歐洲數位羅盤計畫與半導體產業發展

    李易純博士後研究員(自然平台)、陳欣珏博士後研究員(工程平台)                   

    歐洲數位羅盤計畫與半導體產業發展

    臺歐盟科研專欄

    李易純博士後研究員(自然平台)

    陳欣珏博士後研究員(工程平台)

    2022年12月7日

    壹、歐洲數位羅盤(Digital Compass)與晶片法案(European Chips Act)

    在COVID-19疫情期間,數位化技術對維持經濟和社會生活至關重要,這些技術也將是疫後經濟和社會成功復原的關鍵。歐盟委員會(European Commission)於2021年3月9號提出「2030數位羅盤(Digital Compass)」計畫[1]作為歐盟數位政策藍圖,擬定歐洲成功實現數位轉型的願景、目標和途徑。數位羅盤計畫設立了4項具體目標:

    1. 數位公民和專業人士:截至2030年,歐洲至少80%成人具備基礎數位技能,並佈署2,000萬名資通訊(Information and Communication Technology, ICT)專業人士,其中應有更高比例的女性從事此類工作。
    2. 安全、高效能且具永續性的數位基礎建設:截至2030年,所有家戶應具備超高速網路連接(Gigabit Connectivity),人口稠密區應覆蓋5G網路;歐洲半導體產量應達全球20%,以減少對外國企業關鍵技術零件的依賴;歐洲應佈署1萬個氣候中和的高安全邊緣運算節點(Edge Nodes),並在2025年開發出歐洲第一台量子計算機。
    3. 企業數位轉型:截至2030年,75%的公司應採用雲端運算服務、大數據及人工智慧(Artificial Intelligence, AI);逾9成中小型企業應至少達到基本程度的數位強度(Digital Intensity);擴大創新規模並改善融資管道,當地獨角獸新創企業數量應成長翻倍。
    4. 公共服務數位化:截至2030年,所有核心公共服務應能在線上提供;所有公民應能取得其數位醫療紀錄,且80%公民應採行電子身份證。

    圖一、歐盟執委會提出「2030數位羅盤」計畫[2]

    由於新冠肺炎疫情爆發,反應了歐盟對非歐洲國家數位技術的依賴,歐盟執委會為了執行「歐洲數位十年(Digital Decade)計畫,於2022年2月8日提出「歐洲晶片法案」(European Chips Act)[4],計畫投資430億歐元用於半導體產業發展,共同創造最先進的歐洲晶片生態系統,提高歐盟在全球晶片生產力從現在10%到2030年達至20%,以確保供應安全,並為突破性的歐洲技術開發新的市場。

    歐洲晶片法案是由三個支柱組成:

    支柱 1:歐洲晶片計劃,是一項用於半導體開發的關鍵歐洲資源的投資計劃,預估將獲得110億歐元資金。其涵蓋對泛歐虛擬設計平台的投資、對卓越能力中心和技能開發的投資、針對最先進技術的新試產的投資、對量子晶片和知識財產權管理之先進技術和工程能力的投資。

    支柱 2:確保供應安全的框架,旨在鼓勵建構必要之製造及與設計有關的能力,以確保歐盟之半導體供應安全,並確保投資是針對市場關鍵戰略領域的框架。

    支柱 3:監測和危機應對。其主要目的在於成員國及執委會間建立一協調機制,以加強成員國與執委會之間及成員國之間的合作並監測半導體之供應,並在必要時,啟動危機階段與採取專門的緊急措施。倘若有具體、嚴重且可靠之半導體危機證據時,執委會得以啟動危機階段。當危機階段被啟動,執委會應採取草案中特定的緊急措施。即執委會在與歐洲半導體委員會諮商後,要求企業之代表組織提供必要資訊以評估半導體危機之性質或找出潛在的緩解或緊急措施。

    圖二、「歐洲晶片法案」的目標與規劃[3]

    貳、歐洲半導體產業趨勢

    歐盟將半導體視為是推動歐洲數位化發展的關鍵要素之一,若無半導體提供硬體設備支援,歐洲數位化將會延宕,且不利於歐洲綠色協議的推動,因此「歐洲晶片法案」的總體目標主要在於建立歐洲半導體生態系,並提升歐洲半導體供應鏈的韌性,以因應半導體供應鏈短缺的問題,確保歐洲綠色協議及數位化行動可以如期進行。

    在策略與政策上,歐盟以大動作推行晶片法案,計畫投資數百億歐元提振本土半導體產業,以降低對亞洲、美國的依賴。歐盟總理馮德萊恩於2021年演說中指出,下一代歐盟基金(The Next Generation EU fund, NGEU)做為歐盟經濟復甦計畫,將支出超過原本對數位化投資與轉型之20%目標,並撥款7,300萬歐元(資源)用於發展超高容量網絡的部署,強調歐洲技術主權之重要性且專注於半導體之發展。歐盟同時也提出「歐盟晶片法案(European Chips Act)」,期望將歐盟與其他國家間之半導體研究、設計和測試等各方能力連結,支持設計、生產、封裝、設備和供應商的晶片供應鏈監控和彈性。目標將是支持歐洲大型晶圓廠的發展,使能夠大量生產最先進和節能之半導體晶片,以預防與應對任何未來的供應鏈中斷。

    「歐洲晶片法案」的規劃主要分為短、中、長期,分別依序涉及半導體供應鏈安全、強化歐洲研發與製造能力以及維繫歐洲科技領導地位;而為了監測歐洲半導體供應鏈的安全,歐盟執委會也成立了歐洲半導體專家小組(European Semiconductor Expert Group),並由歐洲半導體委員會(European Semiconductor Board)管理,其主要任務在於提供歐盟執委會與會員國有關半導體市場供應鏈風險訊息,並與歐盟執委會與會員國共同形成應對這些風險的因應措施;未來歐盟執委會也將會針對半島體供應鏈監測機制訂定且具約束力的機制,以監測半導體供應鏈的安全。

    歐盟為了減少對於進口的依賴程度,以及確保歐洲未來在人工智慧、電動車與自動駕駛車領域的優勢,歐洲十多國簽署了「歐洲處理器和半導體科技計畫聯合聲明」,宣布2022~2024年投入1,450億歐元於半導體產業,期望至2030年時,在先進半導體製程中歐洲的半導體製造能占全球半導體製造20%。事實上從2021年開始,歐洲車廠即開始投入半導體製造、晶片設計行動;2021 年 6 月德國汽車零組件供應大廠 Bosch 在德國東部薩克森自由邦首府德勒斯登啟用新 12 吋晶圓廠,生產 65 奈米製程晶片,期望緩解歐盟境內車用晶片長期供應風險;Infineon 計劃斥資 11~24 億歐元擴大在德國晶圓廠的生產規模,其中約 13 億歐元預算擬用於投建一座全新 12 吋晶圓廠,並將其用於功率半導體生產,預計每月晶圓產量將從 3 萬片提升至3.3 萬片;STMicroelectronics 與以色列 Tower Semiconductor 合作,在義大利米蘭近郊的Agrate Brianza 興建一座 12 吋新晶圓廠,有助增加車用、工業、個人電子應用等晶片產能。除此之外歐盟也希望能引進海外半導體製造大廠前往歐洲設立先進製程晶圓廠,以加強歐盟半導體製造的技術實力;Intel 宣布計劃十年內投資 950 億美元,在歐洲新建造至少兩家晶圓廠,同時更新現有的愛爾蘭晶圓廠來作為專門生產車用晶片的據點; GlobalFoundries 於 2021 年 6 月中旬宣布將在未來兩年投資約 10 億美元,擴充德國德勒斯登 12 吋晶圓廠產能;而台積電下一個海外布局也是可能選擇德國德勒斯登設置晶圓廠。

    歐盟區域行動與全球國家之間的合作與聯繫,將加強歐盟與成員國、第三國之半導體各項技術之能力與活動支持整個價值鏈的規模化和創新,以解決供應安全和更具彈性的生態系統。這些晶片相關方案與半導體振興措施將幫助2030年歐洲數位化轉型,最重要的目標為,到2030年歐盟的全球晶片市場可以達到20%占有率。

    圖三、半導體產業供應鏈分佈圖[8]

    參、結語

    2021-2022年對於全球半導體產業來說是蓬勃發展的一年,但是也因為全球化的數位轉型,新冠疫情,中美科技戰等等影響,凸顯出半導體產業在快速發展之下,產能無法跟上需求,專業人才不足等問題。各國政府在面對這些產能、人才、晶片荒的問題上也快速的做出反應,加強各類基礎設施,培養半導體專業人才、提出針對半導體產業自給自足的投資方案,甚至將半導體是為國家戰略行業大力扶持,其最主要的目的就是要分散風險,提高半導體產業的自給率以降低斷貨風險,並提供鼓勵措施吸引半導體廠商到本地投資以完整產業供應鏈。台灣在半導體供應鏈中扮演了十分重要的角色;在此供應鏈重整的重要時刻,台灣的半導體實力開始在國際上展露,變成各國爭相邀請的投資對象,而台灣該如何因應才可以將技術根留台灣並且持續保持在國際上領頭羊的地位,目前則是需要政府與產業界仔細思考的方向。

    世界各國皆開始重視半導體產業的發展,並且將半導體列入國家戰略產業,而台灣位居半導體產業供應鏈的領先地位,如何在各國積極投入資源發展自主半導體產業的風潮下,台灣還是能夠站在浪頭的尖端,是目前急需思考與規劃的課題。台灣面零少子化的危機,對於各產業的未來皆有不利發展,儘管半導體產業的薪水等級在台灣已是頂尖,相較於國際市場卻仍是有一段差距;而人才是流動的,如何在環敵強勢伺之中,培養本土的半導體人才,並將人才留在台灣,是台灣是否在未來10年仍可以在半導體供應鏈保持領先的關鍵。

    肆、參考資料

    [1] https://intlfocus.ncc.gov.tw/xcdoc/cont?xsmsid=0J210565885111070723&sid=0L118411517994923565&sq=

    [2] 圖一、數位羅盤http://teuicp.tw/%E5%BE%9E%E5%85%AC%E5%85%B1%E6%94%BF%E7%AD%96%E8%A7%92%E5%BA%A6%E5%88%9D%E6%8E%A2%E6%AD%90%E7%9B%9F%E6%9C%AA%E4%BE%86%E7%99%BC%E5%B1%95%E8%B5%B0%E5%90%91%E8%88%87horizon-europe%E8%A8%88%E7%95%AB/

    [3] 圖二、「歐洲晶片法案」的目標與規劃https://www.intel.de/content/www/de/de/corporate/eu-chipmaking/issue.html

    [4] http://www.tradelaw.nccu.edu.tw/epaper/no297/2.pdf

    [5] COMMUNICATION FROM THE COMMISSION TO THE EUROPEAN PARLIAMENT, THE COUNCIL, THE EUROPEAN ECONOMIC AND SOCIAL COMMITTEE AND THE COMMITTEE OF THE REGIONS: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:52022DC0045&from=EN

    [6] PROPOSAL FOR A REGULATION OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL establishing a framework of measures for strengthening Europe’s semiconductor ecosystem https://eur-lex.europa.eu/resource.html?uri=cellar:ca05000a-89d4-11ec-8c40-01aa75ed71a1.0001.02/DOC_2&format=PDF

    [7] https://iknow.stpi.narl.org.tw/post/Read.aspx?PostID=18778

    [8] 圖三、半導體產業供應鏈分佈圖https://www.digitimes.com.tw/col/article.asp?id=4275

    [9] https://www.thenewslens.com/article/162562

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