化和尖端封装工艺核心技术为目标,争取在10年内掌握有关技术。

  韩国总统尹锡悦近期宣布,将吸引300万亿韩元投资,携手150家以上的国内外原材料、零部件、设备公司以及半导体集成电路设计公司,在京畿道龙仁建立全球规模最大的半导体集群,到2042年前建设完成5个尖端半导体制造工厂。此外,韩国政府还与三星电子、SK海力士、LG化学等公司签署了一份谅解备忘录完美体育,合作推动先进半导体封装领域技术发展并培育相关企业。

  欧盟在2022年提出了《欧洲芯片法案》,计划到2030年调动430亿欧元公共和私人投资,其中33亿欧元来自欧盟预算,将芯片制造也的全球占比从9%提升到20%,降低芯片产业对亚洲和美国的依赖。

  2023年6月,欧盟又宣布了针对半导体行业的欧洲共同利益重要计划(IPCEI)。该计划将投入210亿欧元,其中81亿欧元来自公共资金,推动68个芯片(包括新一代人工智能)项目。欧盟内部市场专员蒂埃里·布雷顿在8月表示,欧盟将在半导体生产政策方面投资超1000亿欧元,以在该领域实现自给自足。

  德国是欧盟落地半导体产业战略的核心国家。德国政府计划拨款200亿欧元推动德国芯片制造业发展,于2027年之前补贴给德国和外国的芯片公司。目前,台积电、英特尔、英飞凌在德国的新工厂建设都获得了德国政府50亿欧元、100亿欧元、10亿欧元的资金补贴。

  此外,德国还将为31个芯片项目提供40亿欧元资助,其中70%的资金由联邦政府提供,30%的资金由各州提供。这些项目涵盖芯片产业整个产业链,包括材料生产、芯片设计和半导体制造等。

  但是,与美国一样,欧盟的半导体产业战略落地也面临人才缺口。普华永道旗下战略咨询公司思略特认为,欧洲想要实现在2030年的发展目标,还需要35万名员工。欧洲的优势在于,其在汽车、电动汽车以及工业电子领域的需求可以给半导体产业的发展提供更多的本地市场空间。

  总结上述产业政策和落地情况可以做出如下判断:第一,2030年是一个关键时间节点,无论是中国半导体产业,还是欧美日韩的半导体产业,机会窗口会在2030年关闭;第二,扶持半导体产业需要从国家层面进行布局,集中力量,聚焦主要领域,通过资金补贴、税收减免、研发网络建设形成合力;第三,市场和人才缺一不可,这些因素的调配将成为决定2030年“争夺战”的核心因素。

  对中国半导体产业而言,看向全球,回溯现状,基于广阔的腹地市场优势,还需要继续主动、深入、持久地挖掘短中长期的产业全链条发展机遇,关注全球市场格局的动态迭代,不断弥补核心技术短板,判断关键技术路径和未来趋势,并由此打通各层级平台相关方的探讨与联动,聚合为国家级产业政策;同时,由上而下加快建设不同层次的半导体人才培养体系和关键产学研课题。