美国总统咨询报告《振兴美国半导体生态系统》的十条具体建议

半导体是当今信息时代支撑全球经济的基础，对美国经济和国家安全至关重要，并为国防、航空航天、基础设施通信、汽车电子、医疗保健等市场提供基础。因此美国要从经济和技术角度保持全球领先地位，半导体领域至关重要。

目前美国半导体领域的全球霸主地位受到挑战，基于此最新发布的《芯片和科学法案》将为加强美国半导体生态系统提供大量资金，行业和政府同时正在努力支持和加速半导体制造，许多新项目正在计划中并准备逐步实施。本报告将为政府、业界提供十条建议，通过雄心勃勃的研究和创新议程，以期重建美国在半导体领域生态系统。

建议1：将国家半导体技术中心（NSTC）建成公私合营的独立法人实体

最后，NSTC应尽可能与美国以外的类似组织合作，以充分利用资源、现有基础设施和能力。

NSTC基础设施应该建立在分布式区域模型中，围绕高级逻辑器、高级存储器、模拟和混合信号、生命科学应用、架构设计和工具以及封装等主要技术推动力，通过多学科和跨职能的原型设计能力和涵盖材料、设备、建模、测试和其他学科的研究流程，上述环节之间强有力的协调对提供支持研究议程和建议至关重要。下图表示了NSTC基础设施环节间的关系和运转的流程。

另外还需要重视知识产权（IP）框架（包括专利、商标、版权和商业秘密），以及半导体行业教育和劳动力的发展。

建议3：普及微电子教育和培训网络

在2023年底前建立国家微电子教育和培训网络，并在未来5年内拨款10亿美元左右，用于升级教育实验室设施、支持课程开发并促进该领域教师的聘用。同时采取新的方法来吸引和培训更多样化的劳动力；为所有学生和工人创造机会，为全国至少50所重点大学和学院升级实验室设施和设备，推动课程开发和向大学、社区学院和贸易学校传播，并在全国各地的学术机构招聘新的微电子教师。

建议4：确保NSTC资助的研究课题顺利开展

商务部应确保NSTC资助的研究通过研究奖学金每年支持大约2500名学生以激励学生攻读和完成与微电子行业相关的学位。

建议5：为微电子行业的新移民申请提供加急办理业务

美国必须制定政策来吸引和留住世界各地最有才华、最积极和受过高等教育的人才。2022年1月美国政府颁布了五项专注于国际科学、技术、工程和数学教育（STEM）人才招聘和保留的机构政策。此外，需要立法来更新国家的移民管理法规，以反映各种现实情况。另外还可执行折中方案，根据现行法律授予高级STEM学位持有者合法的永久居民身份，而不考虑每个国家或全球范围内从事微电子工作的个人的限制。

健康的创业生态系统对于蓬勃发展的美国半导体行业至关重要，因此还需要通过扶持初创公司来瞄准新兴市场和新技术，其中尤其需要关注设计复杂性、电子设计自动化工具、知识产权许可、工具和制造成本，以及人工智能和新应用的需求。

建议6：通过NSTC设立投资基金

该资金将确保商务部于2023年底前投资5亿美元为半导体初创公司提供资金支持和实物原型制作和工具，投资可以直接用于半导体初创企业或半导体孵化器，提供行业专业知识、培育和指导以及资金支持，并为合格的初创公司提供实物支持，以降低或零成本获得原型和工具。

建议7：构建具有完整软件堆栈能力的“芯粒”平台

具体在2025年前确保商务部构建，以便初创公司和学术机构可以将定制芯片与NSTC支持的“芯粒”芯片平台集成，这将显著减少技术投入成本和时间。“芯粒”平台通过提供接口提供软件堆栈能力，采用高级封装技术将采用系统创新技术的小型芯片封装，保障生态系统仅需进行软硬件创新投资就可使技术开发成本下降。

建议8：将年度资金直接用于直接资助国家研究议程

国家半导体技术中心通过将30%—50%的年度资金投入到国家重点关注领域，如：关键的材料、工艺和制造技术；封装和互连技术；节能计算和特定领域加速器；自动化设计工具和方法；半导体和系统安全以及半导体和生命科学等。上述研究将采取直接研究和合作的方式进行。

建议9：通过NSTC确定一系列全国性的重大挑战

通过NSTC行业成员和资助的合作研究来解决主要面向以下三个领域的挑战：面向大规模架构时代的先进计算、显著降低设计复杂性的架构，以及在生命科学应用中广泛使用的半导体。对于未来的大规模创新，需要在流程、设备、架构、设计、应用和系统层面进行广泛深入的协作，并促进研究团队、NSTC工业成员、初创公司和政府之间的大规模和全国性合作，以推动能力的阶梯式改进。

建议10：通过提高工作透明度精准投资和明确目标

从2023年开始，网络和信息技术研究与开发（NTTRD）计划将每年整理并公布所有联邦机构的半导体年度投资数据；鼓励所有半导体研发投资的机构利用NSTC的设施和能力；同时制定并定期评估绩效指标，以评估芯片和科学法案倡议的进展、有效性、结果和影响，并每年向总统报告。

报告中的十条振兴半导体生态系统的建议从政府、业界、科研、学术以及产业链的各个方面全面系统地针对当前具体问题给出了解决途径，从美国总统科技顾问委员会的阵容来看，包括了常春藤学校教授、主要芯片公司高管，可以说建议是切实可行的，其将为振兴美国半导体研发生态系统，增强产业竞争力奠定坚实的实践基础。