美国组专家团队,意在找回半导体产业主导优势

2016-11-03
10:23:00
来源: 互联网

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美国科技业创新成为主导全球网络产业的最庞大势力,也推翻许多传统产业,特别是中介服务业,使得全球政府与企业都在思考创新,政治人物也以支持创新做为政策诉求,但是张忠谋日前呼吁勿忘旧产业,认为旧产业才是创造经济成长,解决分配问题的方法,现在美国也要想办法拯救所谓的旧产业,除了维持技术优势,考虑的也是确保创造庞大就业机会的制造业能够缓解分配不均的问题。

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美国半导体产业雇用25 万民劳工,是美国制造业出口的第三大来源,英特尔也仍然是世界上最大的芯片制造商,但随着海外竞争加剧,美国优势逐渐下滑,美国政府希望能与民间一同集思广益,确保未来几年美国在半导体市场的主导性。

MIT 分析认为,美国芯片制造优势下滑可从两方面来看,第一是英特尔与AMD 在行动芯片上输给擅长低功率处理器的企业,如英国公司ARM ,其次,即使苹果等美国公司芯片设计是由国内主导,但硬体制造仍然在海外。

中国政府投入1 千亿美元补贴半导体市场,同时半导体的摩尔定律放缓让产业感到头痛,都是美国半导体产业面临的外部威胁。

现在美国英特尔、高通、微软的退休人士希望能解决上述问题,美国白宫科学与科技政策办公室主任表示,「美国政府现在组成一个专家团体,将找出国内外半导体产业的核心问题,并确认维持美国在半导体产业发挥主导优势的主要机会。」

意思就是找到新的发展策略,从激进的新几何和光学计算方法,到越来越专业的芯片,接着就是加重投资力度,有些是私人资金,如三星投资10 亿美元在奥斯汀、德州的半导体工厂,但也有大量资金将来自政府。

报导指出,现在要谈将iPhone 的生产链全部移回美国是天方夜谭,但至少未来会有愈来愈多的内部芯片,可望能回到美国本土生产。

为冲刺半导体产业,南韩政府也筹组「半导体希望基金」,南韩三星电子、SK 海力士也同意参与,政府投资金额为2 千亿韩圜,业界认为投资力度将着重技术研发。

以产值来看,美国半导体年产值世界第一占46% ,台湾占19% 排第二,南韩占14% 排名第三。全球前五大半导体厂为英特尔、三星、台积电、安华高/博通、高通。

美国官方对自身半导体制造的评价

2016 年6 月底,美国国会研究服务局(CRS) 发布报告《美国半导体制造:行业趋势、国际竞争与联邦政策》,阐述了美国半导体制造业的发展现状、全球竞争态势,以及政府在该行业所起的作用。

  1. 美国半导体制造业的重要地位

2013 年美国国内约有820 家公司涉足半导体或相关的设备制造行业,其对美国经济的价值贡献到2014 年已达到272 亿美元,约占美国制造业总产值的1% 。2015 年,总部位于美国的半导体公司的海外市场销售额为418 亿美元( 占总销售额的83%) ,半导体产业已经成为美国高科技出口产业的代表。在知识产权方面,美国高通、英特尔和博通等主要半导体制造商是专利大户。

根据美国劳工统计局数据,2015 年半导体及相关设备制造业的员工数量为18.07 万人( 较2001 年下降了38%) ,该行业员工数量占制造业总员工数量的1.5% ,平均工资约为13.81 万美元,是美国制造业员工平均工资的两倍以上。

2.全球竞争格局

到2015 年年底,全球共有94 家先进的晶圆制造厂商,其中17 家在美国,71 家在亚洲( 其中中国有9 家) ,6 家在欧洲。日本在上世纪80 年代处于领先地位,但自90 年代开始其全球半导体市场份额显著下降,至2015 年仅有3 家日本芯片制造商位列全球排名前20 ——东芝、瑞萨电子和索尼。而与此同时,东亚其他国家已成为动态随机存取存储器市场的主要公司。韩国三星电子和海士力目前是世界第二和第三大半导体公司。

美国多方合作确保在半导体引领地位

与韩国、日本不同,美国政府一般不会直接干预产业发展,但会利用各种方式为产业创造发展条件。其中,政府、行业、大学的合作对美国半导体行业保持技术领先地位功不可没。

如在1997年,美国国防部以及美国半导体及供应商企业便通过焦点中心研究计划(Focus Center Research ProgramFCRP)资助大学研究。FCRP计划由美国国防部高级研究计划局(DARPA)和半导体研究联盟(Semiconductor Research CorporationSRC)管理,卡内基梅隆大学、麻省理工学院(MIT)、普林斯顿大学、加州大学伯克利分校等知名大学都是其合作伙伴,而行业伙伴则包括了应用材料、飞思卡尔(后来被NXP收购)、格罗方德、国际商用机器、英特尔、美光科技、德州仪器等业内领先企业。

20131月,DARPASRC宣布将实行半导体先进技术研发网络Semiconductor Technology Advanced Research networkSTARnet)作为FCRP计划的延续,该计划旨在促进半导体技术,以支持美国半导体行业的持续增长和领导地位。未来5年,DARPA将通过该计划投入总计1.94亿美元创建6个跨校研究中心,包括:密歇根大学领导的未来架构研究中心(C-FAR);美国明尼苏达大学领导的自旋电子材料、接口和新颖架构中心(C-SPIN);美国加州洛杉矶大学领导的功能性加速纳米材料工程中心(FAME);圣母诺特丹大学领导的低能源系统技术中心(LEAST);伊利诺伊大学领导的纳米级信息结构系统中心(SONIC);加州大学伯克利分校领导的TerraSwarm研究中心。

每个研究中心的具体任务包括:C-FAR中心研究未来可扩展计算机系统架构,最大限度地利用新兴电路架构,通过一个高度协作化研究过程打造全新商业/国防应用领域;C-SPIN中心将探索和创建基本构建块,实现革命性的自旋基多功能可扩展内存设备和计算架构;FAME中心创建和研究新型非常规原子级工程材料和结构,用于多功能氧化物、金属和半导体,加快模拟、逻辑和存储设备的创新;LEAST中心探索集成电路方面的新材料和新设备物理学研究,专注于发现超低电压和超陡晶体管的最佳材料系统;SONIC中心研发超越CMOS的纳米级结构应用程序、架构和电路,使鲁棒性和能源效率达到了前所未有的水平;TerraSwarm中心探索通过一个开放通用的系统架构在大规模分布式异构群平台安全部署一个多重先进分布式感应控制驱动程序。

该项目每年将获得4000万美元的专用资助,每个研究中心获得约600万美元,目前,这6个研究中心汇集了全美39所大学的145名教授和约400名研究生,并帮助培养下一代电气工程、计算机科学、物理科学方面的博士生。

美国其他部分政府与企业、大学合作的例子还包括:美国标准与技术研究所(NIST201210月宣布将在未来5年内为纳米电子学研究创新(Nanoelectronics Research InitiativeNRI)计划每年提供260万美元研究资金;DARPA分别在20126月和20132月发布关于芯片内/芯片间增强冷却”(ICECool)项目的第一、第二阶段的相关信息以促进芯片冷却技术发展,并在20134月为乔治亚理工学院提供价值290万美元合同以支持其三维芯片制冷技术的研发等。

而在2015 年,国会完善了研发税收抵免制度。同年7 月,美国颁布行政命令设立“国家战略计算计划”,其中一个关键目标就是在未来15 年里,在目前半导体技术受到限制的情况下,开创一条通往未来高性能计算系统的可行道路。美国联邦政府其他的支持工作还包括:半导体技术先进研究网络,安全与可靠的网络空间计划中的“安全、可信、保障和弹性的半导体系统”项目,2020 及未来纳米电子器件发展计划,以及节能计算:从设备到架构计划。

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