2023年在整个芯片界，如果说英伟达是第一大狂欢者，那么欧洲芯片厂商就是舞池中的第二大主角。凭借车用芯片和SiC两大动力之源，欧洲芯片厂商财源滚滚来。在尝到丰盛甜头后，这些厂商们的眼光已经转向更大的未来，正努力布局更广袤的战场。
与此同时，随着《欧洲芯片法案》的正式通过，欧洲的芯片制造旅程按下加速键，台积电、英特尔、格芯等晶圆厂纷纷拿到真金白银的财政补贴。然而，在这繁荣的表面之下，欧洲半导体发展所面临的潜在风险也逐渐浮现。
看好SiC，大建晶圆厂
SiC市场的速度增长之快，超乎了行业的想象，不仅是汽车领域，在在太阳能、储能和大功率电动汽车充电等广泛的工业应用领域也在以极快的速度增长。英飞凌和意法半导体这两大欧洲芯片大厂看准了SiC市场的潜力，开启了建厂军备赛。
2023年8月8日，英飞凌选择大幅扩建马来西亚居林的晶圆厂，在未来五年内，英飞凌将再投入多达50亿欧元进行居林第三厂区（Module Three）的二期建设。此举旨在要打造全球最大的200毫米SiC晶圆厂。而英飞凌如此豪气的原因，则是其来自汽车和工业应用领域大约50亿欧元新设计订单以及约10亿欧元的预付款。
英飞凌估计，通过此次最新的投资再加上计划在菲拉赫与居林工厂的200毫米SiC改造，有望使英飞凌在2030之前SiC的年营收达到约70亿欧元。这座即将诞生的生产基地将帮助英飞凌实现在2030年之前占据全球30% SiC市场份额的目标。
欧洲芯片巨头押注RISC-V
日前，博世、高通、英飞凌、Nordic以及恩智浦等五家欧洲头部汽车电子芯片公司共同宣布，将在德国投资成立一家基于开源RISC-V架构的合资公司，旨在通过下一代芯片开发来推动RISC-V架构在全球的应用。这个合资公司最初是围绕汽车领域的应用展开，但最终扩展到”物联网和移动领域。这五家芯片公司的共同投资和合作表明它们对RISC-V架构的前景充满信心。
图源：博世
对于几家芯片厂商来说，对于RISCV可以说各有谋划：高通“苦”Arm制约久已，虽然两家公司已有20多年的共生关系，但此前因为Nuvia授权问题，Arm起诉了高通。而RISC-V是高通的另一条可控之路。其实高通对RISC-V的投资已超过五年，此前高通还投资了SiFive，而且其许多产品中已经有RISC-V微控制器。
英飞凌和恩智浦则可以发力基于RISC-V的汽车处理器IP；Nordic专注在低功耗物联网无线技术，该公司的第四代多核低功耗蓝牙芯片，就结合了ARM内核以及多个内部RISC-V内核。
Nordic在第四代蓝牙芯片中结合了ARM M33和RISC-V内核（图源：Nordic）
分析他们发力RISC-V背后的几点原因可能如下：
RISC-V作为一种开源架构，其本身的优点和潜力，具有灵活性和可定制性，也不收取昂贵的授权费用，可以满足不同领域和应用的需求。对于这些公司来说可以降低依赖特定供应商的风险。随着汽车电子系统的复杂性不断增加，对高性能、低功耗和可靠性的要求也日益提高。采用RISC-V架构可以提供更大的灵活性，以满足不断变化的市场需求。
还有一大原因是，避免卷进芯片战争的囹圄当中，是降低供应链风险的战略考虑。Arm已经在授权方面受到美国的制约，尤其是中国。相反，RISC-V基金会于2019年迁往瑞士，并更名为“ RISC-V国际”，表明其不会受到美国政治影响。对于这些欧洲芯片公司而言，他们的生意有很大一部分是中国客户，转向RISC-V不失为一个备选之路。
而且RISC-V近年来在中国厂商的大力推动下，在软硬件、编译器、开发者工具、生态等方面，RISC-V正在迎头赶上。
此外，这种合资公司的成立还将促进欧洲在半导体领域的技术创新和竞争力。在全球半导体产业链中，欧洲正在寻求提升自身的竞争地位。欧洲芯片法案将RISC-V确定为欧洲应投资的下一代技术之一，涵盖了从微控制器到数据中心和超级计算机所需的高端芯片。欧盟对RISC-V已经投入了不少金钱，此前EuroHPC为RISC-V Chiplet项目募集2.7亿欧元。
在全球半导体竞争加剧的大背景下，这次欧洲芯片巨头的合作显得尤为引人瞩目。尽管这些公司之间存在竞争，但他们却能联手前行。通过集合多家强势企业的力量，合资公司可能更具竞争优势，能快速开发和推广RISC-V产品。
真金白银，疯狂补贴
如今，各国纷纷祭出真金白银举全国之力发展半导体，欧盟也是如此。《欧洲芯片法案》于2022年2月首次提出，到2023年7月25日，这项由22 个欧盟成员国《欧洲芯片法案》正式通过。《欧洲芯片法案》旨在调动430 亿欧元，通过提供补贴、吸引投资和鼓励研发来促进欧洲半导体行业的发展。最终目标是到2030年将欧洲生产的芯片的市场份额从目前的10%左右提高到20%左右。此举的一大目的是为了振兴欧洲的芯片制造业，吸引台积电、三星和英特尔这样的晶圆厂的入驻。
自此欧洲提出芯片法案以来，确实吸引了不少厂商前来建厂，选址大都集中在德国。在《涌入欧洲的新晶圆厂》一文中所谈及。如今，随着《欧洲芯片法案》的通过，补贴分配也陆续开始实施起来。
英特尔已承诺在德国马格德堡附近建立一家领先的晶圆厂，并在波兰建立一家先进的芯片封装工厂。其中德国的晶圆厂预计投资330亿美元，定位于为英特尔产品和英特尔代工服务客户，2023年6月19日，英特与德国政府签订协议，德国政府将提供三分之一的费用（110亿欧元）,这也是该国现代历史上最大的外国直接投资。波兰的封测厂投资46亿美元，该厂将有助于满足英特尔预计到 2027 年对封装和测试能力的关键需求。
德国总理奥拉夫·肖尔茨（右上）和英特尔首席执行官帕特·基辛格（左上）在总理府出席德国政府与该公司之间的协议签字仪式
紧接着，台积电、博世、英飞凌和恩智浦宣布联合投资欧洲半导体制造公司 (ESMC)，在德国德累斯顿建设一座价值100亿欧元的300毫米晶圆厂。近两年来，外界对晶圆代工巨头台积电是否有意在德国建厂存有疑虑。就在8月8日，台积电董事会核准以不超过34.99亿欧元（约38.84亿美元）的额度内，投资由公司主要持股之德国子公司ESMC GmbH，以提供先进半导体制造服务。待经监管机关核准并符合其他条件后，将由台积电持有70%股权，博世、英飞凌和恩智浦则各持有10%股权，由台积电营运。
ESMC晶圆厂预计采用台积电28/22纳米平面互补金属氧化物半导体（CMOS），以及16／12纳米FinFET制程技术，月产能约4万片12英寸晶圆，该厂预定2024年下半年建厂，2027年底生产。该晶圆厂主要生产成熟制程的芯片，这也算是响应了快速增长的汽车和工业领域的发展需求，因为诸如汽车和工业领域的芯片往往制程并不先进。
2022年7月ST和GlobalFoundries合作在法国Crolles的现有300毫米工厂附近建立一个新的联合运营的300毫米半导体制造工厂，用于生产FD-SOI 或完全耗尽的绝缘体上硅的半导体制造技术的产品。2023年6月5日，两家公司已经敲定在法国新建300mm半导体制造工厂的协议。其中法国政府将对这个新厂提供75亿欧元的补贴。该援助措施符合《欧洲芯片法案》规定的目标和“法国2030”计划的一部分，最近获得了欧盟委员会的批准。欧盟声明说，援助将采取直接赠款给ST和GF的形式。
来源：GlobalFoundries
此外，SiC巨头Wolfspeed也正在联合其合作伙伴采埃孚在德国建立最大的SiC工厂，他们也有望获得欧洲的芯片补贴，该合资企业寻求补贴约 25% 的成本，大约7.5亿欧元。此前，Wolfspeed宣布将斥资30亿美元，计划在德国萨尔州建造一个高度自动化的200毫米SiC晶圆制造工厂。该工厂将建在萨尔州一座占地35英亩（14公顷）的前燃煤电厂上，这是Wolfspeed在欧洲的第一家工厂，也将成为世界上最大的碳化硅芯片生产工厂，晶圆厂建设预计将于 2023 年上半年开始建设，并计划在四年内开始批量生产。新工厂是Wolfspeed 65亿美元全球产能扩张计划的一部分，将支持其2027财年40亿美元的长期收入前景。
总的来说，欧盟的芯片法案确实在奏效，因为如果没有《欧洲芯片法案》，这些投资就不可能在欧洲进行。如此看下来，只有韩国还没有在欧洲进行建厂，德国总理奥拉夫·肖尔茨上周末访问首尔时，他再次与韩国同行谈论了半导体问题，呼吁韩国投资欧洲以加强供应链。
欧洲发展半导体最大的挑战
欧洲在半导体市场上确实具有显著优势，例如在汽车、航空航天以及工业自动化应用领域，欧洲半导体行业已占据了重要地位。此外，欧洲还拥有一流的创新研究设施，比如位于比利时鲁汶的Imec。然而，这一领域也面临着一些亟需解决的重大挑战。
人才缺口的挑战
人才短缺是其中一个重要挑战。晶圆厂的经济成功在很大程度上依赖于半导体行业的专业劳动力供应。没有合适的熟练人才，任何新建或扩建的工厂都无法产生重大影响。目前，欧洲正面临着合格工人的严重短缺，未来十年这一状况可能会进一步恶化。
如前文所述，欧洲的主要晶圆厂大部分设在德国，其中三分之一的半导体工程人员来自德国的萨克森州。该地区有超过7.6万名员工在当地芯片行业工作，部分原因归功于当地的研究机构、半导体公司和技术大学的集群。但对德国乃至整个欧洲来说，这还远远不够。
据德国劳工部统计，从2021年6月至2022年6月，德国半导体行业短缺6.2万名员工。又根据IW Koeln的研究，未来10至12年内，德国半导体行业将有28%的电气工程专家和33%的工程主管达到退休年龄。因此，人口老龄化和进入劳动力市场的德国人减少，迫切需要大量外国熟练劳动力。虽然欧洲正在改革其移民法，以便吸引外国技术工人更容易来到德国，但在争取技术人才方面，欧洲仍未能与新加坡等国提供的高薪相抗衡。
行业需求与人才结构的复杂性
半导体工艺的每个步骤都需要不同类型的专业人才。据德勤统计，一家大型晶圆厂需要大约4000名具备生产工程、物流、支持和生产运营技能的工人。德国《商报》报道称，到2030年，该行业将有超过一半的职位面临人员空缺。
欧盟内部人才流动也存在复杂性，尽管欧盟国家之间的工人可以自由流动，但语言却成为了一道障碍，特别是对于技术工作。这在日本或美国并不存在。欧盟的劳动法与其他法域也有很大不同，教育体系（大学和职业教育）也存在差异。
综合考虑，任何一个国家或地区想要在半导体全产业链中达到完全的自给自足，都是一项极为艰巨和复杂的任务。
本文作者：半导体行业观察，原文标题：《欧洲芯片，疯狂搞事》