歐盟正有意拿出上百億歐元的補貼，邀請先進晶片製造商赴歐建廠。

歐盟內部市場專員蒂埃裡・布雷頓（Thierry Breton）將在 4 月 30 日與英特爾、臺積電高管進行對話，並將與三星的代表會談。知情人士透露，Breton 計劃與英特爾談判的歐洲新廠，規模比歐洲現有最大的晶圓生產基地還要大好幾倍。

Breton 還計劃下週見荷蘭半導體巨頭恩智浦、荷蘭晶片製造裝置巨頭阿斯麥的代表，討論打造歐洲半導體供應鏈的可能性。

作為“2030 年數字指南針”戰略的一部分，歐盟委員會的目標是到 2030 年讓歐洲在全球半導體生產市場中的份額達到 20％，並擁有能生產先進 2nm 晶片的晶圓廠。這將需要數百億歐元的投資。

但砸下如此鉅額的投資，真能換來大的水花嗎？

至少按臺積電董事長劉德音、德國智庫 Stiftung Neue Verantwortung（SNV）的判斷，歐盟的這一巨集圖偉志，並不是個聰明的選擇。

4 月初，臺積電董事長劉德音公開提到，美國和歐洲擴大其半導體晶圓廠產能的計劃是“經濟上不現實的”，因為這些計劃是為了滿足其自身需求而進行的，如果整個半導體供應鏈轉移到美國和歐洲，或者如果這些地區計劃擴大產能，則將導致大量“非盈利性”企業的產生。他認為現階段晶圓產能短缺是不正常的，而當前晶圓產業的能力足夠滿足正常時期的任何需求。

德國智庫 SNV 則分析地更為詳盡，在本月釋出了一份長達 30 頁的報告《歐洲半導體制造短缺 —— 為何 2nm 晶圓廠不是好投資？》，通過回顧過去 20 年全球晶片產業六大地區的發展態勢，詳細分析歐洲砸巨資發展晶片製造業、建 2nm 晶圓廠為什麼是一筆白白浪費錢的投資。

一、歐洲想砸錢建 2nm 廠？過於天真！

德國智庫 Stiftung Neue Verantwortung（SNV）技術和地緣政治專案主管 Jan-Peter Kleinhans 將歐盟追逐先進晶片製造的風險歸為 3 個因素：

其一，歐洲的致命弱點是缺乏先進邏輯晶片設計能力。歐洲只有少數晶片公司（如恩智浦、意法半導體、愛立信等）需要在 7nm、5nm 等先進製程節點上設計晶片，致使它們對先進晶片製造的需求微乎其微，這對於臺積電、三星等亞洲晶片製造商來說，不存在太大的吸引力。

▲2021 年全球 7/5nm 晶圓出貨量客戶佔比預測

其二，希望歐盟晶圓廠能吸引美國晶片設計公司訂單的想法也過於天真。美國能吸引臺積電、三星赴美建廠，是因為美國擁有迄今為止最大的晶片設計產業。但既然擁有美國本土的先進晶圓廠，為什麼美國晶片設計公司要選擇在韓國、中國臺灣乃至歐洲生產晶片？

其三，過去 20 年，先進晶片製造市場基本沒有呈現過整合的趨勢。晶圓廠投資成本飛漲、裝置需要維持高利用率等種種難題，導致大多數晶圓廠選擇退出更先進製程的競爭，如今只有英特爾、臺積電、三星還在推進先進製程晶片的生產。

▲2010 年、2015 年、2020 年全球各地區晶圓產能分佈情況

如圖顯示了 2010 年、2015 年、2020 年六個地區的晶圓總產能。可以看到，過去十年，歐洲（EU）幾乎沒怎麼投資晶片製造，晶圓產能僅增長 18%。

相比之下，韓國的產能增長 126%，中國臺灣的產能增長 67%，中國大陸（CN）的產能更是增長了 2.05 倍。

目前歐洲有近 50% 的晶圓產能是 180nm 及以上的節點，主要用在功率半導體、感測器和其他型別的模擬半導體方面。

在 10nm~20nm 節點，歐洲的晶圓產能主要來自英特爾在愛爾蘭（14nm）和以色列（10nm）的晶圓廠，目前英特爾這些晶圓廠主要服務於它自身的晶片生產需要。如果以後英特爾開放代工，那情況可能會發生改變，但至少就現在來看，歐洲明顯是在先進製程產能方面佈局最少的地區。

▲2020 年 12 月全球各地區不同製程節點晶圓產能分佈情況

由於改進製造工藝必然伴隨著投資新一代製造裝置，因此每個地區的裝置支出是分析其投資力度的很好參考指標。

可以看到，從 2003 年到 2020 年，全球裝置市場從 220 億美元增長到 690 億美元，而歐洲在製造裝置的投資金額卻呈現下降趨勢，從 2003 年的 25.6 億美元減少至 2020 年的 24 億美元。

▲2003~2020 年全球各地區裝置耗資變化

從市佔率來看，2003 年，歐洲佔全球裝置支出的 12%，但到 2020 年這一數字下降到 3%。歐洲、日本、美國在 2003 年佔有全球裝置支出的近 60%，這一數字在 2020 年降至 23%，同一時期，中國大陸及臺灣、韓國的裝置支出總額從 2003 年的 32% 左右增至 2020 年的超過 73%。

▲2003~2020 年全球各地區裝置市佔率變化

那難道是歐洲領先的半導體公司對自家的製造能力投資不足，從而變得越來越依賴海外代工廠嗎？未必。

雖然歐洲公司在邏輯半導體方面高度依賴海外晶圓廠，但一些歐洲公司對自身產能進行了大量投資。如圖，當將資本支出（CAPEX）、利潤率（CAPEX 相對於收入）與其他領先的模擬半導體公司進行比較時，可以看到並沒有明顯的差異。

▲2011-2020 年全球各地區多家領先半導體公司的平均資本支出利潤率

在過去 10 年裡，模擬半導體供應商的資本支出利潤率在 3% 到 15% 之間。像英特爾（15-25%）和臺積電（30-50%）這樣專注於延續摩爾定律的公司，資本支出利潤率要高得多。

當升級舊晶圓廠或建造新晶圓廠時，歐洲 IDM 越來越多地投資於化合物半導體，如 GaN 和 SiC。這些複合材料的物理特性對尤其是功率半導體、射頻晶片等半導體提供了巨大的優勢。

由於歐洲主要半導體公司都專注於感測器、電源管理和射頻半導體，因此它們在這方面做更多投資，本身歐洲 IDM 晶片最終用在消費電子產品的數量就比較少，再加上通往先進製程的門檻越來越高，歐洲在先進邏輯半導體方面的投資越來越少，也不足為奇。

在 Jan-Peter Kleinhans 看來，建設一個 2nm 晶圓廠在技術上是可行的，但如果不能確保其可持續發展，則將浪費數百億歐元，也與歐洲長期的投資趨勢背道而馳。

而如果要使得先進晶圓廠有長期的發展空間，那麼歐盟首先應該做的，是投資先進晶片設計。

二、為什麼歐盟應該先投資晶片設計？

依賴於“摩爾微縮”的邏輯晶片通常是通過無晶圓廠公司和晶圓廠的協作，這樣的勞動分工更具成本收益。

如今，無晶圓廠晶片設計公司佔全球積體電路銷售額的近 33%，遠高於 2000 年的 9%。

美國擁有 65% 的市場份額，是迄今最大的無晶圓廠公司聚集地。由於無晶圓廠公司可以完全專注於晶片設計，他們擁有半導體行業中最高的研發利潤率，通常是 20-30% 甚至更高。

▲2011-2020 年十大無晶圓廠上市公司研發耗資

如圖顯示了 10 家最大的無晶圓廠上市公司在過去 10 年的累計研發投資。此類研發活動使得美國無晶圓廠公司長期保持領先地位，並開發越來越複雜的邏輯晶片。

同期，歐洲無晶圓廠行業的市場份額從 2010 年的 4% 下降到 2020 年的 2%。目前歐洲只剩下兩家公開上市的無晶圓廠晶片設計公司，分別是總部在英國的 Dialog 半導體和總部在挪威的 Nordic 半導體。隨著日本瑞薩電子宣佈收購歐洲最大的無晶圓廠企業 Dialog 半導體後，歐洲無晶圓廠的這種下滑趨勢很可能會持續下去。

2013 年，歐盟確定需要加強晶片設計能力和無晶圓廠行業。歐盟委員會和該行業計劃“加強其電子設計行業和無晶圓廠半導體公司的實力”。2018 年，歐盟委員會再次計劃通過“歐洲設計聯盟”和“戰略設計倡議”來加強歐盟晶片設計生態系統。

但現實並沒有如計劃那樣發展，相反，歐盟的無晶圓廠產業在過去 10 年中萎縮了 50%。

更糟糕的是，歐盟委員會最新的《2030 數字指南針》十年計劃，幾乎只關注製造業，而對晶片設計投資缺乏清晰的願景。

在 Jan-Peter Kleinhans 看來，如果歐盟不能通過顯著加強其晶片設計生態系統，來創造對尖端晶圓製造的需求，那麼投資於先進晶圓廠將是徒勞的努力。

三、歐洲建晶片工廠，能否緩解汽車晶片緊缺？

此前在接受德媒採訪時，Thierry Breton 曾說，因汽車產業深受缺芯之苦，歐洲有必要強化半導體產業鏈，歐盟對 10nm 以下的先進製程尤其感興趣，計劃擴充設計和製造的產能。

但先進晶圓廠的建設，真的來得及解決歐洲汽車業的痛處嗎？

答案是作用不大。

大多數汽車晶片都是基於成熟的工藝節點，當前汽車短缺主要是 3 個因素互相作用的結果。

第一個因素是汽車製造商對汽車市場從疫情中復甦的速度做出了過於悲觀的預測。這意味著汽車製造商及其 Tier-1 供應商在 2020 年第二、第三季度停止訂購晶片。

第二個因素是整個汽車供應鏈講究準時交貨，導致汽車製造商以及 Tier-1 和 Tier-2 供應商基本上沒有庫存。而當市場恢復比預期更快時，因為沒有庫存，汽車供應商不得不重新訂購晶片，而造一個晶片至少要 4~6 個月的時間。

第三個因素是員工在家工作致使消費電子產品需求強勁，對半導體產能需求也更大。當汽車供應商增訂晶片時，晶圓廠已經滿負荷運轉，幾乎勻不出更多產能來給汽車廠商造晶片。

在這種情況下，只有當汽車晶片供應商已經用這個特定的晶片廠進行設計，或者如果代工廠為汽車客戶保留了一些產能，歐盟晶圓代工廠才會有所幫助。

但後者不太可能，因為消費電子產品也需要大量的產能，歐盟晶圓代工廠也需要為這些客戶服務。因此即便歐盟建設自己的晶圓代工廠，也難解汽車晶片短缺的燃眉之急。

結語：歐盟大舉投資先進晶圓製造，並非明智之舉

總而言之，德國智庫 SNV 分析認為，歐盟大舉投資先進晶圓製造是不明智的。

儘管此前曾有強化歐洲半導體產業的相關努力，但這些的成效不太顯著。過去三十年裡，歐盟半導體產業在全球的市場份額僅有約 10%。

既沒有先進晶圓廠、又沒有先進邏輯晶片設計能力的歐洲，如果在沒有可行商業案例的情況下投資先進邏輯晶圓廠，很可能會浪費數十億歐元的公共和私人資金，是“徒勞的努力”。

由於歐洲自己的半導體行業主要是在落後的尖端和成熟的工藝節點上設計邏輯晶片，用於工業和汽車應用，因此，SNV 得出結論，如果歐盟想在當下投資晶圓廠，這些投資應該集中在 14nm 及以上的後端晶圓製造上。

此外，歐洲發展晶片的關鍵問題不僅僅是晶圓製造，缺乏先進的邏輯晶片設計才是歐洲的致命弱點。但在歐盟委員會發表的《2030 年數字指南針》十年計劃中，顯然未將晶片設計排在發展的優先順序。

在歐洲出現先進晶片製造需求之間，如果強行增設晶圓廠，往好了說是樂觀，往差了說，則是有些天真了。