生產(chǎn)能力沖刺 2nm，能效達(dá)到今天的 10 倍

歐盟委員會(huì)提出數(shù)字化轉(zhuǎn)型最新目標(biāo)：到 2030 年，歐洲先進(jìn)和可持續(xù)半導(dǎo)體的生產(chǎn)總值至少占全球生產(chǎn)總值的 20%，生產(chǎn)能力沖刺 2nm，能效達(dá)到今天的 10 倍。

此外，歐盟計(jì)劃在 5 年內(nèi)造出其第 1 臺(tái)量子加速計(jì)算機(jī)，10 年內(nèi)實(shí)現(xiàn) 5G 覆蓋歐洲人口密集地區(qū)、獨(dú)角獸企業(yè)數(shù)量翻倍、關(guān)鍵公共服務(wù)和遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù) 100% 全覆蓋。

這項(xiàng) 27 頁的歐盟計(jì)劃名為《2030 數(shù)字指南針：數(shù)字十年的歐洲方式（2030 Digital Compass: the European way for the Digital Decade）》，旨在將歐盟提出的 2030 年數(shù)字目標(biāo)轉(zhuǎn)化為具體目標(biāo)，并確保它們能夠?qū)崿F(xiàn)。

歐盟在文件中稱，新冠肺炎疫情暴露了歐洲對(duì)非歐盟關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)的依賴，尤其是對(duì)少數(shù)大型科技公司的依賴，為確保 “數(shù)字主權(quán)”，歐盟提出了未來十年歐洲加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型的 11 個(gè)具體目標(biāo)。

▲歐盟委員會(huì)提交的《2030 數(shù)字指南針》報(bào)告截圖

一、十年目標(biāo)：決勝 2nm，擁有首臺(tái)量子計(jì)算機(jī)

這份計(jì)劃特別強(qiáng)調(diào)芯片的關(guān)鍵戰(zhàn)略價(jià)值，點(diǎn)明微處理器對(duì)聯(lián)網(wǎng)汽車、智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、高性能計(jì)算、邊緣計(jì)算和人工智能的重要性。

在人工智能方面，歐盟委員會(huì)提出要確保歐洲成為前沿 AI 發(fā)展的樞紐，為所有歐盟成員國(guó)創(chuàng)造一個(gè)公平競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境，使歐洲展示出一種以人為本的、以道德為中心的人工智能。

具體而言，該計(jì)劃提出如下目標(biāo)：

1、專家數(shù)量：到 2030 年，有 2000 萬名在職信息和通信技術(shù)（ICT）專家。

2、5G 通信：到 2030 年，實(shí)現(xiàn)千兆網(wǎng)絡(luò)覆蓋所有歐洲家庭，實(shí)現(xiàn) 5G 覆蓋歐洲人口密集地區(qū)。

3、2nm 芯片：到 2030 年，歐洲包括處理器在內(nèi)的尖端和可持續(xù)半導(dǎo)體的生產(chǎn)，至少占全球產(chǎn)值的 20%，即低于 5nm 節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)能力將瞄準(zhǔn) 2nm 節(jié)點(diǎn)，能效是今天的 10 倍。

4、邊緣 / 云：到 2030 年，部署 10000 個(gè)氣候中立高度安全邊緣節(jié)點(diǎn)，幫助歐洲發(fā)展自己的云基礎(chǔ)設(shè)施，以確保企業(yè)能夠以幾毫秒的低延遲方式快速訪問數(shù)據(jù)服務(wù)。

5、量子計(jì)算：到 2025 年，歐洲將擁有第 1 臺(tái)具有量子加速功能的計(jì)算機(jī)，這為歐洲在 2030 年之前處于量子能力的前沿鋪平了道路。

6、數(shù)字技術(shù)：到 2030 年，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域的歐洲企業(yè)占 75%。

7、數(shù)字 “晚期采用者”：到 2030 年，90% 以上的歐洲中小企業(yè)至少達(dá)到了基本的數(shù)字強(qiáng)度水平。

8、獨(dú)角獸數(shù)量：通過擴(kuò)大創(chuàng)新規(guī)模、改善融資渠道，讓估值 10 億美元的獨(dú)角獸公司數(shù)量增加 1 倍。

9、關(guān)鍵公共服務(wù)：到 2030 年，為歐洲公民和企業(yè)提供 100% 的在線關(guān)鍵公共服務(wù)。

10、遠(yuǎn)程醫(yī)療：到 2030 年，100% 的歐洲公民可以訪問醫(yī)療記錄（電子記錄）。

11、數(shù)字身份證：到 2030 年，80% 的公民將使用數(shù)字身份證解決方案。

▲歐盟未來十年目標(biāo)數(shù)據(jù)與當(dāng)前基線數(shù)據(jù)的對(duì)比

二、已討論新建芯片廠，砸萬億支持?jǐn)?shù)字化轉(zhuǎn)型

雖然歐洲設(shè)計(jì)和制造高端芯片，但在最先進(jìn)的制造技術(shù)和芯片設(shè)計(jì)方面，與美國(guó)及亞洲半導(dǎo)體公司之間差距明顯。

據(jù)此前外媒報(bào)道，歐盟已討論可能建立一個(gè)新芯片代工廠，作為提高歐洲半導(dǎo)體產(chǎn)量計(jì)劃的一部分，加護(hù)生產(chǎn)出 10nm 制程以下的芯片。

去年 12 月，19 個(gè)歐盟成員國(guó)已簽署了一項(xiàng)聯(lián)合聲明，就 “加強(qiáng)歐洲開發(fā)下一代處理器和半導(dǎo)體的能力”進(jìn)行合作，其中包括為各行業(yè)特定應(yīng)用提供最佳性能的芯片和嵌入式系統(tǒng)，以及逐漸向處理器技術(shù)的 2nm 節(jié)點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)先制造技術(shù)。

今年 2 月，歐洲議會(huì)批復(fù)了《復(fù)蘇和恢復(fù)基金》（RRF），該基金將提供 6725 億歐元（5.2 萬億人民幣）的贈(zèng)款和貸款，持續(xù)三年，面向歐盟各國(guó)政府提供最高 13% 的預(yù)融資。

簽署聯(lián)合聲明的成員國(guó)達(dá)成的協(xié)議是，撥出至少 20% 的 RRF 資金支持?jǐn)?shù)字化轉(zhuǎn)型，未來 2 到 3 年，這筆資金將達(dá)到 1450 億歐元（折合約 1.1 萬億人民幣）。（參見文章《決勝 2nm！歐洲 19 國(guó)聯(lián)合簽署聲明，加強(qiáng)芯片制造實(shí)力》）

三、如何衡量十年目標(biāo)達(dá)成情況？

為了確保未來十年數(shù)字目標(biāo)能如期達(dá)成，歐盟委員會(huì)認(rèn)為有必要構(gòu)建一個(gè)《數(shù)字指南針》（Digital Compass），由歐洲議會(huì)和理事會(huì)共同決定采用，將基于一個(gè)增強(qiáng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并將發(fā)布一份年度報(bào)告，詳細(xì)說明其進(jìn)展情況。

▲《數(shù)字指南針》治理結(jié)構(gòu)、年度報(bào)告和后續(xù)跟進(jìn)辦法

它將包括實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的方法，并沿著繪制歐盟發(fā)展軌跡的 4 個(gè)基本要點(diǎn)設(shè)定關(guān)鍵里程碑。4 個(gè)基本要點(diǎn)分別是：數(shù)字技術(shù)熟練人員和高技能數(shù)字專家、安全和高性能的可持續(xù)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施、商業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、公共服務(wù)數(shù)字化。

具體而言，該方案將包括下列各方面：

1、為 4 個(gè)基本要點(diǎn)分別制訂一套具體目標(biāo)。

2、一個(gè)衡量歐盟 2030 年關(guān)鍵目標(biāo)和數(shù)字原則進(jìn)展的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，分析顯示距離目標(biāo)的剩余距離，最終查明哪些領(lǐng)域落后及如何彌補(bǔ)差距。

3、基于分析，歐盟委員會(huì)將數(shù)字十年年度報(bào)告，詳細(xì)說明 2030 年愿景和相應(yīng)基本方位、目標(biāo)和原則等進(jìn)展情況。

4、推動(dòng)歐盟委員會(huì)與成員國(guó)之間的合作分析，確定解決弱項(xiàng)的方法，并為開展有效補(bǔ)救行動(dòng)提出有針對(duì)性的建議。

四、獲基金支持的 10 個(gè)多國(guó)數(shù)字項(xiàng)目

先進(jìn)的歐洲數(shù)字能力需要大量的資金和所有行動(dòng)者的配合。歐洲委員會(huì)呼吁在關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目方面進(jìn)一步加強(qiáng)利用歐盟和各成員國(guó)基金之間的協(xié)同作用，鼓勵(lì)成員國(guó)利用其《復(fù)蘇和恢復(fù)基金》（RRF）提供資金，聯(lián)合支持這種多國(guó)項(xiàng)目。

截至目前，在 RRF 支持下，與歐盟成員國(guó)討論的多國(guó)數(shù)字項(xiàng)目有：

1、建立一個(gè)共同的、多功能的泛歐互聯(lián)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)設(shè)施：充分遵循基本權(quán)利，開發(fā)實(shí)時(shí)（非常低延遲）邊緣能力，以滿足終端用戶在接近數(shù)據(jù)生成地點(diǎn)（即在電信網(wǎng)絡(luò)的邊緣）的需求，為部門設(shè)計(jì)安全、低功率和可互操作的中間件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的方便交換和共享，特別是為歐洲共同數(shù)據(jù)空間。

2、賦予歐盟在電子設(shè)計(jì)及部署下一代低功耗可信賴處理器和其他電子組件的能力，以驅(qū)動(dòng)其關(guān)鍵的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施、人工智能系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)。

3、在全歐洲部署 5G 網(wǎng)絡(luò)：用于先進(jìn)的數(shù)字鐵路運(yùn)營(yíng)以及互聯(lián)和自動(dòng)化移動(dòng)，有助于實(shí)現(xiàn)道路安全和綠色協(xié)議目標(biāo)。

4、采購超算和量子計(jì)算機(jī)：連接到 EuroHPC 極限帶寬通信網(wǎng)絡(luò)，投資并合作于需要超算的大規(guī)模應(yīng)用平臺(tái)（如在健康、災(zāi)害預(yù)測(cè)方面），以及 HPC 國(guó)家能力中心、HPC&量子技能。

5、在整個(gè)歐盟開發(fā)和部署超安全量子通信基礎(chǔ)設(shè)施：顯著提高整個(gè)歐盟敏感數(shù)據(jù)資產(chǎn)的通信和存儲(chǔ)的安全性，包括關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。

6、部署由人工智能驅(qū)動(dòng)的安全行動(dòng)中心網(wǎng)絡(luò)：能夠及早發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攻擊跡象，并采取主動(dòng)行動(dòng)，加強(qiáng)國(guó)家和歐盟層面的聯(lián)合風(fēng)險(xiǎn)防范和應(yīng)對(duì)。

7、互聯(lián)公共管理：與 eIDAS 框架建立互補(bǔ)和協(xié)同作用，并在自愿基礎(chǔ)上提供歐洲數(shù)字身份，以增強(qiáng)隱私的方式訪問和使用來自公共和私營(yíng)部門的在線數(shù)字服務(wù)，并完全遵守現(xiàn)有數(shù)據(jù)保護(hù)法律；建立一個(gè)一次性系統(tǒng)，允許地方、區(qū)域和國(guó)家各級(jí)的公共行政部門在充分遵守法律要求和基本權(quán)利的情況下跨界交換數(shù)據(jù)和證據(jù)。

8、歐洲區(qū)塊鏈服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施：開發(fā)、部署和運(yùn)營(yíng)一個(gè)綠色、安全、完全符合歐盟價(jià)值觀和歐盟法律框架、基于泛歐洲區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)設(shè)施，使跨境和國(guó)家 / 地方公共服務(wù)更有效、可靠，并提升新的商業(yè)模式。

9、歐洲數(shù)字創(chuàng)新中心：通過建立全歐盟范圍的 “歐洲數(shù)字創(chuàng)新中心（EDIH）”網(wǎng)絡(luò)，支持歐洲產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化。EDIH 是 “一站式商店”，為中小企業(yè)提供技術(shù)專長(zhǎng)、“投資前測(cè)試”機(jī)會(huì)、融資建議、培訓(xùn)等。

10、通過《技能公約》建立數(shù)字技能高技術(shù)伙伴關(guān)系：為了填補(bǔ) ICT 專家的差距，大規(guī)模的多方利益相關(guān)者技能伙伴關(guān)系，可以構(gòu)建供需之間的橋梁，促進(jìn)更多私人和公共投資，提高專業(yè)教育和培訓(xùn)的數(shù)量和質(zhì)量，提升高等教育和審查機(jī)構(gòu)的水平。

五、20 年沒扶起來的歐洲芯片制造業(yè)

在此之前，歐洲曾多次嘗試提升芯片制造能力，但 20 年間，歐洲并未出現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)先的晶圓廠。

目前，歐洲有三家本土芯片制造商，但采用的是輕晶圓廠（Fab Lite）和小批量生產(chǎn)的模式。

80 年代中期，歐盟曾支持恩智浦和英飛凌實(shí)現(xiàn)制程工藝跨世代，但結(jié)果并未達(dá)到歐盟預(yù)期，最終兩家公司選擇了芯片外包模式。

2006 年奇夢(mèng)達(dá)從英飛凌拆分出來，成為全球第二大 DRAM 公司。2007 年，恩智浦（前身為飛利浦半導(dǎo)體）、意法半導(dǎo)體和飛思卡爾組成的 Crolles2 芯片制造聯(lián)盟解體。

▲歐洲最后一家晶圓廠，其擁有者意法半導(dǎo)體在 2015 年宣布將采用輕晶圓廠模式

到 2012 年，歐盟負(fù)責(zé)數(shù)字議程的委員 Neelie Kroes 著手重新推動(dòng)歐洲半導(dǎo)體業(yè)務(wù)，提出 “芯片空中客車（Airbus of chips）”議程，即將企業(yè)、地區(qū)和歐洲利益相聯(lián)合，以重振芯片制造。

Kroes 提出了 10/100/20 計(jì)劃：耗資 100 億歐元，帶動(dòng) 1000 億歐元的行業(yè)投資，使 2020 年歐洲在全球芯片生產(chǎn)中的份額增加 1 倍，達(dá)到 20%。

為此她提議恩智浦、英飛凌、意法半導(dǎo)體、IMEC（歐洲微電子研究中心）、CEA-Leti（法國(guó)原子能委員會(huì)電子與信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室）、Arm、ASML 等歐洲相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)一起制定實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的計(jì)劃。

然而，歐洲芯片制造商卻對(duì)該計(jì)劃毫無興趣，均明確表示拒絕合作，不想與此事有關(guān)聯(lián)。

▲歐洲半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)（圖源：愛迪生研究院）

六、阻礙歐洲芯片制造崛起的兩個(gè)成因

市場(chǎng)研究公司 Future Horizons 的首席執(zhí)行官 Malcolm Penn 認(rèn)為，盡管英飛凌、恩智浦和意法半導(dǎo)體這三家歐洲半導(dǎo)體巨頭希望得到歐盟的資金，但他們不想在制造能力上浪費(fèi)一分錢，把大量現(xiàn)金投入到制造工廠中也不符合它們的利益。

除去歐洲芯片廠商自身的技術(shù)因素外，股市也是阻礙歐洲芯片制造能力崛起的一大原因。

股東們想要的是股息，而非固定資產(chǎn)。這種情況就像一堵墻，擋住了各家公司重新發(fā)展歐洲半導(dǎo)體芯片制造能力的意愿。

Penn 推測(cè)唯一能越過這堵墻的方法是：客戶迫使芯片公司在歐洲建造工廠，如蘋果、英偉達(dá)等公司要求三星、臺(tái)積電在美國(guó)本土進(jìn)行部分生產(chǎn)。

▲2020 年度純晶圓廠銷售額分布（括號(hào)內(nèi)為 2010 年占比，數(shù)據(jù)來源：公司報(bào)告、IC Insights）

如想了解更多歐洲半導(dǎo)體實(shí)力，可參閱《起底歐洲半導(dǎo)體圈的家底！憑什么反攻美日韓？》一文。

結(jié)語：《數(shù)字原則聲明》今年有決定性進(jìn)展

歐洲缺乏三星、臺(tái)積電這樣的頂尖晶圓代工廠。尤其在近日汽車缺芯潮的影響下，歐洲顯然已開始評(píng)估其戰(zhàn)略弱點(diǎn)，并籌備減輕對(duì)美國(guó)及亞洲科技公司在關(guān)鍵技術(shù)方面的依賴。

不僅是歐洲，美國(guó)近日也大舉推進(jìn)加強(qiáng)本土半導(dǎo)體制造業(yè)的計(jì)劃，并著力拉動(dòng)臺(tái)積電、三星到美國(guó)建生產(chǎn) 5nm、3nm 芯片的先進(jìn)晶圓廠。

對(duì)于歐洲半導(dǎo)體而言，這一雄心勃勃的計(jì)劃能否如期實(shí)現(xiàn)，尚且面臨不少難關(guān)。其中第一道便是，歐盟各成員國(guó)能否有足夠的決心持續(xù)投入巨資，支持這場(chǎng)未必能取得成功的競(jìng)賽。此外，這份計(jì)劃并沒有提到歐洲沖刺 2nm 的具體解法。

成員國(guó)的合作與協(xié)調(diào)，以及所有經(jīng)濟(jì)和社會(huì)行動(dòng)者的充分信任，都對(duì)歐洲數(shù)字化轉(zhuǎn)型至關(guān)重要，歐盟委員會(huì)很快將就數(shù)字原則展開廣泛磋商。

在這些協(xié)調(diào)步驟的基礎(chǔ)上，歐盟委員會(huì)計(jì)劃在 2021 年第三季度前，向聯(lián)合立法者提出《數(shù)字政策計(jì)劃》，并希望在 2021 年年底之前，與其他機(jī)構(gòu)就《數(shù)字原則聲明》取得決定性進(jìn)展。