全球 “芯慌”之下，歐盟也急了？

據彭博社報道，昨日，歐盟委員會正式釋出《2030 數字指南針（2030 Digital Compass）》規劃書，為未來 10 年的半導體產業發展提出了最新目標。

這份長達 27 頁的檔案中明確寫道：

截止到 2030 年，歐洲先進和可持續半導體的生產總值將至少佔全球生產總值的 20%，攻克 2nm 工藝，能效至少翻 10 倍。

歐盟對 2nm 工藝的野心早已不是第一次顯露。此前已有媒體報道 ，歐盟欲聯合 19 個歐洲國家打造超級晶圓代工廠，研發 2nm 先進製程。

此次規劃書的出臺，無疑是在加速啟動 2nm 計劃。歐盟在檔案中表示，提出這一目標是為了減少歐洲對非歐盟關鍵基礎技術，以及少數大型科技公司的依賴，以確保 “數字主權”。

歐盟 “晶片工藝”陷入困境

晶片製程經歷將近 70 多年的發展，在摩爾定律的規律下，已經從最初的微米級發展到奈米級。如果將 28nm 作為先進製程的分界點，那麼我們已經引來了先進製程競爭的世界，國際領先的代工廠的競爭已經從 14nm 延伸到 7nm、5nm。

本網此前報道，全球最大的晶片廠商臺積電、三星均已實現 7nm、5nm 量產，高通驍龍 888、蘋果 A14 等手機晶片均已用上 5nm 晶片。擁有自己代工廠的英特爾經歷了 10nm 延期後，正努力攻克 7nm，而歐洲最大的晶圓代工廠 GF（GlobalFoundries，格羅方德），還主要停留在 14nm 工藝。

此前 GF 也有意向 7nm 進軍，曾宣佈將在 2020 年第四季度推出 7nm 工藝首批晶片，但囿於無法解決晶片燒錢的難題，不得已宣佈放棄這一計劃。而晶片先進製程的投入與產出不成正比也正是整個歐洲晶片市場普遍面臨的難題。

GF 與三星、臺積電並稱為全球晶圓代工廠中擁有尖端工藝的三駕馬車，但從先進製程的進度來看，以 GF 為代表的歐洲市場已經被遠遠甩在了後面。

此外，不僅僅是落後於臺積電與三星，相比於大陸晶圓代工廠，歐洲市場也稍遜一籌。最新訊息顯示，中國大陸晶圓代工廠中芯國際在 14nm 製程工藝的產品良率上已追平臺積電同等工藝，水準達約 90%-95%。且各製程產能滿載，部分成熟工藝訂單已排至 2022 年。

在競爭如此激烈的市場環境下，歐盟加大力度提升晶片製程似乎已是迫在眉睫之事。

值得注意的是，在半導體領域，當下的歐洲還面臨著缺少大型晶圓代工廠的窘境。如臺積電、三星、SK 海士力、英特爾等著名廠商所屬晶圓廠沒有一家位於歐洲。

另外，其本土的半導體廠商，作為全球十大半導體廠商之一的恩智浦半導體 (NXP Semiconductors)、英飛凌科技 (Infineon Technologies)，其大部分生產已經被外包出去。

據瞭解，歐洲目前有三家本土晶片製造商，採用的都是輕晶圓廠（Fab Lite）和小批量生產的模式。

押注 2nm，扭轉晶片產業局勢

近 20 年來，歐洲曾多次嘗試提升晶片製造能力，但效果並不理想。

據瞭解，80 年代中期，歐盟曾支援恩智浦和英飛凌實現製程工藝跨世代，但後因結果未達到預期選擇了外包模式。

2012 年，歐盟負責數字議程的委員 Neelie Kroes 曾提出 “晶片空中客車（Airbus of chips）”議程，欲耗資 100 億歐元，聯合企業、地區和歐洲利益聯合打造最新先進的晶圓代工廠。然而，各大晶片製造商卻對此表示毫無興趣。

直到 2020 年，隨著全球晶片供應鏈出現中斷，晶片荒加劇，歐盟各國不得不加大對半導體產業發展的扶持力度，以擺脫美國和亞洲廠商的依賴，提升自主研發和生產的能力。

據悉，2020 年 12 月，歐盟已聯合荷蘭、法國、芬蘭等 19 個歐洲國家共同簽署了一份《歐洲處理器和半導體科技計劃聯合宣告》，並首次宣稱將著力攻克 2nm 工藝。

宣告中顯示，歐盟計劃斥資 500 億歐元打造一座先進的半導體工廠，以生產 10nm 製程以下的半導體。截止目前，該聯盟的投資總額已超過了 11000 億元。

近日，歐盟正式出臺《2030 數字指南針：數字十年的歐洲方式（2030 Digital Compass: the European way for the Digital Decade）》，旨在推動將其數字目標轉化為現實。

在規劃書中，歐盟明確指出晶片對於聯網汽車、智慧手機、物聯網、高效能運算、邊緣計算和人工智慧等多個領域至關重要。

攻克 2nm 工藝前路幾何？

歐盟各國報團取暖，聯和助力晶片產業發展，多少有些勢在必得之勢。那麼十年之後，歐盟是否真的能夠攻克 2nm 技術，並且實現量產。這一點我們可以從 5nm 工藝上窺見一二。

自臺積電實現 5nm 量產之後，各家手機晶片廠商就開始了激烈的 5nm 晶片角逐，蘋果、華為、高通、三星相繼推出旗艦級 5nm 移動處理器，並宣稱無論是在效能上還是在功耗上都有著優秀的表現。

但事實上，這幾款 5nm 手機晶片的表現並沒有達到預期，並遭遇了一場集體 “翻車”。

不少數碼評測博主指出，首發驍龍 888 的小米 11 效能提升有限，功耗直接上升，其原因在於三星代工的 5nm 工藝製程不成熟。

本網瞭解到，對於此類現象，Moortec 首席技術官 Oliver King 曾表示：“當我們從 7nm 升級到 5nm 時，處理器速度有了很大的提高，但漏電流也下降得比較快，幾乎與 28nm 水平相同，我們不得不去平衡他們。”

因此，行業內將低功耗設計視為晶片行業需要解決的問題之一。而不成熟的設計與製造會影響效能與功耗的最大化折中，因此如何平衡先進節點下晶片的效能、功耗與面積（PPA），也是晶片設計與製造的挑戰。

更尷尬的是，無論是晶片設計廠商還是晶片製造廠商，想要達到 5nm、2nm 等先進製程，除了需要打破技術上的瓶頸，還需要有巨大的資本作為支撐，熬過研發週期和測試周期，才可能看見收益。

根據市場研究機構 International Business Strategies (IBS)給出的資料顯示，65nm 工藝時的設計成本只需要 0.24 億美元，到了 28nm 工藝時需要 0.629 億美元，7nm 和 5nm 成本急速增長，5nm 設計成本達到 4.76 億美元。

如前所述，GF 晶圓代工廠便是出於經濟考慮，於 2018 年宣佈擱置 7nm 專案，將資源迴歸 12nm/14nm 上。此外，就連實力強大的英特爾也在 10nm、7nm 的研發過程中多次受阻。

最後從時間節點來看，當前的晶片巨頭臺積電，從傳統工藝 28nm 量產，最先進的 5nm 製程量產，用了整整 10 年的時間，中間跨越了 14nm、12nm、10nm、7nm。其中從 7nm 到 5nm 的過渡用了 3 年。

因此，以上從技術工藝、經濟因素以及研發週期來看，歐盟能否攻克 2nm 技術尚為可知，但這條路必然阻礙重重。此外，從目前的全球產業局勢，以及其自身的產業現狀來看，歐盟也只能選擇迎難而上。

中國製造新選擇

毋庸置疑，歐盟的新十年目標旨在打破美國在半導體領域的壟斷地位，實現晶片自產可控。

而從更大範圍來講，歐盟晶圓代工廠若能夠在 2030 年實現 2nm 工藝，並拿下全球 20% 的晶片產能，這對全球半導體企業來說都是一個好訊息，尤其是中國企業。

在全球半導體產業中，美國佔據了接近 50% 的市場份額，大部分晶圓代工廠的先進技術都與美企有關。然而自去年開始，美國商務部針對中國下達多項晶片禁令，限制其相關技術和產品在中國市場的交易。

如我們所見，在禁令的影響下，我國與晶片相關的企業和產業均受到了不同程度的影響，其中影響最為顯著的是手機行業。如自臺積電斷供華為後，華為不得不出售了榮耀手機業務；小米高管近日在個人微博上表示：今年的晶片，極缺。

其次就是汽車製造行業，受全球晶片短缺影響，大部分車企或降低產能或停工停產。以上，究其原因主要是由美國晶片禁令引起全球供應鏈失調所致。

我國是晶片進出口大國，每年的交易金額超過了 3000 億美元。如果歐盟在 10nm 以下製程不斷取得新突破，甚至最終拿下 2nm 製程，這對於國內眾多晶片需求商來說，無疑是一個新選擇，也是一個更好的選擇。

當然，想要從根本上解決晶片卡脖子的問題，還要著眼自身，提高 “造血”能力。