隨著2024年英國大選的結(jié)束,全世界都在期待新一屆政府將如何推進上一屆政府將英國打造成科技超級大國的愿景。
2023年,英國政府確定了推動增長、安全和社會解決方案的五項關(guān)鍵技術(shù):人工智能(AI)、量子技術(shù)、工程生物學、半導體和未來電信。盡管在半導體發(fā)展方面有著悠久的歷史,但英國面臨著產(chǎn)業(yè)萎縮的挑戰(zhàn),外界普遍認為英國在全球半導體競賽中處于落后地位。
為了重新獲得競爭力,英國希望利用國家資金及其在芯片設(shè)計和化合物半導體方面的固有優(yōu)勢,成為新時代全球供應鏈中的重要一員。
晶圓制造大戰(zhàn)之外的選擇
2023年5月,英國政府發(fā)布國家半導體戰(zhàn)略(NSS),計劃在未來十年向國內(nèi)芯片公司投資10億英鎊(13億美元),其中在2023年至2025年期間,將投入高達2億英鎊的資金。
作為國家半導體戰(zhàn)略的一部分,英國啟動了ChipStart計劃,為12家硅初創(chuàng)公司提供130萬英鎊的資金。這些公司預計將獲得定制芯片設(shè)計工具、商業(yè)專業(yè)知識、專業(yè)指導以及與潛在投資者和合作伙伴建立聯(lián)系的機會。
英國還將加入歐盟在歐洲開發(fā)和制造先進半導體的“地平線”計劃,為研究和創(chuàng)新基金提供3500萬英鎊的資金支持。英國表示,這將使英國半導體行業(yè)公司能夠競爭更多的歐洲基金資助。
專家們指出,盡管英國兩黨政權(quán)更迭,但預計新政府將繼續(xù)制定國家半導體戰(zhàn)略,以促進英國價值萬億美元的科技行業(yè)的發(fā)展。然而,這項政策在幫助本土公司追趕亞洲領(lǐng)先國家/地區(qū)方面效果有限,提供的資金遠遠低于美國(520億美元)和歐盟(430億美元)提供的芯片法案資金,因此備受批評。
時任英國科學、創(chuàng)新和技術(shù)部(DSIT)部長的Paul Scully在2023年的一次采訪中表示:“英國芯片業(yè)不可能在南威爾士打造出第二個中國臺灣。”他強調(diào),與其在制造業(yè)領(lǐng)域競爭,英國應致力于成為全球芯片供應鏈中不可或缺的一部分,重點關(guān)注先進封裝和設(shè)計。
英國并不打算加入美國、歐盟和亞洲國家/地區(qū)昂貴的先進晶圓廠建設(shè)競賽。相反,英國計劃在利基市場加倍努力,關(guān)注如設(shè)計、制造、化合物半導體技術(shù)、由國內(nèi)大學支持的世界領(lǐng)先的研發(fā)生態(tài)系統(tǒng)等。從長期來看,英國的國家半導體戰(zhàn)略計劃旨在發(fā)展國內(nèi)產(chǎn)業(yè)、降低供應鏈中斷的風險,并保護國家安全。
倫敦政治經(jīng)濟學院(LSE)咨詢團隊最近發(fā)布一份報告,強調(diào)了英國的強項和獨特優(yōu)勢。英國的優(yōu)勢包括:陷入自然災害和地緣政治緊張局勢的風險較低、強大的知識產(chǎn)權(quán)(IP)保護、龐大的消費市場以及眾多貿(mào)易和投資協(xié)議,這些都為全球半導體供應鏈帶來廣泛的免關(guān)稅優(yōu)惠。
形成五大半導體產(chǎn)業(yè)集群,鞏固尖端化合物半導體技術(shù)
英國半導體產(chǎn)業(yè)擁有五大半導體產(chǎn)業(yè)集群,概況如下:
南威爾士:這里有世界上唯一一個專門的化合物半導體集群,主要企業(yè)包括IQE、Microchip、SPTS Technologies(KLA旗下公司)和Newport Wafer Fab(NWF)。
劍橋:Arm公司總部以及眾多學術(shù)機構(gòu)和科技園區(qū)所在地。
西南部和布里斯托爾:布里斯托爾大學人才濟濟,是半導體設(shè)計公司的聚集地。
蘇格蘭:專注于光子學、化合物半導體和原型設(shè)計。蘇格蘭的CSA Catapult推廣電源封裝模塊和虛擬設(shè)計,而Vector Photonics則利用當?shù)氐墓庾蛹荷a(chǎn)化合物半導體激光器。
東北部:專注于先進材料電子、化合物半導體和通信技術(shù)應用。
報告還預測,未來十年,半導體行業(yè)將轉(zhuǎn)向硅以外的新材料,以減少數(shù)據(jù)中心的能耗和碳排放。英國很早就開發(fā)了化合物半導體技術(shù),在碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)產(chǎn)業(yè)中處于全球領(lǐng)先地位。
這些芯片對于量子計算、電動汽車、5G/6G、物聯(lián)網(wǎng)以及AR/VR技術(shù)等高性能應用至關(guān)重要。雖然化合物半導體目前僅占所有芯片的20%份額,但預計全球化合物半導體市場將以6.1%的復合年增長率增長,到2030年規(guī)模將達到3500億美元。
英國的研究機構(gòu)和初創(chuàng)企業(yè)也在利用石墨烯和鉆石等新材料進行芯片設(shè)計創(chuàng)新。全球首家量產(chǎn)石墨烯半導體產(chǎn)品的公司Paragraf就是一家英國企業(yè),其獲得專利的無污染沉積技術(shù)允許在半導體晶圓上以商業(yè)規(guī)模制造高純度二維石墨烯片。2023年4月,Paragraf收購了總部位于美國圣迭戈的CRISPR基因編輯芯片技術(shù)平臺開發(fā)商Cardea Bio(后更名為Paragraf USA,研發(fā)基于石墨烯的生物傳感器),獲得額外的制造能力和技術(shù)專長。雖然這些材料仍處于實驗階段,但潛力巨大。
報告還強調(diào),即使在傳統(tǒng)的硅基芯片領(lǐng)域,Arm和Imagination Technologies等公司也正在通過芯片設(shè)計徹底改變個人和移動計算設(shè)備。位于曼徹斯特、格林諾克、劍橋和利茲的眾多晶圓廠滿足了專業(yè)市場的需求,與中國臺灣的硅晶圓廠產(chǎn)能形成互補。
本土半導體行業(yè)面臨挑戰(zhàn),在動蕩中發(fā)展
最近幾年發(fā)生的事件給英國半導體行業(yè)帶來了新的不確定性和挑戰(zhàn)。
Arm
Arm公司曾經(jīng)是英國最大的科技資產(chǎn),其芯片設(shè)計為全球絕大多數(shù)智能手機提供支持。盡管呼吁英國政府干預,但Arm最終還是被賣給日本軟銀公司。Arm CEO Rene Hass對國家半導體戰(zhàn)略計劃表示歡迎,稱這將有助于英國在下一代技術(shù)的全球芯片供應鏈中發(fā)揮作用。但在經(jīng)歷轉(zhuǎn)賣英偉達失敗后,軟銀選擇將Arm在紐約而非倫敦上市,英國的半導體發(fā)展雄心受到了打擊。
有消息稱,軟銀CEO孫正義正在謀劃640億美元的投資,希望Arm進軍人工智能(AI)芯片的開發(fā),尋求在2025年推出首批產(chǎn)品,并將于當年秋季開始由合同制造商進行大規(guī)模生產(chǎn)。
除此之外,Arm仍在積極推廣PC芯片設(shè)計,旨在五年內(nèi)贏得超過50%的Windows PC市場份額。Rene Haas預計到2025年底全球?qū)⒂?000億臺Arm設(shè)備為AI做好準備。由英特爾生產(chǎn)的芯片幾十年來一直主導著PC行業(yè),如果Arm的推廣成功,將重新洗牌計算市場。
Coherent
總部位于美國的光學材料和半導體制造商Coherent(高意)今年5月宣布,其位于達勒姆郡牛頓艾克利夫的晶圓工廠在失去一個大客戶后可能面臨關(guān)閉或出售。據(jù)報道,該客戶是蘋果,其取消了iPhone Face ID組件訂單。
Coherent的英國子公司此前宣布,至2023財年結(jié)束時(2023年6月30日),牛頓艾克利夫工廠停止向其主要客戶供貨,這讓外界對該工廠未來的生存能力產(chǎn)生懷疑。公司目前正在進行戰(zhàn)略審查,探索新技術(shù),并考慮出售該工廠。
蘋果iPhone的Face ID系統(tǒng)由各種傳感器和攝像頭組成,此前由牛頓艾克利夫工廠提供。然而,即將于2024年底發(fā)布的iPhone 16系列的設(shè)計變更導致蘋果公司停止了訂單。
牛頓艾克利夫工廠此前曾宣布將在2021年進行大規(guī)模擴建,外界普遍認為這與確保蘋果公司的訂單有關(guān)。財務報告顯示,蘋果供貨合同生效后,該工廠的收入從1330萬英鎊飆升至2023財年的1.05億英鎊。目前的低迷與其昔日的輝煌形成了鮮明對比。
牛頓艾克利夫工廠最初是英國最大的晶圓廠之一,由日本富士通公司于1991年為制造DRAM而建立,已故英國女王伊麗莎白二世為其舉行了落成典禮。然而,1998年,由于電子行業(yè)不景氣,富士通計劃關(guān)閉該工廠。1999年,該廠被Filtronic公司收購,用于生產(chǎn)復合半導體射頻電路。
該工廠幾經(jīng)易手,后被II-VI公司收購。II-VI公司于2022年收購Coherent,并沿用Coherent的名稱。
NWF
2021年7月,聞泰科技的荷蘭子公司Nexperia(安世半導體)以6300萬英鎊價格收購NWF剩余的86%股份,成為其唯一的所有者。
2022年11月,在完成國家安全審查后,英國政府命令Nexperia出售至少86%的新創(chuàng)建股權(quán)。Nexperia對此表示震驚和不滿,指出公司此前已經(jīng)通過兩次安全審查,并誓言將采取一切手段保留對NWF的所有權(quán),意圖推翻政府的命令。
最終,2024年3月,在英國政府有條件批準的情況下,美國分立半導體和無源電子元件制造商Vishay(威世)宣布以1.77億美元的價格完成對NWF的收購。Vishay表示,此次收購將加速其碳化硅(SiC)生產(chǎn)計劃,并加強其在碳化硅MOSFET和二極管市場的地位。
Vishay計劃根據(jù)電動交通、可持續(xù)發(fā)展和互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展趨勢,將NWF轉(zhuǎn)變?yōu)橐詢袅闩欧藕碗妱悠囀袌鰹槟繕说闹圃熘行。Vishay還打算進一步投資,以提高NWF晶圓廠的產(chǎn)能。
NWF位于南威爾士,是一座車規(guī)級200mm(8英寸)晶圓廠,占地28英畝,也是英國最大的半導體制造廠。根據(jù)歐洲共同利益重要微電子項目(IPCEI)網(wǎng)站的資料,其每月晶圓產(chǎn)能為32000片,可擴展至44000片,工藝范圍為0.18微米~0.7微米。長期以來,該公司一直為汽車和工業(yè)應用提供半導體產(chǎn)品,包括MOSFET和IGBT,并具備化合物半導體開發(fā)能力。
作為南威爾士化合物半導體集群的新成員,Vishay將與當?shù)貙W術(shù)機構(gòu)合作,加強碳化硅和氮化鎵功率化合物半導體技術(shù)的研發(fā)。
英國政府批準收購NWF是有條件的,要求Vishay向政府通報與第三方達成的任何涉及出售、轉(zhuǎn)讓或租賃NWF的協(xié)議。
此外,Vishay還必須嚴格控制知識產(chǎn)權(quán)或敏感信息的流動。這凸顯了英國對半導體行業(yè)的重視,以及其控制本國最大晶圓廠的決心。
Pragmatic
2023年,英國柔性電路板企業(yè)Pragmatic半導體曾表示,如果英國政府不提出支持性的半導體戰(zhàn)略,可能會將其業(yè)務轉(zhuǎn)移到國外。
Pragmatic生產(chǎn)的微型柔性電路板(FPCB)可用于可穿戴技術(shù)、服裝認證,甚至用于包裹標簽,以跟蹤和追蹤物品。Pragmatic專注于運用薄膜晶體管(TFT)技術(shù)和無硅制造工藝來打造柔性芯片。與標準硅芯片相比,這種方法制造的芯片成本更低,速度更快。
Pragmatic創(chuàng)始人Scott White表示,英國為國內(nèi)芯片生產(chǎn)提供補貼可能達不到該公司建造更多工廠所需的資金,Pragmatic可能會將生產(chǎn)轉(zhuǎn)向美國,或者從中國獲得更多投資。
Scott White稱,如果沒有英國足夠的支持,Pragmatic未來可能會在海外重新設(shè)立業(yè)務基地或在上市。
Pragmatic半導體2023年底融資1.82億英鎊建設(shè)第三條和第四條生產(chǎn)線,但該公司還需要更多資金才能完成建立八條生產(chǎn)線的計劃。
英國科技大臣Michelle Donelan表示,Pragmatic此次融資是“我們?yōu)橛雽w產(chǎn)業(yè)打造更強大未來工作邁出的關(guān)鍵一步,通過加倍增強英國在研究和設(shè)計方面的優(yōu)勢”。
隨著英國政府展現(xiàn)對芯片產(chǎn)業(yè)的承諾,Pragmatic于2024年3月正式啟用其位于達勒姆(Durham)的最新工廠。該公司表示,這將使其具備每年生產(chǎn)數(shù)十億個柔性芯片(FlexIC)的能力,這是英國首個生產(chǎn)300mm(12英寸)晶圓工廠。
Pragmatic CEO David Moore表示,達勒姆最新工廠的開業(yè),不僅是Pragmatic發(fā)展歷程中的重大里程碑,也象征著英國在全球半導體領(lǐng)域的重大突破。
Graphcore
日本軟銀集團已出價約4億英鎊(約合5億美元)收購陷入困境的英國AI芯片初創(chuàng)公司Graphcore。據(jù)報道,英國政府正根據(jù)國家安全立法審查這筆交易。而英國政府的批準是該項交易正式宣布前的最后一道障礙。
Graphcore采用與Arm不同類型的芯片技術(shù)。該公司于2016年在布里斯托爾成立,致力于開發(fā)大型智能處理單元(IPU)的設(shè)計,旨在幫助數(shù)據(jù)中心內(nèi)的人工智能軟件處理。這家初創(chuàng)公司將其產(chǎn)品宣傳為英偉達高端圖形芯片的競爭對手,并獲得三星電子、博世和紅杉資本等知名投資者的青睞。2020年新一輪融資對Graphcore的估值為28億美元。
但此后Graphcore一直難以獲得關(guān)注,并受到硬件銷售放緩的影響。根據(jù)其最新財務報告,Graphcore 2022年收入僅為270萬美元,比上年下降46%;稅前虧損擴大至2.046億美元。該公司在文件中表示,已關(guān)閉在挪威、日本和韓國的業(yè)務,并將減少其他市場的員工人數(shù)。2023年11月,Graphcore證實解雇在中國的大部分員工,并停止在中國的銷售,理由是美國對華出口管制升級。該公司還曾表示,需要籌集更多資金以保持“持續(xù)經(jīng)營”。
Imagination
失去蘋果合同通常會給供應商帶來災難性后果。英國半導體公司Imagination Technologies曾簽署了2020年向蘋果提供芯片技術(shù)的協(xié)議,在蘋果表示將開發(fā)自己的圖形技術(shù)、不再使用Imagination GPU后,Imagination股價下跌70%。2017年,私募股權(quán)公司Canyon Bridge收購了Imagination。
2023年11月,Imagination Technologies計劃裁員20%,因為過去18個月的“商業(yè)環(huán)境”充滿挑戰(zhàn)。Imagination在一份聲明中表示,將采取“必要的措施來適應充滿挑戰(zhàn)和不斷變化的市場”。
Sondrel
英國芯片設(shè)計公司Sondrel Holdings plc(簡稱“Sondrel”)已獲得政府批準,將向ROX Equity Partners Ltd.(簡稱“ROX”)出售49.2%的股份。
ROX是一家總部位于英國的私募股權(quán)投資控股公司,已認購每股價值10便士的5600多萬股股票,為Sondrel籌集560萬英鎊,作為該公司再融資計劃的一部分,此前Sondrel CEO Graham Curren因公司面臨重組而辭職。
據(jù)了解,Sondrel成立于2002年,提供從架構(gòu)探索到批量封裝硅芯片的領(lǐng)先設(shè)計ASIC咨詢服務,為蘋果(iPhone)、索尼(PlayStation/智能手機)、Meta(Oculus)、三星(智能手機)、谷歌(智能手機)、JVC(專業(yè)級攝像機)、特斯拉和梅賽德斯-奔馳汽車等科技品牌的產(chǎn)品設(shè)計芯片。該公司在英國、美國、中國、印度和摩洛哥設(shè)有辦事處。
2023年上半年,Sondrel營收為930萬英鎊,稅前虧損為200萬英鎊。此后,一家一級汽車客戶的流片被推遲到2023年底,該公司不得不應對現(xiàn)金流挑戰(zhàn)。分析師一致預測,Sondrel將在2023財年實現(xiàn)1300萬英鎊的收入,調(diào)整后稅前虧損為600萬英鎊。
2024年1月10日,Sondrel宣布,由于延誤,與汽車項目相關(guān)的約270萬英鎊收入將不會在2023財年得到確認。Sondrel還表示,預計2023財年收入約為1000萬英鎊,這會對2023財年稅前虧損產(chǎn)生相應影響。
最后
與歐洲和美國的大規(guī)模半導體制造相比,英國在半導體方面的激勵措施資金顯得微不足道,其策略更多是改善基礎(chǔ)設(shè)施,包括幫助規(guī)模較小的國內(nèi)企業(yè)獲得原型設(shè)計、工具和業(yè)務支持,推動更多的研發(fā)并加強國際合作。
新的國家戰(zhàn)略表明,英國半導體行業(yè)走到了十字路口,因其制造業(yè)普遍面臨的問題,致使半導體產(chǎn)業(yè)面臨更廣泛的挑戰(zhàn)。英國表示,“半導體是推動經(jīng)濟發(fā)展的所有技術(shù)的基礎(chǔ)。我們的戰(zhàn)略是專注于英國芯片行業(yè)最擅長的領(lǐng)域,比如研究和設(shè)計領(lǐng)域,從而發(fā)展該行業(yè)并使其具有彈性,進而在全球舞臺上建立競爭優(yōu)勢。”