芯片大廠扎堆「偷師」中國半導體發(fā)展良方

近一年來，國際半導體大廠「抱團取暖」的現象頻頻出現，而這在過去多年內是很少見的。由于全球領先的半導體企業(yè)大都聚集在美國，歐洲，日本，以及中國臺灣地區(qū)，因此，這一波大廠抱團依然逃不出這幾個地區(qū)，有 3 個最具代表性。

按時間順序，首先抱團形成的是 Rapidus，它是由日本政府領銜，聯合豐田汽車、索尼、NEC、鎧俠、軟銀等 8 家日本企業(yè)，于 2022 年 8 月合作成立的，被視為日本重返半導體先進制程市場的重要投資案。Rapidus 與 IBM 深度合作，獲得了后者 2nm 制程技術授權，預計將投入 5 兆日元（約 370 億美元），日本經產省將提供 3000 億日元補助。

據悉，Rapidus 會在北海道千歲市興建至少兩座晶圓廠，預期 2025 年開始試產 2nm 芯片，2027 年進入量產階段，2nm 量產后，還將興建第二期的 1nm 制程晶圓廠，之后還會擴建第三期、第四期，不斷拓展先進制程技術。

第二個抱團代表是針對 Arm 的新聯盟。今年 8 月 4 日，高通（Qualcomm）、恩智浦半導體（NXP Semiconductors）、Nordic Semiconductor、博世（Bosch）和英飛凌（Infineon）聯合發(fā)表聲明，將共同投資成立一家新公司，以推廣開源 RISC-V 架構，此舉針對 Arm 的意味濃重。

這幾家公司認為，RISC-V 鼓勵創(chuàng)新，允許所有公司基于開放指令集開發(fā)定制芯片。RISC-V 技術的進一步采用將促進電子行業(yè)多樣性發(fā)展，降低了小型和初創(chuàng)公司的進入門檻，并為老牌公司提供更高的可擴展性。據悉，這家尚未命名的合資公司總部將設在德國，它們一開始將瞄準汽車應用，未來，將把業(yè)務范圍擴大到移動通信和物聯網領域。

第三個抱團代表是臺積電德國晶圓廠。8 月 8 日，臺積電官宣了在德國建晶圓廠的決定，為此，該晶圓代工龍頭將與博世、英飛凌和恩智浦共同投資，在德累斯頓成立歐洲半導體制造公司（European Semiconductor Manufacturing Company，ESMC）。臺積電將持有該合資公司 70% 的股權，博世、英飛凌和恩智浦各持有 10% 股權。通過股權注資、借債，以及在歐盟和德國政府的支持下，預計總投資金額超過 100 億歐元（109.8 億美元），據悉，德國政府將出資 50 億歐元，臺積電出資約 35 億歐元。

新廠將以 12 英寸晶圓產線為主，重點面向汽車和工業(yè)應用市場開發(fā)和制造芯片。據悉，該晶圓廠的制程為 28/22nm 平面 CMOS，以及 16/12nm 的 FinFET，預計 2024 下半年開始建廠，2027 年底量產，計劃月產能約 40000 片 12 英寸晶圓。

大廠扎堆合資的原因

以上三大「抱團取暖」的典型，有兩個是關于芯片制造的，另一個是關于處理器架構標準推廣的。在芯片制造方面，可以看出日本發(fā)展最先進制程的迫切需求，位于歐洲的德國則凸顯出歐洲晶圓廠長期以來的務實，從不追求最先進制程，只是引入市場用量大，且具有一定先進性的制程工藝，28/22nm 平面 CMOS 和 16/12nm 的 FinFET 恰到好處，這符合歐洲芯片制造的一貫風格。

首先看日本。

在美國的操作下，全球電子半導體產業(yè)鏈正在發(fā)生重大變化，在全球晶圓代工和先進制程工藝方面長期缺乏存在感的日本，看到了發(fā)展的契機，在引進全球最強晶圓代工廠和最先進制程工藝方面顯得不遺余力。日本似乎又看到了上世紀六、七十年代電子半導體產業(yè)崛起的盛況。

當時，在美國的支持和援助下，由日本政府主導，產學研各界通力合作，使得日本的電子半導體產業(yè)快速發(fā)展起來。日本政府于 1971 年和 1978 年先后頒布了《特定電子工業(yè)及特定機械工業(yè)振興臨時措施法》和《特定機械情報產業(yè)振興臨時措施法》，為日本電子半導體產業(yè)的發(fā)展奠定了基礎。

當時，作為主管工商貿易的機構，日本通產省聯合日本財團投入了 700 億日元，同時，通產省把產學研界整合起來，從日本各大高校，以及富士通、NEC、日立、東芝、三菱等大企業(yè)選拔出技術骨干，建立起了「超大規(guī)模集成電路技術研究組合」，齊心協力，并共享研究成果。這項政策實施 4 年后，日本在超大規(guī)模集成電路技術上就與美國并駕齊驅了。

從 1970 年到 1985 年，日本電子信息產業(yè)的產值增加了 5 倍，出口增加了 11 倍。日本的芯片產業(yè)一度超越了美國，特別是在存儲芯片領域，日本公司的競爭力越來越強，在一定程度上迫使英特爾放棄了該業(yè)務，轉投向 CPU。

不過，從 1985 年開始，特別是上世紀九十年代，受多種因素影響，日本半導體產業(yè)快速墜落，特別是在先進制程工藝技術方面，完全被韓國和中國臺灣碾壓了。

當下，日本又看到了與當年產業(yè)崛起初期十分相似的國際貿易和產業(yè)局面，因此，再一次躊躇滿志起來。

為了提升發(fā)展最先進制程工藝的效率，除了與 IBM 深度合作，引入對方的 2nm 制程工藝外，日本政府還在積極拉攏臺積電，給予各種政策和資金幫助，希望該晶圓代工龍頭能在日本多建先進制程晶圓廠。

臺積電已經確定在熊本建造一座晶圓廠了，那是臺積電與日本索尼、電裝（DENSO）合資建造的，名為 JASM，該廠將采用 12/16nm 和 22/28nm 制程技術，計劃于 2024 年底量產。日本政府為該廠提供的補助達到 35 億美元，占總投資額的 40%，看到日本政府如此有誠意，臺積電將熊本廠資本支出從原計劃約 70 億美元提升至 86 億美元。

顯然，12/16nm 和 22/28nm 制程工藝不能滿足日本發(fā)展最先進制程技術的愿望，日本政府渴望臺積電能夠建造第二座晶圓廠，并納入更先進制程，這對于發(fā)展本土的先進制程工藝很有幫助。日本執(zhí)政黨推動半導體產業(yè)發(fā)展的關鍵議員表示，日本政府可以為臺積電熊本二廠提供約建廠成本三分之一的補貼，一位日本官員表示，如果臺積電能給日本帶去先進制程（10nm 以下），政府給予的補貼還會升高，可能達到總投資額的 50%。

日本經產省的數據顯示，迄今，日本為芯片與數字戰(zhàn)略撥款約 1.76 萬億日元，其中，1.2 萬億日元投入了半導體領域，日本的目標是將國內生產的半導體產品銷售額在 2030 年前提高兩倍，達到 15 萬億日元。

下面看德國。

作為歐洲半導體制造的最強地區(qū)，德國是歐洲發(fā)展本地芯片制造業(yè)的重點投資國。為了爭取臺積電在德國新建晶圓廠，歐盟和德國政府都給予了臺積電很大的資金支持，德國政府出資達 50 億歐元，占該晶圓廠總投資額（超過 100 億歐元）近 50% 的比例，當然，這部分錢并不是完全由德國政府承擔，所有這一切，都是在歐盟通過的價值約 430 億歐元的《歐洲芯片法案》（European Chips Act）框架內施行的。

臺積電德國晶圓廠另外 3 個合作廠商博世、英飛凌和恩智浦都與臺積電有著長期的合作關系，特別是英飛凌和恩智浦，作為全球車用芯片大廠，過去多年，它們的很多芯片產品，特別是需要用到較為先進制程的芯片，都會找臺積電代工，如恩智浦前兩年新開發(fā)的汽車用處理器，采用的就是臺積電的 5nm 制程工藝。博世也是車用零部件的主要供應商，近些年，該公司也在向上游的芯片業(yè)拓展，博世集團 CEO 暨董事會主席 Stefan Hartung 表示，計劃在 2026 年前再投入 30 億歐元，以德累斯頓為主要基地，新建車用芯片產線。

作為全球最大的車用芯片晶圓代工廠，臺積電（約占全球車用芯片代工產能的 70%）在德國本土建晶圓廠，肯定會受到博世、英飛凌和恩智浦這三大車用芯片和零部件廠商的歡迎。以前，它們找臺積電代工生產芯片，要遠渡重洋到中國臺灣，如果臺積電在德國的晶圓廠實現量產，本地化生產和供應既高效，又能降低成本，而且還有歐盟和德國政府的長期政策和資金支持。有這種多贏的局面，德國政府、相關廠商都在積極爭取就順理成章了，臺積電要做的就是爭取到盡可能多的政府補貼，目前來看，各方達成了協議，開始建廠。

最后看一下新 RISC-V 聯盟。

作為一種開源的指令集架構，RISC-V 近些年發(fā)展迅速，對 Arm 的威脅也越來越大，同時，軟銀通過 Arm，提高授權費或擴大收費范圍，不斷加強對 IP 被授權方的「收割」力度，也在一定程度上推動了 RISC-V 的普及，畢竟，有更便宜、更好用的指令集架構，人們自然有意愿減少對 Arm 的使用量。

此次，高通、恩智浦、Nordic Semiconductor、博世和英飛凌聯合投資成立新公司，最積極的推動者非高通莫屬，因為該芯片巨頭苦 Arm 久矣，為了榨取更多的授權費，Arm 已經將高通告上了法庭，雙方的官司依然在進行當中。高通曾表示，可能會在該公司 Snapdragon 智能手機處理器和汽車芯片等產品中使用 RISC-V，替換 Arm 的意愿很強。

不過，到目前為止，還沒有一家公司推出能夠與 Arm 架構處理器相媲美的中高端 RISC-V 芯片，除了芯片本身的性能，軟件易用性及其生態(tài)系統(tǒng)也是一個大問題，畢竟，Arm 在這方面耕耘了幾十年，行業(yè)地位在短時間內難以被取代。

目前，Arm 的主陣地——智能手機應用——已經飽和，很難再有增量市場，RISC-V 要想在這一應用領域有所作為難度太大，未來，該指令集架構的最大發(fā)展空間和希望是物聯網和汽車。此次，高通聯合恩智浦、Nordic Semiconductor、博世和英飛凌，就是希望在這兩個應用方向能有更進一步的拓展，特別是汽車，這幾家廠商都與車用芯片和元器件有著或多或少的關聯。

扎堆合資的機遇和挑戰(zhàn)

多家知名廠商合資成立新公司，特別是在日本和德國新建晶圓廠，這種規(guī)模的行動，在 2019 年之前是不太可能出現的，特別是對于臺積電而言，同時在美國、日本、德國新建晶圓廠，從純商業(yè)角度看，是不會出現的，之所以出現了，主要是受美國對內和對外半導體產業(yè)政策的影響，特別是每個國家政府都提供了巨額補貼，以及配套的政策支持，這才使臺積電有意愿去建廠?？梢哉f，無論是日本，還是德國廠商，都是因為趕上了這樣的發(fā)展機遇，才可以實現在本地擁有先進的晶圓廠，縮短了產業(yè)鏈距離，從而提高生產效率，并可以降低成本。

機遇到來的同時，也存在著挑戰(zhàn)。

首先，日本和德國的新建晶圓廠，臺積電都是主要角色，因此，該晶圓代工龍頭面對的挑戰(zhàn)首當其沖。在美國，臺積電遇到了越來越多的麻煩，如政府補貼大打折扣，熟練工人短缺，美國本土晶圓廠工人不愿加夜班，以及當地工會對臺積電用工強勢干預等。在日本和歐洲建廠后，臺積電將面臨更多挑戰(zhàn)，對晶圓代工廠來說，產線集中在一個地區(qū)能最大化發(fā)揮優(yōu)勢，因為研發(fā)和制造產線靠近，工程師可以高效溝通，使芯片生產更靈活，快速響應，如今，其晶圓廠遍布亞、美、歐三大洲，以上優(yōu)勢將大打折扣。另外，未來的成本上升壓力，以及各地工人短缺等都是變數，解決起來，比在中國臺灣地區(qū)要復雜得多。

除了臺積電，對于日本和德國產業(yè)來說，也有挑戰(zhàn)。

日本政府為臺積電提供的各項補貼總額達 5000 億日元，對此，《日經亞洲》（Nikkei Asia）以「臺積電會拿日本納稅人的錢跑掉嗎？」為題撰文，質疑日本政府可從這些補助中得到多少回報，仍是未知數。報道指出，只有日本對國外公司如此慷慨，動作如此之快，在兩年多之前吸引到臺積電的美國，至今仍未兌現補貼，質疑日本政府似乎只顧招商，把臺積電帶到日本才是最重要的，而把發(fā)展本土半導體產業(yè)及制定相關產業(yè)政策放在了次要位置。

德國也存在與日本類似地情況，還有一點隱憂，德國與日本和美國不同，并不著急發(fā)展最先進制程工藝，仍然很看重 14nm 和 28nm 的大規(guī)模發(fā)展，這也符合歐洲芯片制造業(yè)的傳統(tǒng)。然而，中國大陸也在大力發(fā)展成熟制程，特別是 14nm 和 28nm，未來，當全球新建晶圓廠產能都出來以后，整體產能有很大的過剩風險，擁有先進制程技術的美國和日本（假設日本的 2nm 制程工藝產線發(fā)展順利）可憑借資源相對稀缺的優(yōu)勢占有一席之地，而重點發(fā)展成熟制程的德國，在與中國大陸等擁有大規(guī)模成熟制程產能地區(qū)競爭時，優(yōu)勢如何體現呢？

關于 RISC-V，大廠合資成立新公司，是一個不錯的方式，或許在未來幾年，包括中國大陸在內的多個地區(qū)，會出現越來越多類似的聯合體，以推動 RISC-V 前進。

對中國的啟示

當下，美國、日本和德國這三大傳統(tǒng)科技和工業(yè)強國，都出現了本土大企業(yè)與外來知名企業(yè)合資新建晶圓廠的情況，中國可以從中獲得一些啟示。

首先，它們采取的大多是中國擅長的方式（不是中國首創(chuàng)，卻是由我們發(fā)揚光大的），即中央政府提供大額補貼，并給予相關配套政策，以吸引本土和外來優(yōu)質企業(yè)建廠，如今，這些方法也被各大傳統(tǒng)產業(yè)強國用上了。這應該進一步堅定我們按這條路走下去的決心和信心。

其次，全球電子半導體產業(yè)鏈「去中化」態(tài)勢顯現，我們必須做好兩手準備：一是積極爭取歐美日優(yōu)質企業(yè)，如英特爾、英偉達、高通、AMD 和 ASML 等，使中國電子半導體產業(yè)鏈與國際市場保持盡量多的通路；二是加強本土芯片設計、制造產業(yè)鏈發(fā)展，只有發(fā)展起來了，才能在未來的競爭中擁有更多籌碼。

再有，產業(yè)發(fā)展是個精細活兒，具有長期性，無論是產業(yè)標準的確立，還是軟硬件生態(tài)系統(tǒng)建設，或是先進制程芯片的量產，都需要具備前瞻性思維，以及堅持不懈的決心和毅力，才能在未來有巨大的收獲。