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欧盟电子工业简述

供稿人:丁培  供稿时间:2019-1-17   关键字:欧盟  电子工业  

本文摘编自欧盟委员会网站20186月出版的《Boosting Electronics Value Chains in Europe》一文,介绍了欧盟电子工业发展的情况。

 

1.    舞台

 

2013523日,欧盟委员会宣布了欧盟范围内的微电子和纳米电子制造战略,目标是扭转欧洲在世界电子市场上的份额下降的态势,并确保欧洲充分利用这些技术,促进整个经济体的创新、增长和创造就业机会。为了应对欧盟委员会的挑战,第二年,电子领导小组(ELG)通过了微电子路线图和实施计划。

 

为支持该战略,欧盟委员会在2014年推出了两项新工具:ECSEL联合承诺和IPCEI工具。

 

五年前起草欧洲战略时,人们普遍认为微电子和纳米电子可以为下游产业创新提供不可或缺的基础。虽然过去五年,欧洲的技术能力和制造能力有所提升,但自那时起,有两个高度破坏性的力量风靡全球:一个在技术领域本身,另一个在地缘政治舞台。欧洲正在应对这两个挑战。

 

第一个破坏性力量是普适的数字化转型,这是由人工智能(AI)的快速发展推动的。人工智能是欧洲的新机遇和新挑战。它要求欧洲委员会、成员国和地区一道,在价值链上下建立深刻、持续的伙伴关系。挑战实在太大,失败的风险太高,而且任何公共或私人实体单独解决这些问题的成本都非常高。

 

第二个破坏性力量使人们越来越认识到微电子和纳米电子是一种重要的战略技术,在经济和政治竞争领域都具有潜在的巨大影响。

 

鉴于半导体世界的这些趋势和发展,欧洲需要保持和扩大其行动能力,以造福社会和提供就业。

 

创建首个数字欧洲计划是欧盟委员会非常好的倡议。

 

2.电子行业的新领域

 

受内存市场强劲增长的推动,2017年全球半导体收入总额达到4204亿美元。展望未来,到2030年,全球半导体供应链规模预计将达到1万亿美元。

 

在这个一般背景下,在主要细分市场中,汽车和工业电子元件的增长速度最快,尤其是车辆电气化和自动化、工业数字化以及电网。

 

 3.欧洲工业和技术的情况

 

2013年欧洲电子战略公布以来,欧洲半导体器件研究和创新生态系统已扩展到电子元件和系统(ECS)的研究、开发和制造。在其后的4年中,ECSEL Joint Undertaking在这方面扩展了生态系统。到目前为止,已有61个项目共投资了26亿欧元,涉及1600多个研究、开发和合作。

 

2015年,欧盟委员会还推出了“智能无处不在”(SAE)计划。该计划特别关注网络化电子组件和系统,通过23个成员国的88个中心为中小企业提供了更轻松的RTO接入,以支持他们采用数字创新产品。

 

ECSELSAE等倡议继续成为在国家和地区层面投资的催化剂。此外,由大量成员国和相关国家资助的EUREKA集群(如PENTAEURIPIDESITEA)是实施该战略的重要补充要素,并构成欧洲伙伴关系生态系统。

 

ELG实施计划,所述,到2025年至少投资350亿欧元,这是微电子的第一个IPCEI

 

专业的半导体制造基地和强大的研发创新网络对于欧洲维持具有竞争力的高科技电子生态系统至关重要。激烈的全球竞争需要不断更新半导体设备,努力维持高资本投资以及在专门领域对研发进行投资。新半导体制造工厂所需的投资水平约为数十亿欧元,并且随着每一代产品的升级不断增长。在投资水平方面,半导体行业在所有行业中排名最高,其中约15%的年收入投资于制造设备和制造工厂,并且在研发方面投资接近20%。

 

尽管进行了大量投资,但在过去5年中,一些宏观经济和技术因素对欧洲在全球的地位产生了负面影响。

 

由于大规模投资(例如“中国制造2025”),亚洲的晶圆厂产能进一步增长,主要得到当地政府的大力支持。目前,对于大多数被视为欧洲经济支柱的中小企业来说,设计、包装和测试成本的增长是无法承受的。欧洲也缺乏强大的设计能力。近年来,市场整合加速。

 

尽管如此,市场正在不断发展,并为以下方面开辟了新的机遇:欧洲世界级的技术和创新; 自动化技术导致的劳动力成本的减少。

 

除了通过欧洲合作伙伴计划(如ECSEL JU)进行共同投资外,欧洲电子产品价值链的主要参与者在2013年至2017年间的研发投入约为136亿欧元。这些投资主要集中在特定领域的基本组件上以及先进的半导体制造技术:低功耗技术、传感器系统、汽车和工业自动化的电源管理、以及极端的紫外光刻设备和用于电源技术的新型半导体材料(如GaNSiC)。

 

4.欧洲的推进战略和拟议行动

 

通过不断发展的合作伙伴关系,欧洲半导体行业希望为汽车、物流、能源、安全、医疗和医疗保健行业提供人工智能和其他解决方案。这将通过开发嵌入式AI、支持安全自治系统的解决方案、以及必要的连接技术来实现。

 

社会和经济的数字化转型正在引入指数级流量的数据。在许多应用程序中部署AI需要进行范例更改,以便可以在本地处理数据,从而可以提取、传输、存储或执行有意义的信息(例如,连接的自动驾驶汽车必须能够快速做出决定而无需等待来自远程服务器的结果)。在互联智能时代,快速的信息和决策很重要。安全、嵌入式、便携式、低功耗、外设和边缘AI需要许多解决方案。

 

此外,欧洲应该认真努力增加有价值的科技初创企业的数量,这些企业可以成功扩大规模,为市场带来更多创新。此外,欧洲的电子工业正面临着,工程师的严重短缺的情况。

 

展望未来,欧洲的工业和RTO要在技术发展中发挥关键作用,那么必须扩大价值链。

 

5.加强欧洲市场

 

欧洲委员会、国家和地区当局、工业和研究组织之间在ECSEL JU下的战略调整使得欧洲在基本技术市场得以发展。包括FDSOI 技术、极端紫外光刻设备、传感器系统和电力电子设备。在考虑到以下需求的情况下,继续推进这些技术并抓住机遇至关重要:

 

如果在开发过程中更早地考虑特定用例和应用要求,则可以大大增强电子组件和系统(ECS)的创新和增长机会的潜力。与欧洲竞争力特别相关的部门是:汽车(车辆电气化和自动移动)、工业4.0、物联网设备和系统、5G、能源、医疗保健、航空和航天。

 

AI是影响技术开发,以及制造和应用领域的首要破坏性力量。应该努力开发人工智能的基本新兴技术,如认知、神经形态和量子计算,而不忽视差异化的技术组合,例如:系统集成、新型传感器技术、电力电子、整体光刻和封装。其他关键的支持技术,如光子学和软件、结构电子等创新。这种共同创新有可能影响所有工业部门。对于正在进行数字化转型的许多行业来说,这也至关重要。

 

 6.加速创新

 

有效且高效的架构、设计、集成技术对于价值链各个层面的创新至关重要。这些技术的不断发展是实现复杂欧洲社会系统的先决条件。欧洲存在许多障碍 - 尤其是电子产品价值链的分散性 ,但芯片级和系统设计都有显着的优势。

 

欧洲的电子设备市场通常服务于不同的行业领域,具有相当专业的要求。

 

对工业、医疗和汽车应用中的专用设备的需求不断增长。结合欧洲的数字化转型和数字化欧洲产业的倡导,迫切需要建立一个更好地价值链机制。

 

芯片设计是微电子产业的基础。提高生产力、降低开发成本、加快产品上市时间、同时满足提供新功能、更高质量、更低的成本、更高的能效、更高的安全性和可靠性的产品不断增长的需求。

 

汽车内90%的创新都是基于ECS的。这不仅仅是将许多单独的组件和系统放入汽车中的问题。相反,它是基于优秀的系统设计思想。必须进一步发展欧洲在系统工程方面的优势。

 

仅仅投资研发、设计和制造是不够的。还必须要投资于广泛的劳动力。

 

7.抓住新机遇

 

新的计算范例,如神经形态/量子计算加速器和复杂的集成,为开发下一代分布式/边缘计算以及支持欧洲数字化转型的云集中计算(HPC)提供了新的机会。因此,欧洲必须在这些技术发展中发挥领导作用。

 

参考文献:

 

http://ec.europa.eu/information_society/newsroom/image/document/2018-26/boosting_electronics_value_chains_in_europe_B4A48BEC-FDC8-5B40-42B8227ADABD9E3E_53119.pdf

 


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