歐洲先進(jìn)電子元器件及系統戰略路線(xiàn)圖

　　一、概述

　　如今，半導體及其價(jià)值鏈各環(huán)節是支撐經(jīng)濟中所有重要部門(mén)創(chuàng )新和競爭力的關(guān)鍵。在歐洲，半導體生態(tài)系統本身直接從業(yè)者有大約25萬(wàn)人，橫跨歐洲;有超過(guò)80萬(wàn)人從事組件系統集成、應用和服務(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為歐洲和世界貢獻了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)積極響應歐盟委員會(huì )副主席NeelieKroes在2013年5月宣布的具有挑戰性的目標，即在2020-2025年歐洲半導體元器件創(chuàng )造的經(jīng)濟價(jià)值翻番。為了實(shí)現增長(cháng)目標，需要提升傳統和新興領(lǐng)域的競爭力，ELG已經(jīng)明確了高增長(cháng)需要結合歐洲的優(yōu)勢和技能，在三個(gè)方面尋求機會(huì )：

　　(1)傳統領(lǐng)域，歐洲的電子相關(guān)應用產(chǎn)業(yè)強大，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(cháng)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。

　　(3)抓住移動(dòng)融合市場(chǎng)日新月異的機會(huì )，通過(guò)保持低功耗處理器設計的領(lǐng)先地位，以及越來(lái)越多的先進(jìn)的半導體制造。

　　在歐盟的幫助下，ELG已經(jīng)制定了一項行動(dòng)計劃，以扭轉歐盟半導體產(chǎn)量的下降，實(shí)現在2020年至2025年產(chǎn)值翻番的目標。該計劃著(zhù)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)建設一批卓越能力中心，建立全方位的新型應用測試實(shí)驗室，以及在移動(dòng)互聯(lián)、智能終端等領(lǐng)域部署一批創(chuàng )新型的示范項目。

　　強化供應鏈

　　(1)為了歐洲芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展，需要致力于充分利用、擴張和提升現有的生產(chǎn)能力，同時(shí)利用潛在的新設施和新的合作形式提升產(chǎn)能，以未來(lái)的產(chǎn)能實(shí)現未來(lái)的預期目標。

　　(2)發(fā)展設備和原材料產(chǎn)業(yè)，歐洲應對材料和設備繼續投資，以生產(chǎn)300mm晶圓，以及下一代450mm晶圓。

　　(3)倡議設立一個(gè)關(guān)于芯片設計和架構的計劃，旨在強化設計和委托代工產(chǎn)業(yè)，使他們能更好地與歐洲伙伴進(jìn)行合作。

　　(4)在整個(gè)創(chuàng )新生態(tài)系統加強合作，促進(jìn)中小企業(yè)易于得到歐洲的世界級研究機構的技術(shù)。

　　(5)支持突破性的技術(shù)開(kāi)發(fā)，增強歐洲在該行業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢。

　　其他相關(guān)方面

　　(1)對培訓、教育和相關(guān)行動(dòng)計劃進(jìn)行投資，提高工作技能。

　　(2)致力于在專(zhuān)利、業(yè)務(wù)問(wèn)題、減少貿易壁壘等方面更緊密的合作，致力于在標準和共性方法、EDA的可獲得性(尤其對中小企業(yè))等方面開(kāi)展合作。

　　這一行動(dòng)計劃顯然借鑒了公私合作伙伴關(guān)系(PPP)的經(jīng)驗，如ENIAC聯(lián)合技術(shù)計劃，該計劃在2012-13年就實(shí)施了18億歐元的聯(lián)合投資試點(diǎn)項目(2500萬(wàn)歐元來(lái)自于歐盟，3000萬(wàn)歐元來(lái)自于各成員國，超過(guò)12億歐元來(lái)自于私營(yíng)部門(mén))。因此，聯(lián)合投資計劃在未來(lái)十年中橫跨從R&D&I的投資到與國家援助規則一致的一線(xiàn)生產(chǎn)設施的投資。

　　這些關(guān)乎歐洲共同利益的重大項目，在適當的時(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)計劃中，在未來(lái)7年預算計劃至少達到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，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 )宣布歐盟范圍內的微型和納米電子元器件和系統的戰略，目的是扭轉這一行業(yè)的下滑態(tài)勢，確保歐洲IC領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，以創(chuàng )新提升經(jīng)濟增長(cháng)和就業(yè)。該戰略明確了應采取的主要措施，其中就包括指定歐洲主流公司結合產(chǎn)業(yè)界意愿投資，創(chuàng )造就業(yè)機會(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、清晰的目標引導

　　20世紀90年代，歐洲半導體產(chǎn)能穩步上升到占世界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，具體包括：

　　(1)歐洲半導體制造領(lǐng)域的投資在下降;

　　(2)由于電子產(chǎn)品的制造轉移到亞洲，新的半導體工廠(chǎng)越來(lái)越多地在亞洲建立;

　　(3)因為商業(yè)原因，半導體公司越來(lái)越多地轉向晶圓輕型的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式。

　　同時(shí)，由于嵌入式系統的發(fā)展，電子設備變得越來(lái)越強大。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。這使得圍繞供應鏈形成的芯片設計和制造生態(tài)系統成為歐洲經(jīng)濟健康發(fā)展的中心依托。

　　雖然價(jià)值鏈各環(huán)節不必在同一地域聚集，但價(jià)值鏈上下游環(huán)節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 )結構體系健康運轉、能源和運輸系統安全，以及人們的教育和休閑等獲得持續和可靠的核心保障。

　　因此，持續確保歐洲在微電子元器件及系統的創(chuàng )新和制造能力，對歐洲就業(yè)、經(jīng)濟增長(cháng)和維護戰略自主及安全至關(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級的設備和材料級歐洲占世界市場(chǎng)的20%份額，第2級的半導體和其他組件占9%的市場(chǎng)份額，第3級的子系統占12%的市場(chǎng)份額，第4級的系統級占16%的市場(chǎng)份額，尤其是歐洲的嵌入式系統大約占世界市場(chǎng)的30%，這也是目前歐洲的優(yōu)勢領(lǐng)域。