培育一个国家的芯片产业并非易事。半导体初创企业的投资风险极高,它们消耗大量早期资本,却往往收效甚微,因此属于长期投资。那些最终成功的企业可能带来丰厚回报,但成功远非板上钉钉。
出于经济和国家安全考量,许多发达国家都在探索如何在这一市场占据一席之地。正因如此,英国政府于 2023 年 5 月推出了国家半导体战略,旨在提升本国在该领域的地位。
事实上,就在昨天,英国科学技术委员会的一份报告指出,英国的“芯片产业利基且高度专业化”,永远无法与美国、中国台湾和韩国等全球巨头正面竞争,这意味着英国需要将投资引导到其能够领先的领域。
英国向来更擅长芯片设计而非制造。该国固然具备一定能力,拥有约 25 个半导体制造基地,但缺乏中国台湾地区乃至如今美国那样的世界级晶圆厂 —— 这些工厂能大量生产小尺寸的通用处理器。
相反,英国专注于更专业的设计。自 2006 年起,英国政府就通过工程与物理科学研究委员会(EPSRC)投资化合物半导体技术。这是一个以材料为核心的解决方案领域,通过不同化学材料制造具有特定性能(如光学灵敏度、功率管理)的芯片。化合物半导体的应用广泛,从自动驾驶汽车的激光雷达组件到量子计算都有涉及。
该战略有三大主要目标:发展本土产业、强化供应链、保障国家安全。
发展本土芯片产业的重点在于发挥英国的设计优势。政府深知,在追赶东亚的道路上难以企及,因此决定专注于设计和研发,为英国现有的 100 多家设计公司提供支持。
尽管战略的核心是设计和知识产权,且不太可能出台吸引台积电式大型晶圆厂的法规,但这并不意味着制造被完全搁置。研发投入不仅涵盖芯片设计,还包括半导体制造(晶圆生产和光刻后封装)以及系统架构(芯片应用系统的构建)。政府还将允许符合条件的英国企业申请最高 150 万英镑的资金,用于扩大制造产能。不过,对于高成本的半导体行业而言,这笔资金只是杯水车薪。
政府的这一思路得到了业内领袖的认同,例如新近任命的化合物半导体制造公司 IQE 的首席执行官尤塔・迈尔。这家总部位于加的夫的公司在纽波特工厂不断提升产能,从威尔士南部的化合物半导体企业集群中脱颖而出,业务已拓展至美国和中国台湾地区。
“英国的竞争优势在于化合物半导体、设计和光子学,而非追逐硅基超级晶圆厂,” 迈尔表示,“威尔士南部的案例证明,聚焦集群能带来丰硕成果。”
税收减免也在计划之中,但与战略中的其他举措一样,其目的是从基础层面培育能力,而非吸引外部巨头。将至少 40% 支出用于研发的中小企业,可享受 14.5% 的税收抵免。
本土发展计划还包括弥补政府承认的 “严重短缺” 的技能储备。政府推出了多项举措,从高中到大学加大对 STEM(科学、技术、工程、数学)教育的投入,同时支持行业主导的培训项目,帮助毕业生快速适应实际芯片设计工作。这种毕业生与高效能员工之间的能力差距在科技行业普遍存在,从软件开发到网络安全领域长期存在这一问题。
归根结底,毕业生往往会涌向高薪领域。因此,政府承诺投入巨额资金:到 2025 年投资最高 2 亿英镑,未来十年最高 10 亿英镑。
政府还承诺推出 “英国半导体基础设施计划”,帮助初创企业等获得实现愿景所需的基础设施,并成立新的 “英国半导体咨询委员会”,推动各项承诺的落实。
战略中强化供应链的计划包括发布行业指南、加强与外部供应商及理念相近国家的合作以构建更稳固的供应网络,同时制定应对供应链危机的应急预案。政府还承诺聚焦多边关系(即小型多国联盟),维持紧密合作。
国家安全聚焦两大核心领域:所有权与网络安全。战略承认,对半导体等竞争敏感行业的投资充满潜在风险,因此监控股权收购意向至关重要,并承诺通过《国家安全与投资法》实施监管。
政府此前已有实践:2022 年,依据该法案阻止了中资企业安世半导体收购英国最大的半导体制造工厂 —— 纽波特晶圆厂。
网络安全方面,战略致力于加强硬件安全,提升设计流程的抗攻击能力,并将安全更深入地融入芯片设计中。此举有望避免类似 x86 架构中 “幽灵”(SPECTRE)和 “熔断”(MELTDOWN)这类侧信道漏洞的重大事故。
愿景已勾勒,但英国的执行情况如何?不同来源的评价褒贬不一,有的直言不讳,有的则较为委婉。市场研究公司 Omdia 的首席分析师罗伊・伊尔西毫不客气地表示:“英国只是在边缘修修补补,就像电动汽车和超级工厂领域一样,行动迟缓且拖沓。”
公平地说,一些进展确实在推进。英国科技行业协会(techUK)的科技与创新副总监劳拉・福斯特称赞了多项举措,例如半导体行业加速器 Silicon Catalyst 推出的 130 万英镑初创企业孵化器 ChipStart,以及分别向南安普顿大学和布里斯托尔大学的光子学与化合物半导体研发中心各拨款 1100 万英镑。“这两项举措都将帮助英国提升在新型半导体领域的能力,而这些领域将在半导体市场中占据越来越重要的地位。”
在今年 6 月的支出审查中,政府还为国家半导体中心拨款,将其纳入新的产业战略 —— 这正是 techUK 在 2024 年 5 月提出的诉求。福斯特表示,该中心将成为关键的统筹机构。
然而,techUK 仍认为还有更多工作要做。“业内普遍认为,与其他国家相比,英国《国家半导体战略》的执行速度令人遗憾地缓慢,” 福斯特说,“尽管英国的市场份额不及美国或中国台湾地区,但在设计、化合物半导体以及光子学和量子芯片领域,我们仍拥有世界领先的能力。英国需要更大胆的行动和更高的优先级,尤其是如果我们想实现人工智能和量子领域的配套目标的话。”
正因如此,techUK 在 2024 年 5 月提出了自己的英国芯片产业计划 ——《英国芯片计划》,其中包括呼吁增加投资渠道和强化领导力。
总体而言,大家的共识似乎是:“开胃菜不错,主菜何时上?” 专家们梳理了几项亟待完成的关键任务。
完善基础设施
国家半导体战略承认,原型制造设施的缺乏是英国的主要短板,而福斯特认为这一问题仍未解决。“中试线和原型制造环境短缺,阻碍了产业规模化和投资者信心,” 她呼吁增加本土此类设施,“如果英国能成为全球硅光子学原型和中试的最佳地点之一呢?” 她补充道,政府干预在这一领域至关重要。
壮大产业集群
英国的区域产业集群(如威尔士南部的大学与私营企业合作区)对产业增长至关重要。业内普遍认为,应进一步发展这些集群。目前,各集群专注于不同领域,从化合物半导体到先进封装和光子学。专家表示,是时候整合这些集群了。
“英国必须利用全国范围内的半导体专业集群,” 化合物半导体应用弹射中心(CSA Catapult)的临时首席执行官拉吉・加维拉说。该中心由英国创新署在威尔士南部集群设立,旨在与高校和私营企业合作,推动化合物半导体技术的商业化。
加维拉表示,集群是经济驱动力和就业来源,“我们必须进一步发挥集群的作用,形成所谓的‘超级集群’,这将显著促进创新和增长。这也将是新成立的英国半导体中心的部分职责。”
提升技能储备
技能缺口仍是政府需要解决的问题。伊尔西警告称,英国面临激烈的人才竞争:“绝大多数芯片在台湾制造,因此专业技能集中在远东地区。美国正大规模将芯片制造迁回本土,导致技能人才需求旺盛。”
加维拉指出,人才留存也是个问题。“技能供给在全球范围内都是重大障碍,” 尽管他看到电子工程及相关专业的学习人数有所增加,但 “在全球竞争激烈的市场中,如何留住英国毕业生,为他们提供优质高薪的工作,仍是一大挑战。” 或许产业集群的就业培育能力能有所帮助。福斯特表示,英国还需要更开放的移民政策,从海外引进人才。
强化供应链
《英国芯片计划》再次强调,需要与其他国家建立战略性供应链伙伴关系。“我们非常欢迎主要由创新英国(InnovateUK)和英国研究与创新署(UKRI)牵头的代表团,但有时数字、文化、媒体和体育部(DSIT)对此重视不足,” 福斯特警告说,“帮助企业在从设计到中试再到制造的过程中找到并竞争性地选择关键合作伙伴,将有助于我们最具创新性的企业顺利跨越价值链。”
她希望英国半导体中心能超越国界,成为英国企业与国际公司对接的全球接口。
发挥应有实力
一个普遍的担忧是,英国在国际舞台上可能存在 “自卑感”。
“除美国外,英国是全球唯一能提供基础性主流 GPU 技术的国家,” 英国知识产权与芯片设计公司 Imagination Technologies 的首席营收官杰克・科赫诺维奇说。该公司以 PowerVR GPU 架构以及近期推出的神经网络加速器知识产权而闻名。“尽管在芯片设计领域的表现远超其体量,但英国尚未将这一优势转化为充分利用竞争优势的政策框架。”
科赫诺维奇表示,Imagination Technologies 最初对《半导体战略》表示赞赏,“然而,面对其他地区向本土产业提供的大量协同支持 —— 如欧盟的《芯片法案》、美国的《芯片与科学法案》以及日本的大规模半导体补贴 —— 英国的举措恐怕难以达到竞争基准。”
资金到位是关键
科赫诺维奇指出,战略推出后的政府更迭(以及随之而来的财政政策调整),阻碍了政府投入所需资金。
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