EVROPSKÁ KOMISE
V Bruselu dne 8.2.2022
COM(2022) 45 final
SDĚLENÍ KOMISE EVROPSKÉMU PARLAMENTU, RADĚ, EVROPSKÉMU HOSPODÁŘSKÉMU A SOCIÁLNÍMU VÝBORU A VÝBORU REGIONŮ
Akt o čipech pro Evropu
EVROPSKÁ KOMISE
V Bruselu dne 8.2.2022
COM(2022) 45 final
SDĚLENÍ KOMISE EVROPSKÉMU PARLAMENTU, RADĚ, EVROPSKÉMU HOSPODÁŘSKÉMU A SOCIÁLNÍMU VÝBORU A VÝBORU REGIONŮ
Akt o čipech pro Evropu
Akt o čipech pro Evropu
1.Úvod
Polovodičové čipy jsou základními stavebními kameny digitálních a digitalizovaných výrobků. Pro moderní digitální ekonomiku jsou čipy zásadní – používají se v chytrých telefonech a automobilech, ale i v kritických aplikacích a infrastrukturách v oblasti zdravotní péče, energetiky, mobility, komunikací a průmyslové automatizace. Určují výkonnostní charakteristiky digitálních systémů, mimo jiné bezpečnost a energetickou účinnost, což je zásadní pro digitální a ekologickou transformaci EU. Mají rovněž stěžejní význam pro klíčové digitální technologie budoucnosti, včetně umělé inteligence (UI), 5G a edge computingu, jak je stanoveno ve sdělení Komise týkajícím se digitální dekády EU do roku 2030. 1 Jednoduše řečeno, bez čipů neexistuje nic „digitálního“.
Od vypuknutí pandemie počátkem roku 2020 čelí Evropa a další regiony světa významným problémům s dodávkami a nedostatku čipů. Vzhledem k tomu, že se digitální transformace zrychluje a proniká do všech částí společnosti, nedostatek čipů podkopává průmyslovou výrobu a hospodářský rozvoj ve všech odvětvích a může mít závažné společenské důsledky. Narušení dodavatelského řetězce v oblasti polovodičů zaměřilo pozornost světa na čipy jako na jádro ekonomiky a našeho každodenního života.
Odvětví polovodičů je náročné na kapitál i znalosti a dochází v něm k rychlému technologickému vývoji. Výroba čipů probíhá v rámci dodavatelského řetězce, který je globální, složitý a v některých důležitých segmentech příliš koncentrovaný. V současnosti například na světě existují pouze dvě společnosti, a to na Tchaj-wanu a v Jižní Koreji, které jsou schopné vyrábět nejvyspělejší čipy.
V oblasti polovodičů je Evropa silná v některých konkrétních oblastech, například pokud jde o navrhování součástek pro výkonovou elektroniku, radiofrekvenční a analogová zařízení, snímače a mikroregulátory, které jsou široce používány v automobilovém a zpracovatelském průmyslu. Evropa je rovněž světovým centrem výzkumu polovodičů. Má přední výzkumná střediska, která posouvají celosvětový vývoj nejmodernějších polovodičových technologií. Evropská technologie je ve skutečnosti klíčovým činitelem, který umožňuje miniaturizaci 2 čipů; koncepce jako FinFET a Gate All Around 3 jsou potřebné pro výrobu výkonných čipů nové generace a technologie FDSOI 4 má zásadní význam pro snížení spotřeby energie.
Evropa má rovněž velmi dobrou pozici, pokud jde o materiály a vybavení potřebné k provozování velkých závodů na výrobu čipů, přičemž řada společností hraje v dodavatelském řetězci zásadní úlohu. Má rovněž silná a diverzifikovaná průmyslová odvětví koncových uživatelů, například automobilový průmysl, průmyslovou automatizaci, zdravotní péči, energetiku, komunikaci, zemědělství atd.
Navzdory těmto přednostem má Evropa na celosvětovém trhu s polovodiči pouze 10% podíl 5 a je z velké části závislá na dodavatelích ze třetích zemí. V případě narušení dodavatelského řetězce se mohou rezervy evropských čipů v některých průmyslových odvětvích, například v automobilovém průmyslu, vyčerpat za několik týdnů 6 , což mnoho evropských průmyslových odvětví donutí zpomalit nebo zastavit výrobu. Kromě toho má Evropa omezené kapacity pro výrobu čipů, zejména v případě vyspělých výrobních technologií (pro velikost 22 nm a více) a žádné kapacity pro špičkové čipy (7 nm a méně) 7 . Je rovněž silně závislá v oblasti navrhování, balení a montáže 8 .
Vzhledem k tomu, že se digitální transformace zrychluje a celosvětová poptávka po čipech rychle roste 9 , přičemž se očekává, že do konce desetiletí se zdvojnásobí 10 , jsou polovodiče středem silných geostrategických zájmů a celosvětové technologické soutěže. Přední ekonomiky si chtějí zajistit dodávky nejvyspělejších čipů, neboť ty stále více podmiňují jejich akceschopnost (ekonomickou, průmyslovou, vojenskou) a stimulují digitální transformaci. Již nyní intenzivně investují a zavádějí podpůrná opatření s cílem inovovat a posílit své výrobní kapacity. V návrhu amerického zákona o čipech je stanoveno přidělení 52 miliard USD na výrobu, výzkum a vývoj do roku 2026 11 . Čína urychluje úsilí o překonání své technologické ztráty a odhaduje se, že v roce 2025 budou její investice za poslední desetiletí činit přibližně 150 miliard USD, a to v souladu s řadou plánů a iniciativ, například „Made in China 2025“ 12 . Japonsko nedávno oznámilo veřejné financování domácích investic do polovodičů ve výši 8 miliard USD, které má být dále doplněno dalšími finančními zdroji 13 . Jižní Korea posílí svůj polovodičový průmysl tím, že prostřednictvím daňových pobídek podpoří soukromé investice domácích společností do výzkumu, vývoje a výroby, jejichž výše se do roku 2030 odhaduje na 450 miliard USD 14 .
Vzhledem k rostoucímu geopolitickému napětí, rychlému růstu poptávky a možnosti dalších narušení dodavatelského řetězce musí Evropa využít svých předností a zavést účinné mechanismy k vytvoření silnějších vedoucích pozic a zajištění bezpečnosti dodávek v rámci globálního průmyslového řetězce. Je to jediný způsob, jak může Evropa mít prostředky k dosažení vlivu potřebného v dobách krize a k zachování chodu globálních dodavatelských řetězců navzdory novému geopolitickému uspořádání příslušných dodavatelských řetězců. Znamená to podporovat vyváženější vzájemné závislosti, jakož i odolné dodavatelské řetězce bez kritických míst.
Evropa má potenciál stát se průmyslovým lídrem na polovodičových trzích budoucnosti. Jejím cílem je dosáhnout do roku 2030 alespoň 20 % světové výroby špičkových a udržitelných polovodičů v hodnotovém vyjádření 15 . Cílem je nejen snížit nadměrné závislosti, ale také využít příležitostí, které nabízejí stále digitalizovanější trhy a technologické změny. Zlepší se tak konkurenceschopnost evropského polovodičového ekosystému a evropského průmyslu obecně, včetně malých a středních podniků, neboť průmysl v celé EU bude mít bezpečnější přístup k výkonným a energeticky účinným čipům a bude evropským občanům a světovým trhům dodávat inovativní výrobky.
Aby toho Evropa dosáhla, bude muset podstatně zvýšit svou výrobní kapacitu a vytvořit kapacity v oblasti špičkových technologií. Vzhledem ke zdvojnásobení trhu a míře úsilí vyvíjeného v ostatních částech světa se podíl Evropy na trhu bez rychlých a dostatečných investic sníží na méně než 5 %. Mohlo by rovněž dojít ke zpoždění v zavádění čipů nové generace do evropského průmyslu, což by ohrozilo jeho obecnou konkurenceschopnost a technologickou autonomii.
Zatímco odvětví polovodičů investuje více než jakékoli jiné odvětví do výzkumu, vývoje a kapitálového vybavení, rizika spojená s investicemi a velmi dlouhá návratnost těchto investic spolu se strategickým významem polovodičové technologie jsou důvodem, proč bylo toto odvětví vždy předmětem veřejné podpory 16 . EU toto odvětví podporuje zejména prostřednictvím svých rámcových programů pro výzkum, přičemž již dříve stanovila ambiciózní cíle pro získání podílu na trhu společně s průmyslem 17 . Většina investic se však zaměřovala na výzkum a vývoj a nepostačovala k řešení celé škály problémů v tomto odvětví. Je zapotřebí komplexnější soubor opatření a režimů financování a mnohem užší spolupráce subjektů na straně nabídky a poptávky.
Dopad nedostatku čipů na evropské hospodářství zdůraznil, jak naléhavé je podniknout další kroky. Úsilí v tomto směru musí začít ihned, přičemž je třeba mobilizovat všechny příslušné veřejné a soukromé subjekty, využít předností, diverzifikovat schopnosti, zabývat se strukturálními rozdíly, začleňovat nové trhy a budovat mezinárodní partnerství.
Dne 15. září 2021 oznámila předsedkyně Komise Ursula von der Leyenová ve svém projevu o stavu Unie 18 akt EU o čipech a poukázala na potřebu propojit prvotřídní evropské kapacity v oblasti výzkumu a koordinovat investice EU a jednotlivých členských států v rámci celého hodnotového řetězce.
Akt EU o čipech navrhuje stavět na přednostech Evropy a vyřešit přetrvávající slabiny, vytvořit prosperující polovodičový ekosystém a odolný dodavatelský řetězec a zároveň stanovit opatření pro přípravu na budoucí narušení dodavatelského řetězce, jejich předvídání a reakci na ně.
Akt o čipech je pro Evropu jedinečnou příležitostí jednat ve všech členských státech společně a ku prospěchu celé Evropy. V krátkodobém horizontu umožní chápat a předvídat budoucí krize v oblasti čipů, řešit je prostřednictvím úzké koordinace s členskými státy a vybavit Unii nástroji, které mají k dispozici některé podobně smýšlející země 19 . V krátkodobém až střednědobém horizontu posílí výrobní činnosti v Unii a podpoří růst a inovace v celém hodnotovém řetězci, přičemž se bude zabývat bezpečností dodávek a odolnějším ekosystémem. Ve střednědobém až dlouhodobém horizontu pak posílí vedoucí postavení Evropy v oblasti technologií a zároveň připraví požadované technologické možnosti, které by podpořily přenos znalostí z výzkumu do výroby a přinesly Evropě postavení technologického lídra na inovativních navazujících trzích.
Toto sdělení poskytuje souvislosti a navrhuje soubor opatření pro posílení evropského polovodičového ekosystému pro digitální dekádu. Za tímto účelem jsou k němu připojeny tyto dokumenty:
–Návrh nařízení Evropského parlamentu a Rady, jehož cílem je vybudovat odolný evropský ekosystém a posílit vedoucí postavení Evropy v oblasti technologií, poskytnout vhodný rámec pro investice do výroby čipů a zajistit účinnou koordinaci mezi členskými státy a Komisí při řešení krizí na trhu s polovodiči.
–Doporučení Komise určené členským státům, které předjímá klíčová opatření stanovená v navrhovaném nařízení, dokud nebude návrh přijat, a navrhuje rámec správy, který může začít fungovat okamžitě s cílem pomoci překonat současný nedostatek.
–Návrh nařízení Rady, kterým se mění nařízení Rady (EU) 2021/2085, kterým se zřizují společné podniky v rámci programu Horizont Evropa.
2. Perspektivy Evropy a tržní příležitosti
2.1 Globální nedostatek polovodičů
Současný nedostatek polovodičů je výsledkem kombinace činitelů: silné a zvyšující se poptávky po digitálních technologiích, strukturálních vlastností dodavatelských řetězců polovodičů (například dlouhých výrobních cyklů kolidujících s výrobními modely „just-in-time“ na straně uživatelů polovodičů, nebo nepružné a koncentrované nabídky, což se dále zhoršilo v důsledku krize COVID-19), jakož i geopolitického napětí. Kvůli rozsáhlé digitalizaci hospodářství a společnosti se poptávka po čipech (např. v telefonech a anténách 5G, nových videohrách, snímačích a zařízeních pro internet věcí atd.) výrazně zvýšila ještě před pandemií. Pandemie situaci zhoršila a odhalila zásadní úlohu čipů pro moderní ekonomiky a společnosti prostřednictvím řady souběžně probíhajících změn.
Práce z domova, domácí výuka a digitální zábava jako důsledek omezení volného pohybu osob vedly k nárůstu poptávky po vybavení z oblasti IT, včetně počítačů, laptopů a periferních zařízení, bezdrátových sítí, herních konzolí, jakož i po datových centrech, serverech a síťovém vybavení, a k nárůstu poptávky po nezbytných čipech.
Řada výrobních závodů na čipy byla v posledních dvou letech dočasně uzavřena kvůli pandemii i kvůli přírodním katastrofám, což způsobilo ještě větší zatížení globálních hodnotových řetězců polovodičů. Dodávky polovodičů z východní Asie do Evropy se dále zpomalily v důsledku obecných problémů dodavatelských řetězců způsobených dopravními omezeními, která zavedly vlády na celém světě za účelem boje proti pandemii.
Plánování průmyslu a prognózování poptávky se staly obtížnějšími. Mezi ty, kdo tímto nedostatkem trpěli, patřili výrobci automobilů. Na začátku roku 2020 omezili výrobci automobilů objednávky čipů, protože klesala poptávka. Továrny přidělily dostupnou kapacitu vybavení pro IT. Když na konci roku 2020 došlo k oživení poptávky po vozidlech, továrny pracovaly na plnou kapacitu, takže výrobci automobilů museli čekat až jeden rok nebo i déle 20 . V důsledku toho bylo v celé Evropě i po celém světě uzavřeno mnoho automobilových závodů a pracovníci byli propuštěni 21 . Evropští výrobci automobilů vyzvali ke zvýšení kapacity pro výrobu čipů v EU a ke snížení závislosti na dovozu ze zahraničí 22 . V celosvětovém měřítku nebylo v roce 2021 23 vzhledem k nedostatku čipů možné vyrobit 11,3 milionu automobilů a v některých členských státech výroba ve srovnání s rokem 2019 klesla o 34 %, zpět na úroveň z roku 1975 24 . Stejně těžce bylo zasaženo odvětví průmyslových zařízení 25 .
Problémy s nabídkou byly rovněž dále posíleny napětím v oblasti obchodu mezi USA a Čínou a má se za to, že obava z dalších zákazů vývozu ze strany USA vedla některé čínské společnosti k tomu, aby se zásobily čipy.
Nejdůležitější je, že nárůst poptávky neodpovídal nabídce, která se nemohla dostatečně rychle zvýšit. Výrobní linky jsou nastaveny na konkrétní typ čipu, což je proces, který trvá několik měsíců a stojí několik miliard eur. Výrobních linek je zároveň málo a jsou koncentrované; musí vždy pracovat téměř na plnou kapacitu, aby pokryly velmi vysoké investiční náklady, a mají proto malou pružnost, pokud jde o přizpůsobení se nárůstu poptávky.
Celkově byla zasažena řada hospodářských odvětví. Zpoždění při dodávání specializovaných čipů pro zdravotnické prostředky, například přístroje pro monitorování při intenzivní péči, kardiostimulátory, monitory krevního cukru nebo defibrilátory, může ohrozit životy 26 . Nelze v dostatečném počtu vyrábět kreditní karty, spotřební elektronika je vyprodaná. Ohrožena jsou rovněž strategická odvětví, jako je obrana, bezpečnost a letectví. Na trhy začaly pronikat nespolehlivé padělané čipy, což ohrožuje bezpečnost a spolehlivost elektronických zařízení 27 .
Je pravděpodobné, že k odstranění současného nedostatku nedojde dříve než v roce 2023, nebo dokonce až v roce 2024. Vzhledem k tomu, že poptávka dále poroste a výrobní kapacity potřebují určitou dobu, aby se zkonsolidovaly, bude nedostatek čipů pokračovat a inflační tlak zesílí.
2.2 Vývoj trhů a technologie polovodičů
Hodnota celosvětového trhu s čipy v roce 2021 činila přibližně 550 miliard USD 28 . Většina celosvětové poptávky dnes pochází z aplikací pro konečné použití v oblasti výpočetní techniky, včetně počítačů a infrastruktury datových center (32 %), v oblasti komunikací, včetně mobilních telefonů a síťové infrastruktury (31 %), a v oblasti spotřební elektroniky (12 %). Míra růstu je vysoká i v segmentech, kde dříve převládaly analogové a mechanické technologie, například v automobilové a průmyslové výrobě (vždy o 12 %), ve kterých je Evropa silná 29 (obrázek 1).
Obrázek 1: Segmenty trhu polovodičů podle typu zařízení a podle poptávky v odvětví koncových uživatelů 30
Očekává se, že celosvětový trh s čipy dosáhne do roku 2030 hodnoty více než 1 bilionu USD, což bude způsobeno neustálým růstem objemu dat a začleněním stále rostoucí výpočetní síly, umělé inteligence a konektivity ve všech oblastech.
Rostoucí poptávka po čipech je rovněž motivována novými tržními příležitostmi, mezi něž patří:
·Umělá inteligence: Umělá inteligence bude mít větší vliv v mnoha odvětvích. K zajištění potřebného výkonu jsou zapotřebí speciální výpočetní a snímací architektury, přičemž segment čipů pro umělou inteligenci roste v odvětví mikroelektroniky zdaleka nejrychleji a očekává se, že roční tempo růstu v nadcházejících letech přesáhne 40 % 31 .
·Edge computing: zpracování údajů se postupně přesouvá z cloudových datových center na okraj sítě, kde jsou data generována. Připojení 5G dále podpoří rozšíření trhu s internetem věcí a analytici očekávají, že do roku 2025 bude na okraji sítě zpracováno až 80 % údajů, což povede k ročnímu růstu o 35 % v případě trhů edge computingu souvisejících s průmyslovým internetem věcí a daty generovaných podniky 32 , což jsou odvětví, v nichž má EU hlavní pravomoci.
·Digitální transformace obecně a vývoj vertikálních vlivů: v jádru strategie se pro každé odvětví očekává do roku 2025 desetinásobný nárůst počtu připojených zařízení. To platí zejména pro odvětví, jako jsou výroba a automatizace, zemědělství, telekomunikační sítě, energetická infrastruktura nebo zdravotnické služby. Například se očekává, že polovodiče ve zdravotnictví budou v období 2020–2025 růst meziročním tempem 10 % 33 . Poptávka, která je poháněna elektrifikací a autonomním řízením, poroste také v automobilovém průmyslu: očekává se, že do roku 2026 poroste trh s elektronikou pro vozidla o téměř 15 % ročně na 78 miliard USD 34 .
Mezi relevantní trendy patří také návrhy na zakázku pro potřeby konkrétních průmyslových odvětví. Aby bylo možné uspokojit různé případy použití v tradičních a nově vznikajících segmentech trhu a dosáhnout vyšší výkonnosti, jsou zapotřebí architektury specifické pro jednotlivé oblasti, které zvýší poptávku po čipech na zakázku. Zvýšená hodnota polovodičů vede uživatelské podniky, například online platformy nebo automobilové společnosti, k tomu, aby se podílely na navrhování čipů či dokonce vyráběly vlastní čipy.
Toto odvětví je rovněž poháněno rychlým technologickým vývojem, který přibližuje miniaturizaci novým hranicím a zároveň zvyšuje výpočetní výkonnost, snižuje náklady a omezuje spotřebu energie. Mezi reprezentativní příklady patří: nové tranzistorové technologie, například Gate All Around a pokročilé FDSOI, nové architektury integrace systémů, které umožňují sdružování různých čipů, a nově vznikající průlomové technologie, například kvantová 35 a neuromorfní 36 , jakož i nové počítačové architektury založené na vyspělých procesorových jádrech, včetně otevřených zdrojů. A dále, používání nových materiálů pro destičky, například karbidu křemíku a nitridu gallitého, přinese vyšší výkonnost v komunikaci a pro aplikace výkonové elektroniky v oblasti elektromobility a energie z obnovitelných zdrojů.
V neposlední řadě platí, že pokud se elektronické výrobky budou používat déle díky jejich konstrukci, která umožní delší životnost a služby modernizace, sníží se četnost jejich výměn a potřeba nových výrobků. Materiály pro mikročipy mohou být získávány z elektronického odpadu; je například technicky možné recyklovat složené polovodičové materiály, i když v současné době pouze ve velmi malých množstvích.
2.3 Postavení Evropy
Evropský průmysl má v hodnotovém řetězci polovodičů mnoho předností a určité slabiny. Přehled postavení Evropy je uveden na obrázku 2.
Odvětví polovodičů se vyznačuje intenzivní činností v oblasti výzkumu a vývoje, kdy společnosti opětovně investují více než 15 % svých příjmů do výzkumu technologií nové generace. EU je domovem předních světových výzkumných a technologických organizací a mnoha vynikajících univerzit a výzkumných ústavů rozmístěných po celé Unii. Evropské výzkumné a technologické organizace jsou průkopníky technik výroby některých z nejvyspělejších čipů na světě. Výpočetní výkonnost dnešních čipů je způsobena neustálou miniaturizací technologie zpracování FinFET, kterou zase usnadnila litografie využívající extrémní ultrafialové záření vyvinutá v Evropě. Doplňková technologie zpracování FDSOI, vyvinutá a zavedená do průmyslu v Evropě, nabízí značné výkonnostní výhody, pokud jde o energetickou účinnost zařízení napájených bateriemi. V každém dnes vyrobeném mobilním telefonu jsou čipy založené na technologiích zpracování FinFET a FDSOI.
Obrázek 2: Dodavatelský řetězec polovodičů: podíly EU v příslušných segmentech na světovém trhu
Výroba polovodičů vyžaduje obrovské množství jedinečných materiálů, chemických látek a sofistikovaného vybavení, které pro každou fázi výrobního procesu poskytují specializovaní dodavatelé. Evropa je domovem předních světových dodavatelů zařízení a surovin, jako jsou podložky a plyny 37 . V této části dodavatelského řetězce jsou některé evropské subjekty, které působí v oblasti výrobních zařízení, ve svých segmentech trhu velmi silné, a to do té míry, že ve světě nelze vyrobit žádný vyspělý čip bez zařízení vyrobeného v EU, například litografických strojů pro extrémní ultrafialové záření.
Evropa má rovněž přední výrobce čipů, kteří se specializují na navrhování konkrétních polovodičových součástek. Dodavatelé polovodičů z EU jsou světovými lídry v oblasti čipů pro automobilový průmysl a pro průmyslová zařízení, což jsou dva rychle rostoucí trhy 38 .
Evropa je rovněž domovem průmyslových odvětví, která představují silnou uživatelskou základnu a budou mezi těmi, která se do budoucna stanou hnací silou poptávky, včetně mimo jiné poptávky po vyspělejších výrobních technologiích. Polovodičové společnosti ve stále větší míře společně navrhují čipy se společnostmi, které jsou koncovými uživateli, za účelem zlepšení výkonnosti systému; jde o trend, kde má Evropa prostor ke zlepšení.
Navzdory těmto přednostem činí dnes podíl EU na celosvětových příjmech z polovodičových čipů přibližně 10 %, zatímco v 90. letech to bylo více než 20 % 39 . Výroba v Evropě částečně poklesla kvůli neexistenci velkých výpočetních společností a ústupu výrobců mobilních telefonů, kteří by mohli odůvodňovat velmi rozsáhlé investice. Vysoké výrobní náklady rovněž vedly k tomu, že se výroba přesunula do Asie, kde těží z nižších nákladů a vyšší veřejné podpory. V posledních několika letech evropský polovodičový průmysl opětovně investoval do výroby, avšak nikoliv v rozsahu, který je dostatečný k udržení očekávaného růstu v budoucnosti.
Většina společností dnes provozuje svou činnost založenou na modelech „fabless“ (nebo fab-lite), kdy zadávají veškerou svou výrobu (nebo její část) externím továrnám. Evropští výrobci čipů se zaměřili na výrobu pro trhy, kde jsou silní, například analogové trhy, a kde dosud nejsou nutné špičkové technologie požadované výpočetní technikou a komunikací. I když se zařízení pro výrobu pod 7 nm vyrábí pouze v Evropě, nemá Evropa žádné továrny vyrábějící čipy s technologií zpracování pod 22 nm, zatímco trhy budoucnosti budou stále více směřovat k čipům pod 5 nm. Pokud jde o montáž, testování a balení čipů, jsou tyto činnosti tradičně zadávány do východní Asie.
Při miliardách tranzistorů v jednom čipu může nový návrh vyžadovat několik let úsilí stovek inženýrů využívajících externí duševní vlastnictví a software pro automatizaci elektronického navrhování. Hlavní dodavatelé sídlí mimo Evropu. V celé Unii však existuje značné množství talentovaných lidí v oblasti navrhování a v poslední době se stále více malých evropských společností zabývá navrhováním vyspělých procesorů a urychlovačů, zejména pro čipy umělé inteligence.
3.Strategie v oblasti čipů pro digitální dekádu
3.1 Evropská vize a strategická aktiva pro její realizaci
Vzhledem k ústřední úloze, kterou hrají čipy v digitální ekonomice, jejich geopolitickému rozměru a současné silné koncentraci výrobní kapacity musí Unie naléhavě posílit svůj polovodičový ekosystém, zvýšit svou odolnost, jakož i bezpečnost dodávek a snížit své vnější závislosti.
V prosinci 2020 podepsalo 22 členských států prohlášení o evropské iniciativě v oblasti procesorů a polovodičových technologií 40 . Vzaly na vědomí, že podíl Evropy na celosvětovém trhu s polovodiči je výrazně nižší, než odpovídá jejímu ekonomickému postavení. Dohodly se, že vynaloží „zvláštní úsilí na posílení ekosystému procesorů a polovodičů a na rozšíření průmyslové přítomnosti v celém dodavatelském řetězci s cílem řešit klíčové technologické, bezpečnostní a společenské výzvy“. Digitální kompas Komise 41 zveřejněný v březnu 2021 na uvedeném základě stanovil cíl, aby do roku 2030 „výroba špičkových a udržitelných polovodičů v Unii představovala alespoň 20 % světové produkce“. Návrh politického programu 2030 „Cesta k digitální dekádě“ 42 tuto ambici znovu potvrdil.
Evropa disponuje velmi silnými aktivy, která jsou diverzifikovaná a rozložená v mnoha členských státech, a při potřebném úsilí a s kritickým množstvím investic, a to jak z veřejného, tak ze soukromého sektoru, je schopna tuto ambiciózní vizi naplnit.
Evropa musí a může mobilizovat nebývalou úroveň investic vzhledem k vysokým pozitivním vedlejším vlivům, které má toto odvětví na hospodářství a řadu oblastí veřejného zájmu. Velké veřejné investice budou mít zásadní význam pro přilákání vysokých soukromých investic, které v případě evropských společností již dosahují řádově 6 miliard EUR ročně. Zvýšené investice do polovodičů budou sloužit všem průmyslovým odvětvím a společnosti jako celku a budou přínosem pro všechny členské státy.
Dalším faktorem úspěchu bude ještě užší spolupráce. Evropa musí a může mobilizovat všechny své talenty a všechna svá aktiva. V rámci společného podniku pro klíčové digitální technologie (KDT) již probíhá úzká spolupráce mezi mnoha příslušnými veřejnými a soukromými zúčastněnými stranami 43 . Je třeba ji posílit a dále rozšířit tak, aby se do ní zapojili všichni aktéři hodnotového řetězce a vedoucí představitelé výzkumné obce, a to prostřednictvím evropských projektů zaměřených na kolektivní zájmy členských států.
Kromě toho by měla být posílena hodnota, kterou Evropa přikládá bezpečnosti, včetně kritických infrastruktur, ochrany údajů a energetické účinnosti, například uplatňováním požadavků na certifikaci při zadávání veřejných zakázek, což může přispět ke stimulaci poptávky.
I když Evropa se svými významnými organizacemi po celém kontinentu stojí v čele výzkumu, musí a může překlenout mezeru mezi výzkumem a výrobou tím, že využije svých předností v oblasti i) vybavení a materiálu, ii) systémových řešení a systémové integrace, iii) silné přítomnosti v segmentech trhu s vysokým růstem, jako jsou například automobilový průmysl, zdravotnické technologie, komunikace, energetika a strojní zařízení, a iv) výzkumu a vynikající akademické kvality, kde by měly být dále posíleny technologické kapacity. Úspěšné výsledky zásadně závisí na společném úsilí a úzké spolupráci všech stran – průmyslu v celém hodnotovém řetězci, veřejného sektoru a výzkumných organizací.
A konečně je třeba, aby se úsilí Evropy soustředilo na budoucí příležitosti. Za prvé, zaměřením se na to, co růstový trh a oběhové hospodářství potřebují, tj. součástky s nízkou spotřebou energie, novou generaci procesorů, které jsou výkonnější a přizpůsobené analýze dat, umělou inteligenci a edge computing, rádiové frekvence a komponenty 5G/6G pro terabitovou komunikaci a integrovanější výkonovou elektroniku, včetně recyklovatelnosti a širších aspektů udržitelnosti. Za druhé, soustředěním se na to, co technologie nabízí, aby vyřešila tyto potřeby: pro výrobu 2 nm a méně u tranzistorů typu FinFET a Gate-all-around a méně než 10 nm u typu FDSOI, kvantovou litografii, neuromorfní litografii, ale také litografii pro extrémní ultrafialové záření. Evropa musí v těchto oblastech rozvíjet své schopnosti, stát v čele technologického vývoje a jeho industrializace, mobilizovat investice a usnadnit přijetí těchto nových technologií evropským průmyslem, zejména malými a středními podniky, s cílem zajistit, že bude i nadále konkurenceschopná v závodě technologií, a to i v případě výrobních odvětví, která se tradičně více zaměřují na vyspělé čipy.
3.2 Strategické cíle
Aby byla tato vize naplněna, je evropská strategie pro čipy formulována na základě těchto pěti strategických cílů:
Za prvé, Evropa by měla posílit své vedoucí postavení v oblasti výzkumu a technologií. Je to naprosto nezbytné pro zachování současných evropských aktiv v oblasti několika průlomových technologií, včetně výroby zařízení a vyspělých materiálů, které jsou nutné k vybudování výrobních zařízení nové generace, jež budou sloužit všem odvětvím.
Za druhé, Evropa by měla vybudovat a posílit svou vlastní schopnost inovovat v oblasti navrhování, výroby a balení vyspělých, energeticky účinných a bezpečných čipů a změnit je ve vyráběné výrobky. Tím se v dlouhodobém horizontu zaručí bezpečnost dodávek čipů, uspokojí potřeby průmyslu a veřejného sektoru a stimulují inovace v širším hospodářství. Za tímto účelem jsou nezbytné investice do pilotních linek, jakož i do vyspělých zařízení pro navrhování a testování a do experimentálních zařízení a nástrojů. Za otevřených a nediskriminačních podmínek budou aktérům dodavatelského řetězce k dispozici pilotní linky; jakožto unikátní prvotřídní zařízení učiní z Evropy silného partnera na světové scéně a poskytnou pevný základ pro posílení mezinárodní spolupráce.
Za třetí, Evropa by měla do roku 2030 zavést odpovídající rámec pro podstatné zvýšení své výrobní kapacity. Jelikož se očekává, že se trh do roku 2030 zdvojnásobí, je pro dosažení evropských cílů nezbytné zčtyřnásobení výroby. Nejedná se pouze o otázku objemu. Jde také o schopnost vyrábět v Evropě nejvyspělejší čipy, sloužit potřebám uživatelů a diverzifikovat přístup na trhy, zabývat se trhy, kde Evropa dnes není přítomna, a zároveň zajistit, aby výroba čipů zohledňovala i možnou environmentální stopu. Dále je nezbytné posílit bezpečnost dodávek, zejména v kritických odvětvích, například v těch, která jsou důležitá pro veřejnou bezpečnost. Za tímto účelem musí Evropa přilákat investice do výrobních zařízení na svém území, které mohou pocházet jak z Unie, tak ze zemí mimo ni, a vytvořit vhodné podmínky a příznivý rámec pro soukromé investice.
Za čtvrté, Evropa by se měla zabývat akutním nedostatkem dovedností, přilákat nové talenty a podpořit vznik kvalifikované pracovní síly, neboť současný nedostatek oslabuje úsilí zaměřené na posílení ekosystému.
Celkově by Evropa měla rozvíjet hluboké porozumění globálním dodavatelským řetězcům polovodičů, aby mohla sledovat jejich fungování, chápat budoucí trendy, předvídat narušení, budovat mezinárodní partnerství založená na vyváženějších možnostech a společném zájmu, včas reagovat, aby zabránila rozpadu mezinárodních dodavatelských řetězců, a umožnit EU přijmout v případě potřeby vhodná opatření.
Aby bylo dosaženo všeho, co je uvedeno výše, měla by Unie úzce spolupracovat s členskými státy a všemi příslušnými veřejnými a soukromými zúčastněnými stranami při koordinaci úsilí, sdílení znalostí a zdrojů a vytvoření dynamického a odolného ekosystému polovodičů v Evropě. Kromě toho by Unie měla vzhledem ke globalizovanému hodnotovému řetězci polovodičů navázat silná mezinárodní partnerství, zejména s podobně smýšlejícími partnery. Posílí to koordinaci a minimalizuje možné protichůdné cíle. Taková partnerství zajistí podrobné posouzení politik třetích zemí v tomto odvětví, jakož i společné přístupy k řešení výzev v oblasti dodávek, mimo jiné prostřednictvím vzájemně prospěšných diverzifikačních strategií.
Provedení výše uvedeného by mělo Evropě umožnit vybudovat dynamický ekosystém v celé EU ve prospěch všech členských států, který přiláká investice do výroby, navrhování, výzkumu a vývoje, jakož i nejlepší talenty na celém světě, které budou schopny tuto vizi naplnit. Tento vývoj posílí schopnost Evropy dosáhnout jejích environmentálních cílů, urychlí digitální a ekologickou transformaci a zároveň zlepší bezpečnost Unie. K tomu jsou nyní třeba rozhodná opatření a je to i důvod, proč Komise navrhuje balíček opatření nastíněný v tomto sdělení.
3.3 Plnění ambicí
Evropská strategie pro čipy stanoví řadu opatření a iniciativ ve spojení s významnými investicemi za účelem splnění výše uvedené vize a cílů.
Na základě dosavadních oznámení se odhaduje, že celková výše politicky motivovaných investic 44 na podporu aktu EU o čipech přesáhne do roku 2030 celkem 43 miliard EUR. Tato skutečnost pravděpodobně přiláká a aktivuje další dlouhodobé soukromé investice v odpovídajícím objemu.
Tyto veřejné investice zahrnují 11 miliard EUR plánovaných na iniciativu Čipy pro Evropu 45 s cílem financovat získání vedoucího technologického postavení v oblasti výzkumu, navrhování a výrobních kapacit do roku 2030. Bude nutné sdružování investic Unie a členských států, přičemž se očekává, že se jej zúčastní i soukromé subjekty. To bude doplněno kapitálovou podporou pro začínající, rychle se rozvíjející a další společnosti v dodavatelských řetězcích, a to prostřednictvím činností usnadňujících investice, které jsou souhrnně označovány jako „fond pro čipy“ s předpokládanou celkovou investiční hodnotou ve výši nejméně 2 miliard EUR. Tato různá opatření by v případě jejich spojení měla přímo vést k veřejným a soukromým investicím, které výrazně přesáhnou 15 miliard EUR. Budou doplněny o úvěry, které by EIB mohla nabídnout celému polovodičovému ekosystému.
Kromě toho podpora iniciativy Čipy pro Evropu ze strany členských států může rovněž pocházet z opatření zaměřených na mikroelektroniku v jejich plánech pro oživení a odolnost nebo z vnitrostátních či regionálních fondů. Členské státy mohou rovněž pro poskytnutí další podpory zvážit, že využijí nevyužité úvěrové kapacity v rámci Nástroje pro oživení a odolnost.
Členské státy již například plánují investovat do nového významného projektu společného evropského zájmu, který podporuje přeshraniční inovativní projekty v celém hodnotovém řetězci mikroelektroniky, a to i prostřednictvím Nástroje pro oživení a odolnost a strukturálních fondů. Tato investice doplňuje nadcházející podporu zřizování velkých výrobních zařízení.
Výše uvedené investice doplní stávající programy a opatření v oblasti výzkumu a inovací polovodičů, například programy Horizont Evropa a Digitální Evropa. Pokud jde o podporu vedoucího postavení v oblasti technologií, bude rozšířena sféra působnosti programu Digitální Evropa. Kromě toho bude posílen společný podnik pro klíčové digitální technologie a přeorientován na cíle evropské strategie pro čipy a bude přejmenován na „společný podnik pro čipy“. Společný podnik zintenzivní své úsilí o spojení finančních a technických prostředků, které jsou nezbytné pro zvládnutí stupňujícího se tempa inovací v oblasti polovodičů, vytváření významných vedlejších vlivů na společnost a sdílení rizik tím, že sjednotí strategie a investice ve prospěch společného evropského zájmu. Bude spolupracovat s členskými státy s cílem usnadnit soudržné přizpůsobování vnitrostátním programům a strategiím a podporovat rozsáhlé inovativní projekty. Je vytvořen tak, aby zohledňoval společný zájem členských států na rozvoji infrastruktury a posílení kapacit ve prospěch aktérů v hodnotovém řetězci v celé Unii. Jeho úspěch proto může být založen pouze na společném úsilí členských států spolu s Unií s cílem podpořit značné kapitálové náklady a širokou dostupnost virtuálních návrhových, zkušebních a pilotních zdrojů a šíření znalostí, dovedností a kompetencí. V rámci svého obnoveného poslání se společný podnik stane průkopníkem snah Unie v oblasti polovodičů.
Následující oddíly popisují konkrétní opatření a iniciativy pro dosažení těchto cílů.
3.3.1 Vedoucí postavení v oblasti výzkumu, inovací a výroby zařízení
Aby Evropa udržela a posílila své vedoucí postavení v oblasti výzkumu a inovací, jakož i ve výrobě zařízení, plánuje již nyní investovat do technologií nové generace v rámci programu Horizont Evropa.
Budoucí výzkumné činnosti, které mají být podporovány v rámci společného podniku pro čipy, přispějí k posílení podpory budoucích potřeb vertikálních odvětví a zajistí řešení společenských a environmentálních výzev. Výzkumné úsilí se zaměří například na technologie k dosažení velikosti tranzistorů pod 2 nm, průlomové technologie pro umělou inteligenci, energeticky účinné procesory s velmi nízkou spotřebou energie, nové materiály 46 , jakož i na heterogenní a 3D integraci různých materiálů a nově vznikající konstrukční řešení, například na základě počítačové architektury RISC-V s otevřeným zdrojovým kódem.
Společný podnik může rovněž spolupracovat s dalšími příslušnými evropskými partnerstvími, která se zabývají například materiály, výrobou, inteligentními sítěmi a zdravotní péčí nebo uživatelskými odvětvími, která používají čipy.
Kromě toho stěžejní iniciativa týkající se kvantových technologií 47 v hodnotě 1 miliardy EUR v rámci programu Horizont Evropa podporuje výzkum kvantových čipů vzhledem k jejich revolučnímu potenciálu pro složité úkoly v oblasti výpočetní techniky nebo pro vysoce bezpečnou komunikaci.
Další podpora průmyslového výzkumu a inovací pochází od členských států prostřednictvím významných projektů společného evropského zájmu. V současné době se připravuje druhý významný projekt společného evropského zájmu zaměřený na mikroelektroniku 48 . Očekává se, že významné projekty společného evropského zájmu budou mít více než 100 potenciálních účastníků z přibližně 20 členských států. Zabývají se všemi hlavními segmenty trhu se zvláštním důrazem na inovace v oblastech, jako jsou procesory umělé inteligence, edge computing, elektrická mobilita, bezpečnost a energetická účinnost. Mezi významné projekty společného evropského zájmu patří také projekty v oblasti komunikace, což je důležitý vertikální trh, který by posílil evropské kompetence v oblasti technologií 5G a 6G. Projekty se budou řídit holistickým přístupem zahrnujícím celý dodavatelský řetězec polovodičů.
3.3.2 Vedoucí postavení v oblasti navrhování, výroby a balení
Nová iniciativa „Čipy pro Evropu“ se zaměří na posílení polovodičových technologií a inovačních možností EU a zajištění vedoucího postavení v oblasti polovodičových technologií ve střednědobém až dlouhodobém horizontu. V celé Evropě zajistí zavedení vyspělých nástrojů pro navrhování polovodičů, pilotních linek pro čipy nové generace a zkušebních zařízení pro inovativní používání nejnovějších polovodičových technologií. Podpoří rovněž technologickou a inženýrskou kapacitu v oblasti kvantových čipů budováním pokročilých technologických a inženýrských kapacit v této oblasti.
Iniciativa rozšíří vedoucí postavení Evropy v oblasti výzkumu a bude na něm stavět, včetně možností svých výzkumných a technologických organizací a poskytovatelů klíčových výrobních zařízení, výrobců integrovaných návrhů 49 a silných uživatelských odvětví.
Iniciativa sloučí investice Unie a členských států s cílem mobilizovat další investice od soukromých investorů. Tento projekt doplňuje již naplánované výzkumné činnosti, jejichž výsledky budou neustále dodávány do pilotních linek a infrastruktury tvorby návrhů. Iniciativa pomůže konsolidovat roztříštěné úsilí a výrazně jej rozšířit, aby překlenula mezeru mezi výzkumem a výrobou a vytvořila ekosystém, který obstojí i v budoucnu, aby se vynikající evropská kvalita v oblasti výzkumu a inovací promítla do možností průmyslových inovací.
Iniciativa podpoří dynamický a odolný ekosystém polovodičů v Evropě, včetně aktérů v oblasti technologických inovací, jakož i dodavatelských a uživatelských odvětví, a podpoří včasné přijetí a sdílení přínosů v celé Evropě. Klíčovým faktorem úspěchu bude úzká spolupráce mezi aktéry na straně nabídky a poptávky. Evropská aliance pro procesory a polovodičové technologie 50 bude společně s dalšími příslušnými zúčastněnými stranami mít v této iniciativě poradní úlohu.
Provádění nové iniciativy „Čipy pro Evropu“ bude probíhat zejména prostřednictvím „společného podniku pro čipy“. Spojení činností v oblasti výzkumu a inovací a budování kapacit pro iniciativu „Čipy pro Evropu“ v rámci téhož společného podniku povede ke vzájemným přínosům, a to díky součinnosti mezi touto iniciativou a působností a cíli stávajícího společného podniku.
Strategie pro navrhování
Navrhování je v oblasti polovodičů klíčovou schopností k tomu, aby bylo možné vytvářet nové systémy přizpůsobené různým aplikacím a potřebám uživatelů. Aby se posílila schopnost Evropy provádět inovace v oblasti navrhování, výroby a balení vyspělých čipů, bude prostřednictvím virtuální platformy dostupné v celé Evropě vybudována rozsáhlá infrastruktura pro navrhování integrovaných polovodičových technologií. K infrastruktuře pro navrhování budou mít přístup zúčastněné strany včetně inovativních malých a středních podniků a výzkumných a technologických organizací, s jasnými pravidly pro duševní vlastnictví.
Tato platforma bude vycházet ze stávajících a nových knihoven návrhů, které integrují velký počet špičkových a nových technologií. Ve spojení se stávajícími nástroji pro automatizaci elektronického navrhování by platforma umožnila navrhovat nové součásti a systémy s novými funkcemi, například nízkou spotřebou energie, zabezpečením i novými možnostmi systémové integrace a 3D montáže. Bude neustále vylepšována novými možnostmi v oblasti navrhování, neboť bude integrovat stále více technologií a návrhů pro procesory, včetně otevřeného zdroje. Požadavky na inovativní design se rovněž zaměří na životnost elektronických výrobků a na možnost je modernizovat.
Aliance a společný podnik pro čipy spojí výrobce a uživatele čipů, aby navrhovali a vyvíjeli specializované procesory v oblastech, jako je například průmyslová automatizace, automobilový průmysl nebo komunikace, jakož i mnohé malé a střední podniky v Evropě, které působí v oblasti navrhování. Mezinárodní spolupráce bude rovněž důležitá pro přístup k nejmodernějším nástrojům navrhování. Platforma bude podněcovat širokou spolupráci skupin uživatelů s podniky zabývajícími se návrhy, dodavateli duševního vlastnictví a nástrojů, autory návrhů a výzkumnými a technologickými organizacemi a pomůže zajistit, aby duševní vlastnictví příští generace čipů pocházelo z Evropy.
Pilotní linky pro přípravu inovativní výroby a pro testování a experimentování
Střední fáze vývoje čipů mohou být velmi nákladné a riskantní a stát se skutečnými překážkami industrializace. Iniciativa proto vytvoří a bude využívat rozšířené pilotní linky k výrobě prototypů a rozšiřování inovací, aby se přešlo od předvádění v laboratoři k výrobě ve výrobním zařízení.
Iniciativa bude vycházet ze stávajících pilotních linek a bude rozvíjet infrastrukturu schopnou dovést nové vyspělé technologie na vyšší úroveň vyspělosti, usnadní rychlejší průmyslové zavádění a představení na trhu. Tato špičková zařízení poskytnou výrobnímu odvětví prostředky k testování, experimentování a validaci nových návrhů systémů prototypů, přičemž integrují nové průlomové technologie, například kvantovou technologii, umělou inteligenci nebo neuromorfní technologii, jakož i nové funkce, například bezpečnost nebo energetickou účinnost. Pomůže to zajistit okamžitou zpětnou vazbu pro autory návrhů za účelem zdokonalení a zlepšení jejich modelů návrhů před předáním do výroby, což jim umožní výrazně zkrátit vývojový cyklus.
Iniciativa bude podporovat vývoj nových pilotních linek, například jedné pro FDSOI (10 nm a méně), jedné pro špičkové výrobní technologie (méně než 2 nm) a pro 3D heterogenní integraci systémů a vyspělé obaly. Tyto pilotní linky podpoří evropské duševní vlastnictví v oblasti výrobních technologií a vyspělých výrobních zařízení a materiálů. Posílí partnerství s dodavateli zařízení pro rozvoj vyspělých technologií a podpoří projekty řízené výrobním odvětvím, které se zaměřují na přechod z vývoje na výrobu prototypů, na validaci ověření koncepce a na přesun technologií na výrobní linky. Tyto pilotní linky – a zejména linky pro technologii FDSOI – umožní vyvinout vysoce energeticky účinné čipy, které mají zásadní význam pro ekologickou transformaci v odvětvích, jako je automobilový průmysl, informační a komunikační technologie nebo mobilita.
Pilotní linky a výše uvedená platforma pro navrhování budou propojeny, neboť pilotní linky umožní komunitě autorů návrhů testovat a ověřovat technologické možnosti předtím, než budou komerčně dostupné. Toto propojení zajistí, že nové návrhy čipů a systémů plně využijí potenciál nových technologií a přinesou špičkové inovace.
Tato technologická infrastruktura má zásadní význam pro rozšíření evropských znalostí, kapacit a možností, aby se překlenula inovační mezera mezi výzkumem a komerčně financovanou výrobou a aby se v Evropě do konce desetiletí zvýšila jak poptávka, tak výroba 51 . Silné součinnosti lze dosáhnout spojeným rozvojem různých pilotních linek, např. prostřednictvím evropského konsorcia odvětví čipů, spojením přínosu Unie se společnými zdroji členských států a dalších účastníků.
Kromě toho je kvantová technologie velmi slibnou vznikající technologií pro výpočetní techniku, komunikaci a snímání. Iniciativa podpoří budování technologických a technických kapacit s cílem urychlit vývoj kvantových čipů (tj. čipů využívajících kvantové efekty). Mezi tyto činnosti bude patřit i vývoj pilotních linek pro kvantové čipy, jakož i jejich testování a experimentování s nimi.
Certifikace čipů
Budoucí inteligentní zařízení, systémy a platformy pro konektivitu se budou muset opírat o vyspělou elektroniku a budou muset splňovat požadavky na energetickou účinnost, důvěryhodnost a kybernetickou bezpečnost, které budou do značné míry záviset na vlastnostech základní technologie. Členské státy se již dohodly, že „připraví společné normy a případně certifikaci důvěryhodné elektroniky, jakož i společné požadavky na zadávání zakázek na bezpečné čipy a vestavěné systémy v aplikacích, které jsou závislé na čipové technologii nebo ji ve velké míře využívají“.
V návaznosti na vedoucí postavení ve vývoji ekologických, důvěryhodných a bezpečných čipů 52 jsou nezbytné referenční certifikační postupy pro konkrétní kritická odvětví a technologie s potenciálním vysokým společenským dopadem. Certifikace těchto čipů, že splňují požadavky na ekologičnost, důvěryhodnost a bezpečnost, by se měla vztahovat na hodnotový řetězec až po integraci konečných výrobků a byla by zohledněna v zadávání veřejných zakázek a podporována v mezinárodních normalizačních činnostech.
Komise po konzultaci se zúčastněnými stranami z veřejného a soukromého sektoru, mimo jiné prostřednictvím Aliance pro procesory a polovodičové technologie, určí a upřednostní odvětví a výrobky, u nichž vyvstávají otázky spojené s ekologičností, důvěryhodností a bezpečností a které vyžadují certifikaci, přičemž zohlední právně platné požadavky vyplývající z harmonizovaného práva Unie a příslušné činnosti v rámci evropského rámce pro certifikaci kybernetické bezpečnosti 53 .
3.3.3 Posílení evropského ekosystému a zajištění bezpečnosti dodávek
Pro zajištění bezpečnosti dodávek v Unii a odolnosti dodavatelského řetězce jsou nezbytné investice do nových vyspělých výrobních zařízení, které zároveň mají významné pozitivní dopady na širší ekonomiku. K pozitivním dopadům dochází jak tehdy, když se výroba vyvíjí směrem k vyspělejším technologiím (např. pokud jde o rozšiřování, funkční integraci nebo výkon, včetně energetické náročnosti), tak při zavádění inovativních technologických procesů.
Pro soukromé investice do těchto vyspělých zařízení může být pravděpodobně nutná značná veřejná podpora. S ohledem na extrémně vysoké překážky vstupu na trh a kapitálovou náročnost odvětví uznává Komise potřebu posuzovat každý případ zvlášť, pokud veřejná podpora zahrnuje státní podporu, která nespadá pod stávající pokyny. V takových případech, jak již bylo oznámeno ve sdělení o politice hospodářské soutěže vhodné pro nové výzvy , 54 může být odůvodněné pokrýt až 100 % prokázaného deficitu ve financování z veřejných zdrojů, pokud by tato zařízení jinak v Evropě neexistovala. Tyto případy posuzuje Komise přímo podle čl. 107 odst. 3 písm. c) SFEU. Podle tohoto ustanovení může Komise považovat podpory, které mají usnadnit rozvoj určitých hospodářských činností nebo hospodářských oblastí, za slučitelné s pravidly státní podpory, pokud nemění podmínky obchodu v takové míře, jež by byla v rozporu se společným zájmem, přičemž zváží pozitivní účinky této státní podpory oproti jejímu pravděpodobnému negativnímu dopadu na obchod a hospodářskou soutěž.
Při celkovém vyvažování pozitivních a negativních účinků podpory na hospodářskou soutěž a obchod vezme Komise v úvahu skutečnost, že nová výrobní zařízení jsou první svého druhu v Unii v tom smyslu, že jsou zřízena s cílem vyrábět technologie, které jdou nad rámec nejmodernějších technologií Unie, například pokud jde o výrobní technologii, materiál na podložky, jako je karbid křemíku a nitrid gallitý, a další inovace výrobků, které mohou nabídnout lepší výkonnost, výrobní technologii nebo energii a vliv činnosti na životní prostředí. Komise rovněž zváží dlouhodobou životaschopnost těchto zařízení bez pokračující provozní podpory, jakož i jasné závazky týkající se pokračujících inovací v polovodičovém ekosystému Unie 55 .
Navrhované nařízení „akt o čipech“ stanoví definici první svého druhu, kterou Komise zohlední při posuzování státní podpory. Navrhované nařízení „akt o čipech“ rovněž zavádí dva typy zařízení, které jsou první svého druhu: „otevřené továrny EU na polovodiče“, které vyčlení značné množství své výrobní kapacity na výrobu pro jiné průmyslové aktéry, a „integrovaná výrobní zařízení“, která navrhují a vyrábějí součástky pro vlastní trhy. Pokud bude zařízení uznáno za jeden z těchto typů, povede to k řadě přínosů. Toto uznání umožní přístup ke zrychlenému udělování povolení a přednostní přístup k pilotním linkám zřízeným v rámci navrhované iniciativy Čipy pro Evropu. Kromě toho potvrdí, že investice do výrobního zařízení přispívají k bezpečnosti dodávek polovodičů v Unii, a jsou proto ve veřejném zájmu. Postupy pro uznání „otevřených továren EU na polovodiče“ nebo „integrovaných výrobních zařízení“ a případně postupy pro schvalování státní podpory budou probíhat souběžně. Útvary Komise budou tato souběžná posouzení koordinovat, aby urychlily rozhodování s cílem přijímat rozhodnutí současně.
Podpora musí mít motivační účinek a musí být nezbytná, vhodná a přiměřená. To zejména znamená, že podpora nesmí být poskytnuta na investice, o nichž již bylo rozhodnuto před podáním žádosti o podporu, že by se investice bez podpory neuskutečnila, že veřejná finanční podpora je vhodným nástrojem a neexistuje alternativa méně narušující hospodářskou soutěž a že je nepatřičné narušení hospodářské soutěže minimalizováno. Podmínky, podle nichž musí být zařízení podle aktu o čipech první svého druhu, hrají roli i v této souvislosti v tom smyslu, že zajistí omezení podpory na oblasti, v nichž nejsou v Unii k dispozici dostatečně spolehlivé dodávky, a že by nebyla vytěsněna žádná stávající ani plánovaná soukromá iniciativa 56 . Dalším činitelem omezení narušení hospodářské soutěže a zajištění proporcionality je zabránit nadměrné kompenzaci. Státní podpora by tedy mohla být přijata do výše dostatečně prokázaného deficitu ve financování 57 .
V závislosti na opodstatněnosti každého jednotlivého zkoumaného případu budou zváženy další pozitivní účinky s cílem kompenzovat zbývající rizika narušení hospodářské soutěže. Mezi tyto účinky patří pozitivní dopad podporovaného projektu na hodnotový řetězec polovodičů, pokud jde o zajištění bezpečnosti dodávek a zvýšení počtu kvalifikovaných pracovních sil, nebo jeho pozitivní dopad na inovační potenciál malých a středních podniků a vertikálních struktur, které mají přístup k inovativním výrobkům na dosah ruky, nebo jakýkoli jiný přínos, který lze široce a bez diskriminace sdílet napříč hospodářstvím EU. V tomto ohledu jsou pro uznávání otevřených továren EU na polovodiče a integrovaných výrobních zařízení kromě zásady první svého druhu relevantní ty podmínky, které jsou stanoveny v navrhovaném aktu o čipech, zejména závazek investovat do příští generace čipů 58 , a poskytnuté záruky s cílem zabránit uplatňování závazků veřejné služby mimo území, což by mohlo ohrozit požadavek na provádění přednostních zakázek. Za relevantní lze považovat i pozitivní příspěvky k soudržnosti a přeshraniční spolupráci.
V případě projektů, u nichž je státní podpora oznámena před přijetím navrhovaného aktu o čipech, vezme Komise v úvahu jejich soulad s kritérii pro otevřené továrny EU na polovodiče a integrovaná výrobní zařízení, jak jsou stanovena v navrhovaném aktu o čipech, s očekáváním, že tyto projekty by požádaly o formální uznání, jakmile vstoupí v platnost akt o čipech.
Investice do inovativního a dynamického polovodičového ekosystému
Odvětví polovodičů bývá pro investory méně atraktivní než jiná odvětví z důvodu vysoké kapitálové náročnosti, vysokých rizik, složitých technických projektů a delší doby návratnosti investic. V důsledku toho se toto odvětví potýká se značným nedostatkem přístupu k financování, včetně financování prostřednictvím vlastního kapitálu a úvěrů. Zejména pro začínající podniky a malé a střední podniky je často obtížné zajistit odpovídající tržní financování investic do inovativních vyspělých nebo digitálních technologií, a to navzdory dobrým vyhlídkám růstu a dobrým podnikatelským plánům.
S cílem usnadnit přístup k financování a podpořit rozvoj dynamického a odolného polovodičového ekosystému bude Unie provádět činnosti, které budou společně uváděny jako činnosti „fondu pro čipy“, a to prostřednictvím dvou investičních příležitostí 59 .
Za prvé, v rámci programu InvestEU bude v úzké spolupráci se skupinou Evropské investiční banky zřízen specializovaný nástroj pro kombinování zdrojů vlastního kapitálu v oblasti polovodičů. Bude poskytovat kapitálové a kvazikapitálové financování, zejména prostřednictvím fondů rizikového kapitálu, s cílem podpořit rozvíjející se malé a střední podniky, které mají vysokou kvalitu v oblasti polovodičových a kvantových technologií, s cílem usnadnit jejich expanzi na trhu, a to s ohledem na potřebu podpořit ekonomickou odolnost Evropy. EIB je také připravena navýšit své financování v hodnotovém řetězci polovodičů v souladu s ambicemi EU. Úvěry EIB mohou podpořit až 50 % investic v celém hodnotovém řetězci od výzkumu, vývoje a inovací po vybavení, včetně pilotních a testovacích středisek, od návrhu po velkovýrobu a rozšíření kapacity vyspělých čipů 60 .
Za druhé, Evropská rada pro inovace (ERI) programu Horizont Evropa poskytne (zejména prostřednictvím svého programu Accelerator) specializované investiční možnosti ve formě grantů a vlastního kapitálu na podporu vysoce rizikových a inovativních malých a středních podniků, včetně začínajících podniků, s inovačním potenciálem pro vytváření trhu v odvětví polovodičových a kvantových technologií, a pomůže jim dokončit jejich inovace a přilákat investory.
3.3.4 Dovednosti a kompetence
Poptávka po talentech v oblasti elektroniky se za posledních dvacet let zvyšuje, přičemž odvětví mikroelektroniky v Evropě v roce 2018 přímo poskytovalo 455 000 vysoce kvalifikovaných pracovních míst. Účast žen na vzdělávání a zaměstnanosti v oblasti elektroniky je však nízká, přičemž nedostatek pracovních sil je významnou překážkou dalšího růstu v tomto odvětví.
Hlavním úkolem tohoto odvětví je přilákat a udržet si vysoce kvalifikované talenty. Za tímto účelem je zapotřebí přístup k nejmodernějším návrhovým a výrobním zařízením používaným v tomto odvětví, jakož i větší odborná příprava studentů zaměřená na skutečné problémy spojené s podnikáním.
Iniciativa Čipy pro Evropu bude podporovat iniciativy v oblasti vzdělávání, odborné přípravy, dovedností a rekvalifikace. Opatření podpoří přístup k postgraduálním programům v oblasti mikroelektroniky, krátkodobým kurzům odborné přípravy, pracovním umístěním, stážím a učňovské přípravě, odborné přípravě ve vyspělých laboratořích atd. Iniciativa navíc podpoří síť kompetenčních center se sídlem po celé Evropě, která budou poskytovat přístup k technickým odborným znalostem a experimentování v oblasti polovodičů a pomáhat společnostem, zejména malým a středním podnikům, aby měly přístup k možnostem v oblasti navrhování a rozvíjení dovedností a zlepšovaly je. Kompetenční centra se stanou lákadly pro inovace a nové talenty.
Výše uvedené by vyžadovalo úzkou spolupráci s příslušnými aktéry, například poskytovateli vzdělávání a odborné přípravy, průmyslem a sociálními partnery, s cílem zlepšit dostupnost stáží a učňovské přípravy, zvýšit povědomí studentů o příležitostech v této oblasti a podpořit zvláštní stipendia pro magisterské a doktorské studium, mimo jiné prostřednictvím koalice EU STEM.
Činnost bude vycházet ze zkušeností Evropského inovačního a technologického institutu (EIT) a zohlední evropskou strategii pro univerzity a akční plán digitálního vzdělávání.
Členské státy by rovněž měly posílit své vnitrostátní strategie pro dovednosti v oblasti mikroelektroniky, včetně těch, které se odrážejí v národních plánech reforem, jakož i prostřednictvím Evropského fondu pro regionální rozvoj a Evropského sociálního fondu plus.
V neposlední řadě by Evropská aliance pro procesory a polovodičové technologie mohla přispět k zajištění závazku výrobního odvětví v rámci, který nabízí Pakt pro dovednosti 61 , a to organizováním zvyšování povědomí v příslušných vzdělávacích institucích, ale také závazkem zvýšit nabídku stáží a učňovské přípravy. Program Erasmus+ rovněž nabízí příležitosti studentům, kteří se účastní stáží v jiné evropské zemi 62 .
3.3.5 Porozumění globálním dodavatelským řetězcům a předvídání budoucích krizí
Polovodičový hodnotový řetězec je vystaven riziku nedostatku; nárůst poptávky je silný, některé segmenty trhu jsou koncentrované, náklady jsou vysoké a nabídka není flexibilní. Nabídka a poptávka navíc nejsou transparentní. V případě nedostatku vystavují tyto faktory Evropu geopolitickému napětí. V zájmu zmírnění rizik by Unie a členské státy měly koordinovat své činnosti a rozvíjet schopnosti s cílem monitorovat fungování dodavatelských řetězců čipů, včetně shromažďování zpravodajských informací, jakož i odhalovat krize a reagovat na ně prostřednictvím nápravných opatření.
63 64 Za tímto účelem provedou Unie a její členské státy koordinované posouzení rizik, které určí ukazatele včasného varování a budou předvídat hlavní rizika pro dodavatelský řetězec. Budou existovat dva druhy opatření: ta, která patří k trvalému monitorování (připravenost), a ta, která lze aktivovat pouze v případě krize (reakce na krizi). V případě nedostatku dodávek budou přijata opatření k zajištění bezpečnosti dodávek v Evropě. Bude zajištěna soudržnost a koordinace s dalšími krizovými nástroji, jako je Úřad pro připravenost a reakci na mimořádné situace v oblasti zdraví (HERA) a připravovaný nástroj pro mimořádné situace na jednotném trhu.
Pokud jde o připravenost, členské státy by poskytly důkazy o příslušných vnitrostátních trzích s cílem provést posouzení rizik a zavést včasné varování pro předjímání nedostatku polovodičů. Komise by rovněž zahájila cílené průzkumy mezi zúčastněnými stranami zaměřené na společnosti, které jsou zapojeny do výroby a nákupu polovodičů.
Tyto informace by Komisi umožnily posoudit relevantní faktory, včetně kritických míst, trendů a událostí, které by mohly vést k narušení dodavatelského řetězce polovodičů v Unii. Kromě toho by členské státy měly příslušným organizacím zúčastněných stran, včetně průmyslových sdružení a zástupců hlavních kategorií uživatelů, nabídnout možnost poskytovat informace o atypických změnách v poptávce a nabídce a známých narušeních svého dodavatelského řetězce, včetně nedostupnosti kritických polovodičů nebo surovin, nadprůměrné doby realizace objednávek, zpoždění dodávek a mimořádného nárůstu cen.
Analýza situace na základě údajů shromážděných ve fázi monitorování a prostřednictvím diskusí s mezinárodními partnery má zásadní význam pro předvídání možných narušení hodnotového řetězce. Tyto informace jsou zásadní pro to, aby bylo možné navázat na mezinárodní partnerství konkrétními iniciativami, které mohou pomoci těmto narušením předejít nebo alespoň zmírnit jejich účinky. S cílem zvýšit potenciál pro důvěryhodná a vzájemně přínosná řešení bude strategie EU pro čipy zásadní pro snížení nejen asymetrie prostředků a vyjednávací síly, ale také asymetrie informací o vývoji výrobního odvětví. Pokud bude zjištěna potenciální krize dodavatelského řetězce, bude Unie usilovat o zahájení konzultací s partnery s cílem nalézt řešení této situace na základě spolupráce.
V případě závažných narušení, která mají dopad na kritická odvětví hospodářství a společnosti, by byla aktivována reakce na krizi, která by umožnila rychlou, účinnou a koordinovanou reakci ze strany Unie.
Soubor nástrojů pro reakci na krizi by byl aktivován prostřednictvím souboru opatření, která jsou úměrná krizové situaci. Soubor nástrojů by zahrnoval opatření jako například povinné shromažďování informací, stanovení priority zakázek pro kritická odvětví a společné nákupní režimy. Kromě toho může níže uvedená rada sdělit Komisi své názory na to, zda je zavedení kontrol vývozu vhodné. Touto reakcí Unie nebudou dotčeny další možné souběžné iniciativy ve spolupráci s mezinárodními partnery.
S cílem řešit výše uvedené skutečnosti a usnadnit bezproblémovou, účinnou a harmonizovanou spolupráci bude zřízena Evropská rada pro polovodiče. Bude sestávat ze zástupců členských států a Komise na vysoké úrovni. Bude Komisi poskytovat poradenství a pomoc při řešení otázek připravenosti a monitorování, které souvisejí s bezpečností a odolností dodávek.
Za účelem okamžité aktivace tohoto koordinačního mechanismu a umožnění rychlé, účinné a koordinované reakce Unie na aktuální nedostatek čipů předloží Komise členským státům doporučení, které vyzve členské státy, aby ve spolupráci s Komisí monitorovaly dodavatelský řetězec polovodičů a předjímaly potenciální narušení. Komise vyzývá členské státy, aby shromažďovaly a poskytovaly informace o současném stavu krize v oblasti polovodičů na svých vnitrostátních trzích a aby projednaly a přijaly vhodná, účinná a přiměřená opatření pro reakci na krizi na vnitrostátní úrovni a na úrovni Unie. Tento mechanismus okamžité koordinace může učinit důležité kroky k překonání současného nedostatku, dokud nebude přijat návrh nařízení.
4.Mezinárodní spolupráce
Posílením bezpečnosti dodávek a schopnosti navrhovat a vyrábět výkonné polovodiče, které účinně využívají zdroje, přispívá EU k obnovení rovnováhy globálního dodavatelského řetězce polovodičů. Cílem je zvýšit kapacitu v celém dodavatelském řetězci, a to i v případě špičkových výrobků, a zabránit jakékoli zeměpisné segmentaci nebo koncentraci ve vybraných částech dodavatelského řetězce, aby se EU mohla spolehnout na účinnou vyjednávací sílu, kterou bude možné využít v době krize. Kromě toho je celkovým cílem EU uspokojit celosvětovou poptávku, která se podstatně zvýší, a získat svůj podíl na rostoucím trhu.
K dosažení tohoto cíle bude muset EU aktivně řídit vzájemnou závislost ve vztahu se zbytkem světa, a to s dvojím cílem: i) zajištění spolehlivého celosvětového trhu pro evropské výrobky a ii) zajištění bezpečnosti dodávek, a to i v krizových situacích.
Zajištění těchto cílů bude vyžadovat budování vyvážených partnerství v oblasti polovodičů s podobně smýšlejícími zeměmi. Cílem těchto partnerství by bylo stanovit rámce spolupráce v oblasti iniciativ společného zájmu a usilovat o závazek k zajištění kontinuity dodávek v dobách krize. Aby byl tento závazek smysluplný, je zapotřebí silný faktický základ s informacemi od zúčastněných stran na straně nabídky a poptávky.
Pokud jde o bezpečnost dodávek, součástí partnerství by mohly být tyto prvky: lepší viditelnost možných otřesů díky pravidelnému sdílení informací, osvědčených postupů a zpravodajských informací ke zmírnění nadcházejícího nedostatku; účinné mechanismy včasného varování s cílem posílit připravenost na krizové situace; výměna informací o dlouhodobých investičních strategiích; mezinárodní normalizační činnosti a koordinace kontrol vývozu, zajištění předběžných konzultací a řešení nezamýšlených důsledků. Další relevantní témata ohledně odolnosti, zejména rozvoj pracovní síly, osvědčené postupy pro snížení dopadů výroby na životní prostředí a posílená spolupráce v oblasti výzkumu by mohly být součástí vyváženého partnerství s jasnými vzájemnými přínosy, pokud jde o odolnost a bezpečnost dodávek, jakož i reciprocitu 65 .
Jako první krok bude výše uvedené přezkoumáno – s využitím stávajících nebo nových fór – společně s podobně smýšlejícími partnery, například Spojenými státy, Japonskem, Jižní Koreou, Singapurem, Tchaj-wanem a dalšími.
Kromě toho EU naváže úzkou spolupráci se sousedními zeměmi s cílem posílit odolnost dodavatelských řetězců polovodičů.
Cílem Evropy bude zavést přístup založený na spolupráci, který se bude zabývat bezpečností dodávek. EU by zároveň měla být připravena na případné selhání takového přístupu, náhlou změnu politické situace nebo nepředvídané krize, které by mohly ohrozit bezpečnost dodávek do EU. Soubor nástrojů pro reakci na krize v rámci aktu EU o čipech by EU poskytl nezbytné prostředky k řešení těchto situací a v krajním případě k zajištění celkové odolnosti Evropy.
5.Závěr
Posílení vedoucího postavení Evropy v oblasti polovodičů je předpokladem její budoucí konkurenceschopnosti a otázkou technologické suverenity a bezpečnosti. Významným krokem v řešení strukturálních nedostatků Evropy v oblasti polovodičů a k posílení jejího postavení v globálním a vzájemně provázaném ekosystému bude provádění balíčku týkajícího se čipů. Komise vyzývá Radu a Evropský parlament, aby tento přístup podpořily a v co nejkratším časovém rámci uvedly tyto ambice do praxe.
„ Understanding the global chip shortages “ (Jak porozumět celosvětovému nedostatku čipů), J.P. Kleinhans & J. Hess, Stiftung Neue Verantwortung (2021).
Nedostatek polovodičů stál v roce 2021 automobilový průmysl odhadem 210 miliard USD v příjmech – Alixpartners (2021).
Prognóza společnosti Yole Developpement
Nařízení Evropského parlamentu a Rady (EU) 2019/881 ze dne 17. dubna 2019 o agentuře ENISA („Agentuře Evropské unie pro kybernetickou bezpečnost“), o certifikaci kybernetické bezpečnosti informačních a komunikačních technologií a o zrušení nařízení (EU) č. 526/2013 („akt o kybernetické bezpečnosti“) (Text s významem pro EHP).
Pakt pro dovednosti EU: iniciativa zaměřená na prohlubování dovedností a změnu kvalifikace pro ty, kdo poskytují odbornou přípravu a pracují v odvětví mikroelektroniky | Formování digitální budoucnosti Evropy (europa.eu) . Pakt pro dovednosti je jednou ze stěžejních iniciativ Evropské agendy dovedností (europa.eu) a byl zahájen dne 10. listopadu 2020. V oblasti mikroelektroniky představuje veřejnou a soukromou investici ve výši 2 miliard EUR, která poskytuje příležitosti k prohlubování dovedností a změně kvalifikace pro více než 250 000 pracovníků a studentů (v letech 2021–2025) v evropských elektronických klastrech.