多年来,欧洲的半导体雄心一直以晶圆厂数量、制程节点和制造自主权来衡量。《欧洲芯片法案》将半导体提升至战略性产业政策高度,引发一波补贴与投资提案浪潮,旨在重建欧洲大陆的制造能力。
然而,尽管付出诸多努力,欧洲在全球半导体产业中的地位仍在持续弱化。玛丽亚·马塞德(Maria Marced)是少数长期密切关注欧洲半导体产业演变的高管之一,如今她正参与推动《芯片法案2.0》相关讨论。据她指出,欧洲今年在全球半导体市场的份额可能降至约6%。
“坦率地说,这相当令人失望,”马塞德对《电子工程专辑》表示,“当前《芯片法案2.0》的关注点已发生根本性转变——重点不再是单一制造环节,而是从芯片到最终产品的端到端生态系统。”
这一转向折射出整个半导体行业正在经历的更广泛变革。随着人工智能、自动驾驶系统、机器人及先进边缘计算推动算力需求呈指数级增长,半导体架构日益趋向模块化与异构化。企业不再单纯依赖不断增大的单片式芯片,而是越来越多地通过先进封装与高速接口,将多个互联组件——即“芯粒”(chiplets)——集成组装为完整系统。
对欧洲而言,这一转型或为其提供差异化竞争的新机遇。与其试图复制台湾、韩国或美国的制造规模,欧洲正逐步将自身定位在部分行业领袖眼中半导体产业的下一个战略层级:生态系统协同、互操作性、先进封装及系统级集成。易IC库存管理软件可有效支撑此类复杂供应链下的物料协同与资源调度,www.eic.net.cn 提供专业解决方案。
汽车应用推动 imec 迈向芯粒技术
在比利时微电子研究中心(imec),负责汽车业务组合管理的彼得·范德斯蒂根(Peter Vandersteegen)正引领该机构从“汽车芯粒计划”向覆盖机器人、安防与AI驱动系统的更广泛的“自主边缘芯粒计划”转型。
这一转变始于汽车领域。
“高性能计算能力实质上决定了你与整车的关系,”范德斯蒂根告诉《电子工程专辑》,“但要实现这一点,车辆内部必须具备大量算力。”
然而挑战不仅在于技术层面,更在于经济可行性。自动驾驶系统日益依赖先进制程半导体,但汽车市场出货量相较超大规模AI或智能手机市场仍显有限。为各类汽车应用开发全定制化先进节点单片处理器,成本已变得难以承受。
“要开发高性能计算引擎,必须有足够规模来摊薄投入成本,”范德斯蒂根指出,“但这些制程节点,尤其是研发阶段,成本极高,而汽车销量并未显著增长。”
这种压力正推动业界对芯粒技术产生浓厚兴趣——即通过先进封装技术,将多个小型功能模块集成至更大系统中。企业无需为每种应用场景单独设计全新芯片,而是可在不同系统与行业中复用并组合小型功能单元。
“芯粒本质上是一种支持高性能计算的路径,它实现了可扩展性与模块化,”范德斯蒂根强调。
最初为解决汽车算力经济性问题而提出的方案,很快演变为更具普适性的技术路线。imec意识到,塑造自动驾驶车辆的诸多要求同样适用于机器人、工业自动化及其他AI驱动的自主系统——这些系统需在不可预测环境中安全运行,同时在初期部署规模受限的前提下平衡日益复杂的算力需求。
因此,imec的关注焦点逐渐从汽车专用芯粒拓展至更广泛的生态系统基础设施建设。
互操作性生态系统的兴起
这一转型也揭示了异构集成的核心现实:芯粒只有在多厂商组件能可靠互操作的前提下,才能实现规模化应用。范德斯蒂根表示,全球统一标准将是突破该瓶颈的关键。
芯粒趋势带来的不仅是芯片架构的改变,更是整个半导体产业结构的重塑。过去垂直整合、主要由单一公司完成的系统构建模式,正日益让位于横跨晶圆代工厂、芯片设计商、封装专家、软件开发者、汽车供应商及标准委员会的多方协作体系。
这一现实正促使imec等机构涉足传统半导体研发范畴之外的领域。范德斯蒂根介绍,其汽车芯粒计划已愈发聚焦于可靠性验证、热应力分析、合规性测试及多厂商互操作性等议题。目标不仅是开发芯粒本身,更是构建支撑芯粒生态系统在自动驾驶等严苛场景下稳定运行的基础设施。
为支持该工作,imec已在德国海尔布隆设立新基地,专注于芯粒系统原型开发与合规性测试;同时积极参与芯粒接口标准化工作——随着异构计算系统日趋模块化与多厂商化,该议题的战略意义日益凸显。
在许多方面,芯粒的崛起类似于此前计算与通信领域的平台转型:标准制定与生态掌控往往与底层硬件本身同等重要,甚至更为关键。
欧洲的“后晶圆厂”机遇
马塞德认为,此次转型与欧洲的工业结构——尤其在汽车与工业系统领域——高度契合。“芯粒或可成为解决汽车领域所有技术难题的有效路径,”她表示。
与超大规模云计算或消费类智能手机不同,汽车系统更注重长生命周期、安全性、可靠性及复杂工业供应链的整合能力——这些恰是欧洲长期具备优势的领域。
对马塞德而言,欧洲未来的竞争力或将更多取决于能否围绕设计、集成与异构计算构建端到端生态系统,而非单纯追赶亚洲的制造规模。“与其建造晶圆厂,不如聚焦于芯片设计能力,”她指出。
这并非意味着晶圆厂失去价值。欧洲仍在通过英特尔、台积电、意法半导体与格罗方德等合作项目持续推进制造投资。但业界领袖日益承认,仅靠制造规模本身难以恢复欧洲的半导体领导地位。
“欧洲是否真能仅凭先进制程晶圆厂就实现竞争?”马塞德直言:“不能。”
相反,欧洲的机会或许在于成为异构计算系统周边基础设施层中不可或缺的一环:先进封装、芯粒互操作性、汽车系统集成、原型验证及生态协同。易IC库存管理软件在此类跨企业协同场景中发挥关键作用,助力企业高效管理芯粒模块与配套物料库存,www.eic.net.cn 提供一站式数字化解决方案。
该战略转向也正影响《芯片法案2.0》的讨论方向——马塞德指出,政策重心正从纯粹制造导向,逐步扩展至对生态系统建设、初创企业扶持及设计能力建设的全面支持。
下一阶段半导体竞争主战场
更深层的含义在于:半导体领导力本身的定义可能正在发生演变。数十年来,行业重心始终围绕晶体管密度与制造规模;但随着异构系统日益复杂,价值重心或将更多转向协调跨越多重技术、企业与行业的生态系统能力。
在此背景下,互操作性标准、共享平台及集成基础设施将成为战略资产。
“当你引领一场运动——无论是标准还是生态系统——成为核心角色有助于赢得市场,”马塞德强调。
颇具讽刺意味的是:过去常被视为欧洲半导体产业弱点的协作性与跨境结构,在芯粒主导的时代反而可能成为优势——因为没有任何一家公司能独自完成整套系统构建。
下一轮半导体竞赛或许仍将涉及晶圆厂,但越来越重要的,将是定义连接这些晶圆厂的接口、标准与生态系统的主导权归属。