一、概述
如今，半導(dǎo)體及其價(jià)值鏈各環(huán)節(jié)是支撐經(jīng)濟(jì)中所有重要部門(mén)創(chuàng)新和競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。在歐洲，半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)本身直接從業(yè)者有大約25萬(wàn)人，橫跨歐洲；有超過(guò)80萬(wàn)人從事組件系統(tǒng)集成、應(yīng)用和服務(wù)，而整條價(jià)值鏈上則超過(guò)250萬(wàn)人就業(yè)?？傮w而言，微電子和納米電子元件及系統(tǒng)為歐洲和世界貢獻(xiàn)了10%的GDP。
為了提高歐洲在該行業(yè)及其相關(guān)技術(shù)和價(jià)值鏈的未來(lái)前景，歐洲微電子領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)（ELG）積極響應(yīng)歐盟委員會(huì)副主席Neelie Kroes 在2013年5月宣布的具有挑戰(zhàn)性的目標(biāo)，即在2020-2025年歐洲半導(dǎo)體元器件創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值翻番。為了實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)目標(biāo)，需要提升傳統(tǒng)和新興領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，ELG已經(jīng)明確了高增長(zhǎng)需要結(jié)合歐洲的優(yōu)勢(shì)和技能，在三個(gè)方面尋求機(jī)會(huì)：
（1）傳統(tǒng)領(lǐng)域，歐洲的電子相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)強(qiáng)大，其增速超過(guò)平均速度，如汽車(chē)、能源、工業(yè)自動(dòng)化和安全等。
（2）在新的高增長(zhǎng)領(lǐng)域，尤其是物聯(lián)網(wǎng)（IOT），獲益于智能化的“SmartX”市場(chǎng)，歐洲處于有利地位。
?。?）抓住移動(dòng)融合市場(chǎng)日新月異的機(jī)會(huì)，通過(guò)保持低功耗處理器設(shè)計(jì)的領(lǐng)先地位，以及越來(lái)越多的先進(jìn)的半導(dǎo)體制造。
在歐盟的幫助下，ELG已經(jīng)制定了一項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃，以扭轉(zhuǎn)歐盟半導(dǎo)體產(chǎn)量的下降，實(shí)現(xiàn)在2020年至2025年產(chǎn)值翻番的目標(biāo)。該計(jì)劃著眼于需求拉動(dòng)和供給推動(dòng)，雙管齊下。
需求加速
發(fā)起“智能無(wú)處不在”計(jì)劃倡議，目的是把握各種網(wǎng)絡(luò)化嵌入的電子元器件及系統(tǒng)集成的各種產(chǎn)品聯(lián)通的新一代互聯(lián)網(wǎng)浪潮。這需要通過(guò)建設(shè)一批卓越能力中心，建立全方位的新型應(yīng)用測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，以及在移動(dòng)互聯(lián)、智能終端等領(lǐng)域部署一批創(chuàng)新型的示范項(xiàng)目。
強(qiáng)化供應(yīng)鏈
?。?）為了歐洲芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展，需要致力于充分利用、擴(kuò)張和提升現(xiàn)有的生產(chǎn)能力，同時(shí)利用潛在的新設(shè)施和新的合作形式提升產(chǎn)能，以未來(lái)的產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)未來(lái)的預(yù)期目標(biāo)。
?。?）發(fā)展設(shè)備和原材料產(chǎn)業(yè)，歐洲應(yīng)對(duì)材料和設(shè)備繼續(xù)投資，以生產(chǎn)300mm晶圓，以及下一代450mm晶圓。
（3）倡議設(shè)立一個(gè)關(guān)于芯片設(shè)計(jì)和架構(gòu)的計(jì)劃，旨在強(qiáng)化設(shè)計(jì)和委托代工產(chǎn)業(yè)，使他們能更好地與歐洲伙伴進(jìn)行合作。
?。?）在整個(gè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)加強(qiáng)合作，促進(jìn)中小企業(yè)易于得到歐洲的世界級(jí)研究機(jī)構(gòu)的技術(shù)。
（5）支持突破性的技術(shù)開(kāi)發(fā)，增強(qiáng)歐洲在該行業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
其他相關(guān)方面
?。?）對(duì)培訓(xùn)、教育和相關(guān)行動(dòng)計(jì)劃進(jìn)行投資，提高工作技能。
?。?）致力于在專(zhuān)利、業(yè)務(wù)問(wèn)題、減少貿(mào)易壁壘等方面更緊密的合作，致力于在標(biāo)準(zhǔn)和共性方法、EDA的可獲得性（尤其對(duì)中小企業(yè)）等方面開(kāi)展合作。
這一行動(dòng)計(jì)劃顯然借鑒了公私合作伙伴關(guān)系（PPP）的經(jīng)驗(yàn)，如ENIAC聯(lián)合技術(shù)計(jì)劃，該計(jì)劃在2012-13年就實(shí)施了18億歐元的聯(lián)合投資試點(diǎn)項(xiàng)目（2500萬(wàn)歐元來(lái)自于歐盟，3000萬(wàn)歐元來(lái)自于各成員國(guó)，超過(guò)12億歐元來(lái)自于私營(yíng)部門(mén)）。因此，聯(lián)合投資計(jì)劃在未來(lái)十年中橫跨從R&D&I的投資到與國(guó)家援助規(guī)則一致的一線(xiàn)生產(chǎn)設(shè)施的投資。
這些關(guān)乎歐洲共同利益的重大項(xiàng)目，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候可以采取這一形式合作投資，該投資的一部分要納入新的ECSEL聯(lián)合技術(shù)計(jì)劃中，在未來(lái)7年預(yù)算計(jì)劃至少達(dá)到50億歐元（12億歐元來(lái)自于歐盟，12億歐元來(lái)自于各成員國(guó)，以及至少24億歐元來(lái)自于產(chǎn)業(yè)界，覆蓋從元器件到嵌入式系統(tǒng)的整條價(jià)值鏈）。
二、背景介紹
2013年5月23日，歐盟委員會(huì)宣布?xì)W盟范圍內(nèi)的微型和納米電子元器件和系統(tǒng)的戰(zhàn)略，目的是扭轉(zhuǎn)這一行業(yè)的下滑態(tài)勢(shì)，確保歐洲IC領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以創(chuàng)新提升經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和就業(yè)。該戰(zhàn)略明確了應(yīng)采取的主要措施，其中就包括指定歐洲主流公司結(jié)合產(chǎn)業(yè)界意愿投資，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。
為此，2013年9月成立了微電子領(lǐng)域企業(yè)領(lǐng)袖小組（ELG），目標(biāo)是制定微型和納米電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線(xiàn)圖。路線(xiàn)圖由代表歐洲該產(chǎn)業(yè)整個(gè)價(jià)值鏈的各主要代表通力合作制定，是ELG的工作成果。
三、清晰的目標(biāo)引導(dǎo)
20世紀(jì)90年代，歐洲半導(dǎo)體產(chǎn)能穩(wěn)步上升到占世界15%以上的份額，而在過(guò)去的十年中，已經(jīng)回落到10%以下，其中有幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)的趨勢(shì)，具體包括：
?。?）歐洲半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的投資在下降；
?。?）由于電子產(chǎn)品的制造轉(zhuǎn)移到亞洲，新的半導(dǎo)體工廠(chǎng)越來(lái)越多地在亞洲建立；
?。?）因?yàn)樯虡I(yè)原因，半導(dǎo)體公司越來(lái)越多地轉(zhuǎn)向晶圓輕型的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式。
同時(shí)，由于嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，電子設(shè)備變得越來(lái)越強(qiáng)大。然而，芯片已經(jīng)成為整個(gè)電子產(chǎn)業(yè)的最重要組成部分，它也是產(chǎn)品和服務(wù)創(chuàng)新，以及價(jià)值增值的基礎(chǔ)。這使得圍繞供應(yīng)鏈形成的芯片設(shè)計(jì)和制造生態(tài)系統(tǒng)成為歐洲經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的中心依托。
雖然價(jià)值鏈各環(huán)節(jié)不必在同一地域聚集，但價(jià)值鏈上下游環(huán)節(jié)緊密銜接將更有利于促進(jìn)創(chuàng)新和多學(xué)科技能提升。此外，微納米電子相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品也是確保我們的社會(huì)結(jié)構(gòu)體系健康運(yùn)轉(zhuǎn)、能源和運(yùn)輸系統(tǒng)安全，以及人們的教育和休閑等獲得持續(xù)和可靠的核心保障。
因此，持續(xù)確保歐洲在微電子元器件及系統(tǒng)的創(chuàng)新和制造能力，對(duì)歐洲就業(yè)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和維護(hù)戰(zhàn)略自主及安全至關(guān)重要。
按價(jià)值鏈維度，歐洲在微電子領(lǐng)域所獲得的市場(chǎng)份額情況如圖1，虛擬子系統(tǒng)及部件（包括主要的軟件組件）是價(jià)值鏈上的一個(gè)重要組成部分，其覆蓋價(jià)值鏈相對(duì)較寬泛，因而難以直接量化。
圖1 世界電子產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈及歐洲的情況
如圖所示，在微電子領(lǐng)域中，第1級(jí)的設(shè)備和材料級(jí)歐洲占世界市場(chǎng)的20%份額，第2級(jí)的半導(dǎo)體和其他組件占9%的市場(chǎng)份額，第3級(jí)的子系統(tǒng)占12%的市場(chǎng)份額，第4級(jí)的系統(tǒng)級(jí)占16%的市場(chǎng)份額，尤其是歐洲的嵌入式系統(tǒng)大約占世界市場(chǎng)的30%，這也是目前歐洲的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域。
ELG接受了歐盟委員會(huì)副主席Neelie Kroes 在2013年5月宣布的挑戰(zhàn)目標(biāo)，即到2020-2025年，歐洲半導(dǎo)體器件產(chǎn)值翻番。這樣一個(gè)雄心勃勃的目標(biāo)，只能寄望于半導(dǎo)體生產(chǎn)整條價(jià)值鏈的提升，通過(guò)與上游供應(yīng)鏈（材料、設(shè)備、設(shè)計(jì)和架構(gòu)），下游的系統(tǒng)集成及組件和知識(shí)產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商之間的互補(bǔ)銜接來(lái)實(shí)現(xiàn)。歐洲半導(dǎo)體器件產(chǎn)值翻番，既要提升半導(dǎo)體產(chǎn)品的數(shù)量和價(jià)值，也要市場(chǎng)需求來(lái)支撐。需求不能只盯著既有市場(chǎng)，還應(yīng)開(kāi)拓新的市場(chǎng)領(lǐng)地。對(duì)于新的市場(chǎng)，歐洲的半導(dǎo)體器件供應(yīng)商需要更好地與全球價(jià)值鏈上的系統(tǒng)集成商、其他器件和子系統(tǒng)供應(yīng)商合作對(duì)接。圖2是電子生態(tài)體系價(jià)值鏈上不同部分的關(guān)系圖。
圖2 歐洲半導(dǎo)體價(jià)值鏈核心位置
基于全球微電子系統(tǒng)價(jià)值鏈，在最大范圍整合歐洲的業(yè)務(wù)，將有利于提高歐洲的競(jìng)爭(zhēng)力和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。全球價(jià)值鏈中歐洲部分的缺失，將產(chǎn)生“技術(shù)滯后”效應(yīng)，進(jìn)而制約產(chǎn)品創(chuàng)新及推向市場(chǎng)的能力。如今，歐洲微電子領(lǐng)域的從業(yè)人員25萬(wàn)，在全價(jià)值鏈上有近250萬(wàn)從業(yè)者，占工業(yè)領(lǐng)域就業(yè)總數(shù)的8%，貢獻(xiàn)了歐洲GDP的10%。
四、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
（一）市場(chǎng)年均增長(zhǎng)率5-6%
過(guò)去十年，半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率降到了5-6%的均值水平，接下來(lái)幾年的增長(zhǎng)率預(yù)期較低，2014年預(yù)期增長(zhǎng)4.1%，2015年預(yù)期增長(zhǎng)3.4%。從出貨量來(lái)看，2009年出現(xiàn)顯著降低，2009年之后，總體呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
圖3 世界半導(dǎo)體市場(chǎng)10年復(fù)合年增長(zhǎng)率
圖4 全球IC出貨量（單位：十億，3月移動(dòng)平均）
（二）盡管在垂直市場(chǎng)具有優(yōu)勢(shì)，但歐洲的產(chǎn)能份額在下降
圖5 2013年歐洲半導(dǎo)體制造全景圖
資料來(lái)源: Gartner,Yole, SEMI
盡管前沿技術(shù)的大批量制造集中于少有的幾個(gè)集群，但歐洲半導(dǎo)體制造呈現(xiàn)分散化格局。在過(guò)去三十年里，200mm晶圓年產(chǎn)量穩(wěn)定增長(zhǎng)，產(chǎn)量高峰出現(xiàn)在2005年，目前已呈下降趨勢(shì)。
盡管過(guò)去5年日本半導(dǎo)體產(chǎn)量占世界的比重在降低，但是日本仍然是世界頭號(hào)生產(chǎn)國(guó)（按工廠(chǎng)所在的國(guó)家來(lái)衡量），其占世界總產(chǎn)量的22%。韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)已經(jīng)成為半導(dǎo)體巨頭，分別占世界產(chǎn)量的18%和17%。而在過(guò)去5年中，中國(guó)大陸和新加坡增長(zhǎng)幅度最大。
雖然美國(guó)在2012年產(chǎn)能顯著下降到只占世界的13%，但美國(guó)公司仍然占世界市場(chǎng)的50%以上，其實(shí)際制造的很大一部分都是在美國(guó)之外完成。隨著這些年來(lái)較為溫和的回落，歐洲產(chǎn)能目前占世界的比例低于9%。
從整條供應(yīng)鏈來(lái)看，包括設(shè)計(jì)、裝備和材料，以及來(lái)自于無(wú)晶圓廠(chǎng)和虛擬組件等相關(guān)活動(dòng)所產(chǎn)生的價(jià)值，2012年，歐洲產(chǎn)生的價(jià)值僅占世界市場(chǎng)的10%至11%。
歐洲擁有垂直一體化的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，如汽車(chē)、能源、安全和智能卡，在新的市場(chǎng)，如傳感器、微機(jī)電系統(tǒng)，處于領(lǐng)先地位的是強(qiáng)大的虛擬組件和低功耗的處理器，并且在設(shè)備供應(yīng)、材料和IP（知識(shí)產(chǎn)權(quán)）價(jià)值鏈具有優(yōu)勢(shì)。
關(guān)鍵問(wèn)題是，隨著垂直整合供應(yīng)鏈（和子鏈）變得越來(lái)越重要，有必要確保歐洲供應(yīng)鏈上的所有部分足夠強(qiáng)大，進(jìn)而確保該地區(qū)的業(yè)務(wù)可持續(xù)發(fā)展，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。
圖6 各主要地區(qū)汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)（單位：十億美元）
譯自：《A European Industrial Strategic Roadmap for Micro- and Nano-Electronic Components and Systems》
編譯：工業(yè)和信息化部國(guó)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作中心 蔣欽云