《電子技術(shù)應(yīng)用》
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七雄爭(zhēng)霸,半導(dǎo)體大戰(zhàn)一觸即發(fā)

2021-05-26
來(lái)源:芯路芯語(yǔ)
關(guān)鍵詞: 半導(dǎo)體

  全球芯片短缺,加上中美科技戰(zhàn)白熱化,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已成為兵家必爭(zhēng)之地。美國(guó)強(qiáng)調(diào)要加大半導(dǎo)體領(lǐng)域投資,并進(jìn)一步拉攏日韓等國(guó),全力抗衡中國(guó)內(nèi)地掌控高科技的主導(dǎo)權(quán)。其他地區(qū)如臺(tái)灣、歐盟,甚至印度也不敢怠慢,大砸金錢(qián)籌設(shè)晶片制造廠(chǎng),希望減少對(duì)外國(guó)晶片制造商的依賴(lài),兼且分一杯羹。如今,缺「芯」現(xiàn)象已在全球各地產(chǎn)生了「蝴蝶效應(yīng)」,芯片大戰(zhàn)隨著美韓峰會(huì)后正式展開(kāi)。

  在「戰(zhàn)國(guó)7雄」(即中美日韓臺(tái)歐及印度)當(dāng)中,以南韓最進(jìn)取。南韓在記憶芯片部分居世界主導(dǎo)地位,全球市占率達(dá)65%,全拜三星電子和SK海力士之賜。

  亞洲主導(dǎo)芯片制造部分,全球市占率達(dá)79%。不過(guò),在整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,南韓并非在所有領(lǐng)域都處于領(lǐng)先地位,在芯片制造部分,中國(guó)臺(tái)灣排名第一,南韓居次,美國(guó)第三,中國(guó)內(nèi)地第四。

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  分析公司Forrester副總裁Glenn O'Donnell表示,南韓政府的巨額投資是否有助該國(guó)取得全球芯片制造龍頭地位,仍然言之尚早。因美國(guó)、臺(tái)灣的臺(tái)積電,以及內(nèi)地也進(jìn)行大規(guī)模投資。有專(zhuān)家也稱(chēng),全球?qū)δ享n的投資規(guī)模震驚,因涉額近5,000億美元,參與的廠(chǎng)商超過(guò)150家,「南韓正在愚公移山」,來(lái)確保未來(lái)地位。

  事實(shí)上,除南韓外,美國(guó)提議斥500億美元用于芯片制造和研發(fā);中國(guó)大陸也承諾加碼投資高科技產(chǎn)業(yè)。歐盟亦希望在全球晶片制造的市占率,由2010年10%升至2030年20%。因此,O'Donnell表示,全球各個(gè)國(guó)家和地區(qū)都在爭(zhēng)奪科技的主導(dǎo)權(quán),中國(guó)內(nèi)地、南韓、日本、美國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣和歐盟都希望拿下「科技奧運(yùn)金牌」。

  美國(guó):確立半導(dǎo)體聯(lián)盟,4056億加大優(yōu)勢(shì)

  美國(guó)總統(tǒng)拜登早前揚(yáng)言,已準(zhǔn)備好再次領(lǐng)導(dǎo)世界芯片業(yè),尤其在美韓峰會(huì)后,更加確立了「半導(dǎo)體世界聯(lián)盟」。他近期揚(yáng)言,美國(guó)過(guò)去在研發(fā)方面的投入,比世界上任何地方都多,而以往內(nèi)地排名第九。惟現(xiàn)時(shí)則是美國(guó)排第八,內(nèi)地排第一,故不能讓這種情況持續(xù)下去。他亦指出,「未來(lái)將由世界上最優(yōu)秀的人才決定、由那些突破障礙的人決定。」他強(qiáng)調(diào),縱然美國(guó)于半導(dǎo)體研發(fā)和設(shè)備領(lǐng)先全球,但仍要積極爭(zhēng)取與多方合作,誓要圍堵內(nèi)地半導(dǎo)體勢(shì)力擴(kuò)張。

  其實(shí),美國(guó)早就為了組織半導(dǎo)體聯(lián)盟鋪路。白宮于5月12日舉辦了一場(chǎng)半導(dǎo)體視訊峰會(huì),拜登與19家企業(yè)舵手會(huì)商芯片短缺的對(duì)策與供應(yīng)鏈問(wèn)題,美國(guó)于會(huì)上承諾將擴(kuò)大投資基礎(chǔ)建設(shè)以保護(hù)供應(yīng)鏈,包括芯片供應(yīng)鏈,并呼吁企業(yè)領(lǐng)袖支持他所提出的基建計(jì)劃。值得留意的是,是次受邀請(qǐng)的企業(yè)除了美國(guó)本土科技巨頭英特爾(Intel)、戴爾等,以及南韓企業(yè)三星外,還有世界最大芯片代工廠(chǎng)臺(tái)積電。可見(jiàn)美國(guó)除了拉攏日韓外,還希望與中國(guó)臺(tái)灣有進(jìn)一步合作。

  近日,南韓三星也落實(shí)在美國(guó)興建晶圓代工廠(chǎng),投資金額由早前傳出的170億美元再上調(diào)10億美元,至180億美元,而量產(chǎn)時(shí)間表不變,仍是以2024年為目標(biāo)。外媒報(bào)道稱(chēng),三星即將在美國(guó)德州的新廠(chǎng)配備基于5納米的EUV(極紫外光刻技術(shù))生產(chǎn)線(xiàn),相信是目前三星最先進(jìn)的制程,其將負(fù)責(zé)制造三星的高端晶片組。一旦成事,會(huì)是三星在海外興建的首座5納米廠(chǎng)。

  至于本土方面,美國(guó)國(guó)會(huì)于5月19日公布了修訂案,要在5年內(nèi)斥資520億美元(約4,056億港元),以求大幅提升美國(guó)半導(dǎo)體芯片的生產(chǎn)及研究,確保美國(guó)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

  國(guó)內(nèi):斥巨資迎接「后摩爾時(shí)代」

  今年內(nèi)地政府工作報(bào)告強(qiáng)調(diào)要打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn),制訂實(shí)施基礎(chǔ)研究10年行動(dòng)方案,全社會(huì)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入年均增長(zhǎng)7%以上,力爭(zhēng)投入強(qiáng)度高于「十三五」時(shí)期。于「十四五」(第14個(gè)5年)規(guī)劃指出,芯片工藝要有突破,直至2025年,將投資1.4萬(wàn)億美元(約9.5萬(wàn)億元人民幣)支持國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體。

  值得留意的是,國(guó)務(wù)院副總理劉鶴早前主持召開(kāi)國(guó)家科技體制改革和創(chuàng)新體系建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組會(huì)議,會(huì)議專(zhuān)題討論面向「后摩爾時(shí)代」的半導(dǎo)體潛在顛覆性技術(shù)。外界認(rèn)為由如此高級(jí)的官員帶頭討論技術(shù)性的題目,顯示官方急于突破美國(guó)對(duì)內(nèi)地半導(dǎo)體技術(shù)上的封鎖。

  摩爾定律由英特爾(Intel)創(chuàng)始人之一摩爾(Gordon Moore)提出,內(nèi)容為半導(dǎo)體上可容納的晶體管數(shù)目,約每隔18到24個(gè)月便會(huì)增加一倍,性能也將提升一倍,之后周期縮短到18個(gè)月,微處理器的性能每隔18個(gè)月提高一倍。惟由于硅晶圓已逼近物理和經(jīng)濟(jì)成本上的極限,各界紛預(yù)測(cè)摩爾定律在不久的將來(lái)會(huì)失效,半導(dǎo)體工藝升級(jí)帶來(lái)的計(jì)算性能提升不能再像以前那么快,每一代制程工藝研發(fā)和成熟的所需時(shí)間將愈來(lái)愈長(zhǎng),因此出現(xiàn)「后摩爾時(shí)代」概念,也是內(nèi)地「追落后」的重大機(jī)遇。

  事實(shí)上,內(nèi)地除在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上被美國(guó)「卡脖子」外,目前更受制于美國(guó)聯(lián)盟的威脅。外媒報(bào)道,中美由5G到芯片制造等關(guān)鍵技術(shù)上愈斗愈激,戰(zhàn)線(xiàn)已擴(kuò)至非洲!埃塞俄比亞官方上周六(22日)宣布,由英國(guó)Vodafone主導(dǎo)的一批電訊公司,取得該國(guó)5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建議的招標(biāo),而Vodafone從美國(guó)金融機(jī)構(gòu)取得數(shù)十億美元的財(cái)務(wù)支持,成功擊退了具中資支持的南非MTN電訊集團(tuán)。分析指,這是一場(chǎng)具地緣意義的電訊投標(biāo),反映美國(guó)聯(lián)盟略勝一籌。

  誠(chéng)然,內(nèi)地在自研芯片上也困阻重重。

  歐盟:設(shè)數(shù)碼羅盤(pán)大計(jì)降低對(duì)中美依賴(lài)

  歐盟銳意制訂「2023數(shù)碼羅盤(pán)計(jì)劃」,目標(biāo)是在2030年前,生產(chǎn)全球五分之一的先進(jìn)晶片,以及在5年內(nèi)自行打造首部量子電腦,以降低對(duì)美國(guó)及中國(guó)關(guān)鍵技術(shù)的依賴(lài)。

  歐盟計(jì)劃目標(biāo)是加強(qiáng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)10至20納米芯片,也以生產(chǎn)2納米芯片為目標(biāo),后者甚至連業(yè)界龍頭臺(tái)積電和三星電子都未能達(dá)成。

  據(jù)歐盟官員表示,歐盟正在考慮建立一個(gè)半導(dǎo)體聯(lián)盟,包括意法半導(dǎo)體(STM)、恩智浦半導(dǎo)體、英飛凌(Infineon)和ASML,以在全球供應(yīng)鏈緊張的情況下減少對(duì)外國(guó)芯片制造商的依賴(lài)。不過(guò),芯片制造商英飛凌及意法半導(dǎo)體先潑冷水,指歐盟成為下一代半導(dǎo)體生產(chǎn)重鎮(zhèn)的計(jì)劃,為歐洲重要產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的助益微乎其微。

  印度:派錢(qián)誘外資設(shè)廠(chǎng)每家最少獲78億

  以經(jīng)濟(jì)總量計(jì),作為亞洲「三哥」的印度不斷想搶占中國(guó)的制造及科技市場(chǎng),目前其國(guó)策是全球各地的芯片業(yè),只要在印度設(shè)廠(chǎng)生產(chǎn)半導(dǎo)體,每家芯片廠(chǎng)可獲政府至少10億美元(約78億港元)的現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)。

  報(bào)道指出,印度成功開(kāi)拓了智能手機(jī)組裝產(chǎn)業(yè)后,冀強(qiáng)化為全球電子供應(yīng)鏈,總理莫迪推動(dòng)「印度制造」計(jì)劃,讓該國(guó)成為僅次于中國(guó)的全球第二大流動(dòng)設(shè)備制造國(guó),令當(dāng)局認(rèn)為建立芯片公司的時(shí)機(jī)已至。

  有印度高級(jí)官員透露,除了提供上述的10億美元獎(jiǎng)勵(lì)外,政府會(huì)向半導(dǎo)體業(yè)界保證采購(gòu)他們的產(chǎn)品,也會(huì)要求民間企業(yè)購(gòu)買(mǎi)國(guó)產(chǎn)芯片。

  中國(guó)臺(tái)灣:臺(tái)積電斥7800億擬美再建6工廠(chǎng)

  臺(tái)灣作為全球最危險(xiǎn)之地,也是世界「芯」臟!在技術(shù)制程上傲視全球的芯片代工龍頭臺(tái)積電,目前正投入1,000億美元(約7,800億港元),在未來(lái)3年于美國(guó)設(shè)立新廠(chǎng),為此臺(tái)積電也審慎地平衡美國(guó)與中國(guó)大陸內(nèi)地兩大競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)的需求。

  據(jù)外媒5月初引述消息報(bào)道,臺(tái)積電計(jì)劃擴(kuò)大在美國(guó)亞利桑那州的設(shè)廠(chǎng)大計(jì),將建造6間工廠(chǎng),是因應(yīng)美國(guó)的要求。

  上述的建廠(chǎng)計(jì)劃符合了美國(guó)半導(dǎo)體聯(lián)盟的要求,有學(xué)者表示,雖然聯(lián)盟表面目的是游說(shuō),但展現(xiàn)了美國(guó)的影響力,臺(tái)積電斥資赴美設(shè)立芯片廠(chǎng),會(huì)增加內(nèi)地的壓力,因臺(tái)積電顯然不會(huì)在內(nèi)地設(shè)同樣規(guī)模的晶片廠(chǎng)。

  事實(shí)上,臺(tái)積電更多地聽(tīng)美國(guó)指令。美國(guó)商務(wù)部長(zhǎng)雷蒙多(Gina Raimondo)繼4月12日之后,上周再度舉行半導(dǎo)體網(wǎng)上峰會(huì),召集30多名產(chǎn)業(yè)鏈高層討論半導(dǎo)體芯片短缺問(wèn)題。臺(tái)積電于會(huì)后隨即發(fā)表聲明表示,今年的微控制器(MCU)產(chǎn)量將較去年大幅提升60%,以解決車(chē)用晶片短缺問(wèn)題。

  MCU是需求最為迫切的車(chē)用芯片之一,臺(tái)積電表示,該公司今年MCU的產(chǎn)量將較2019年,即疫情之前的水平增加三成。展望未來(lái),臺(tái)積電會(huì)采用現(xiàn)代化及時(shí)供貨(Just-in-Time)供應(yīng)鏈管理,在復(fù)雜的供應(yīng)鏈中提高需求可見(jiàn)度,冀能避免未來(lái)出現(xiàn)供應(yīng)短缺。

  南韓:靠自研決定命運(yùn)保關(guān)鍵技術(shù)供應(yīng)

  早在美韓峰會(huì)前,南韓已積極鞏固半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),于5月13日發(fā)表了「K半導(dǎo)體策略」計(jì)劃,在2030年前將投入510萬(wàn)億韓圜(約3.51萬(wàn)億港元),計(jì)劃建設(shè)全球最大的半導(dǎo)體生產(chǎn)基地,與美國(guó)、歐盟、中國(guó)分庭抗禮。

  南韓的半導(dǎo)體戰(zhàn)略包括為相關(guān)企業(yè)提供租稅減免、擴(kuò)大金融和基礎(chǔ)設(shè)施等支援,其中公司研發(fā)投資的可扣稅最多達(dá)50%。這個(gè)510萬(wàn)億韓圜的投資,主要來(lái)自當(dāng)?shù)鼐奁笕请娮雍蚐K海力士,前者將在2030年前在非記憶芯片部分投資171萬(wàn)億韓圜(約1.1萬(wàn)億港元);SK海力士則計(jì)劃投入230萬(wàn)億韓圜(約1.5萬(wàn)億港元)。

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  除現(xiàn)有巨企外,南韓將提供特別資金支援設(shè)備投資,還會(huì)放寬處理化學(xué)物資的法規(guī),支援民間投資;也將制訂「半導(dǎo)體特別法」,防止技術(shù)外流。為培養(yǎng)人才,將擴(kuò)大半導(dǎo)體相關(guān)大學(xué)的入學(xué)名額,目標(biāo)未來(lái)10年內(nèi)培育約3.6萬(wàn)名專(zhuān)才。

  多倫多咨詢(xún)公司「創(chuàng)新未來(lái)中心」地緣政治專(zhuān)家Abishur Prakash表示,南韓政府采取了類(lèi)似戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)才會(huì)有的行動(dòng),目的是為了確保未來(lái)的安全和獨(dú)立,透過(guò)建立龐大晶片產(chǎn)能,南韓將有實(shí)力決定自己的道路,而非被迫朝著特定方向前進(jìn),也能降低對(duì)臺(tái)灣或內(nèi)地的依賴(lài),確保該國(guó)毋須為了關(guān)鍵的技術(shù)需求,而要看其他國(guó)家面色。

  日本:冀維持功率半導(dǎo)體40%市占

  相比其他「戰(zhàn)國(guó)」不想依賴(lài)他人,日本則傾向在這場(chǎng)「芯片戰(zhàn)」中與美國(guó)加強(qiáng)合作。日本媒體報(bào)道,當(dāng)?shù)卣畬⒁?,000億日?qǐng)A(約142億港元)資金,支持并拓展先進(jìn)半導(dǎo)體和電池生產(chǎn)的戰(zhàn)略,并希望能邀請(qǐng)美國(guó)科技廠(chǎng)于日本設(shè)立營(yíng)運(yùn)機(jī)構(gòu),和美國(guó)合作進(jìn)行研發(fā)。

  日本政府視半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新為擺脫碳排放的關(guān)鍵。該戰(zhàn)略草案要求日本在本世紀(jì)末前,在電動(dòng)車(chē)等應(yīng)用的下一代功率半導(dǎo)體中保持40%的全球市占率。

  功率半導(dǎo)體是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心,主要用于改變電子裝置中電壓和頻率。簡(jiǎn)而言之,這相當(dāng)于人的心臟,符合日本專(zhuān)注在單一部分成為核心贏家的「匠人精神」。

  該國(guó)于2025年前將重點(diǎn)放在資本開(kāi)支上,并規(guī)劃一處半導(dǎo)體生產(chǎn)基地,打算先斥資數(shù)十億美元建立芯片廠(chǎng),并推出3.85億美元補(bǔ)助發(fā)展計(jì)劃,與臺(tái)灣的臺(tái)積電材料研發(fā)中心合作,在日本打造2納米先進(jìn)制程的芯片產(chǎn)線(xiàn)。

  美難徹底封鎖芯片供華g兩強(qiáng)惡斗勢(shì)不停

  從2018年開(kāi)始,中美一路從貿(mào)易戰(zhàn)打到科技戰(zhàn),近來(lái)美國(guó)多次直指中國(guó)是最大國(guó)家安全威脅,并且在技術(shù)、晶片等領(lǐng)域作出嚴(yán)格管制,防止中國(guó)利用民間供應(yīng)鏈獲取先進(jìn)武器。

  自從美國(guó)總統(tǒng)拜登上任以來(lái),在對(duì)華政策方面延續(xù)了前任特朗普的做法,例如繼續(xù)扼殺華為的生存空間等。

  美方管制高階芯片的目的,主要就是為了拖慢中國(guó)發(fā)展的步伐。同時(shí),中國(guó)要達(dá)到完全芯片自給自足殊不容易。據(jù)今年2月國(guó)際研究報(bào)告指出,芯片對(duì)中美雙方都非常重要,惟預(yù)期中國(guó)在未來(lái)5至10年內(nèi),將很難實(shí)現(xiàn)獨(dú)立制造半導(dǎo)體,主要是軟件受限及缺乏部分產(chǎn)業(yè)知識(shí)等。

  簡(jiǎn)而言之,這場(chǎng)中美科技戰(zhàn)絕對(duì)勝負(fù)難分,不是制裁個(gè)別企業(yè)能解決。



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