雷鋒網(wǎng)消息，過去50年，美國在半導體領域保持了領先地位。不過，中國在半導體領域的大規(guī)模投資以及在AI方面的快速發(fā)展顯然已經(jīng)引起了美國的注意。本周三，半導體行業(yè)協(xié)會（SIA）發(fā)布了一份報告，報告中給美國政府提出了一系列建議，呼吁政府在半導體產(chǎn)業(yè)采取大膽的政策，確保美國在未來50年也能在半導體領域保持領先地位，在這份報告中，SIA還指出了令人激動的三個“必贏”技術。

“全球技術領先地位從未如此重要，美國未來的經(jīng)濟增長和競爭力將受到如此大的影響，”美光科技公司總裁兼首席執(zhí)行官兼2019年SIA主席Sanjay Mehrotra表示?！邦I導半導體創(chuàng)新的國家也將引領下一波技術進步，影響經(jīng)濟和生活的方方面面。我們呼吁華盛頓的領導人制定政策，使我們始終站在未來必不可少的技術的最前沿。“

SIA總裁兼首席執(zhí)行官John Neuffer表示：“微型半導體是我們數(shù)字世界的大腦，可以解決許多社會的巨大挑戰(zhàn)。美國在半導體技術方面的長期領導地位取決于三大支柱：美國公司的開拓性研究，頂級的人才以及向全球客戶銷售高端產(chǎn)品的能力。國會和政府應制定政策，加強這些支柱，使美國成為半導體技術領域的領導者?！?/p>

SIA的報告指出，“摩爾定律”是半導體技術進步最好的說明，硅片單位面積上晶體管數(shù)量大約每18到24個月翻一番。 50多年來，半導體行業(yè)保持這種速度推動了技術革命，以較低成本大幅提高計算能力。

摩爾定律的發(fā)展也將材料科學、光子學、工程和設計推向極限。現(xiàn)在1平方厘米大小的芯片上有數(shù)十億個晶體管，電路已經(jīng)進入納米級。 最先進的半導體晶體管比人類頭發(fā)細10,000倍。由于半導體技術的巨大進步，消費者以更低的價格從更多創(chuàng)新產(chǎn)品中受益。這種快速的創(chuàng)新促進了美國經(jīng)濟，創(chuàng)造了美國的就業(yè)機會，并改善了人們的生活方式。

半導體是美國發(fā)明，目前美國在尖端半導體研究、設計和制造方面仍然領先世界。 2018年，美國半導體公司營收占全球半導體市場4690億美元的近一半。但是，為確保美國在未來50年內(nèi)在這些未來技術方面的領先地位，美國必須繼續(xù)在半導體研究，設計和制造方面領先世界。

例如，中國政府已宣布在未來十年內(nèi)投資超過1000億美元，以趕上美國的半導體技術、人工智能和量子計算。 雖然中國可能無法實現(xiàn)其所有目標，但其規(guī)模不容忽視。

SIA的報告進一步指出，為了克服挑戰(zhàn)并確保美國繼續(xù)領導全球半導體產(chǎn)業(yè)，美國必須采用雄心勃勃的政策。

1、通過投資提升美國半導體創(chuàng)新研究。

• 將半導體專項研究投資增加三倍，從每年大約15億美元提升到50億美元，用于推進新材料，設計和架構的研究，進而大幅提高芯片性能。

• 將半導體相關領域的研究投資翻倍，如材料科學、計算機科學、工程科學、跨學科的應用數(shù)學，以推動半導體技術的跨越式創(chuàng)新，推動未來的關鍵技術發(fā)展，包括人工智能，量子計算，以及先進的無線網(wǎng)絡。

2、吸引并培養(yǎng)資深人才，確保美國在半導體研究，設計和制造以及未來技術的開發(fā)和應用方面的領導地位。

• 改革高技術人才的移民制度，使來自美國大學的STEM（雷鋒網(wǎng)注：科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）及數(shù)學（Math）縮寫）畢業(yè)生以及來自世界各地的STEM畢業(yè)生能夠在美國獲得工作和進行創(chuàng)新，為美國在半導體行業(yè)的領導地位做出貢獻。

• 將美國對STEM教育的投資增加50％，并實施國家STEM教育計劃，到2029年將美國STEM畢業(yè)生數(shù)量增加一倍。

3、確保能進入全球市場并保護知識產(chǎn)權，以便美國半導體行業(yè)在未來的競爭力、創(chuàng)新和發(fā)展。

• 批準自由貿(mào)易協(xié)定，包括美國-墨西哥-加拿大協(xié)議，消除市場障礙，保護知識產(chǎn)權，促進公平競爭。

• 增加執(zhí)法，防止和起訴半導體知識產(chǎn)權侵權，包括盜用商業(yè)機密。

報告中提到，未來的經(jīng)濟將以使用傳感器收集大量數(shù)據(jù)的技術，用于存儲和移動數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡以及用于以生產(chǎn)方式分析和使用數(shù)據(jù)的高級計算機和系統(tǒng)為特征。 半導體是這些功能的核心，必須在半導體技術方面取得進一步進展，以滿足未來技術的需求。

SIA認為有3個“必贏”技術：

人工智能

人工智能是指模仿人類學習和決策的技術。人工智能有可能大大改變經(jīng)濟，這對自動駕駛汽車，機器學習以及無數(shù)“智能”設備和應用至關重要。 專家估計，到2030年，人工智能可為全球經(jīng)濟規(guī)模增加13萬億美元。

如果沒有半導體設計和制造技術的進步，人工智能就不可能如此迅速地從未來主義轉向如今的現(xiàn)實。 實際上，半導體在典型AI處理的三個流程都至關重要：

1）通過智能手機、汽車和多個“物聯(lián)網(wǎng)”設備生成數(shù)據(jù)；

2）使用GPU，微處理器或其它以高性能為中心的處理器來訓練AI /深度學習算法; 

3）實際使用中的AI推理。

量子計算

量子計算有望以指數(shù)的方式提升計算機的性能。量子計算機比個人計算機快1億倍，比現(xiàn)有超級計算機快數(shù)千倍。達到這種程度的計算能力將改變整個行業(yè)和經(jīng)濟。

量子信息科學的發(fā)展與半導體產(chǎn)業(yè)研究密切相關，以克服摩爾定律的限制。美國學術和政府研究人員與半導體行業(yè)一起，在量子計算方面取得了進展。

量子計算需要復雜的制造能力，專業(yè)材料和先進技術。 量子計算的硬件研究人員認為，量子計算的進步可以幫助研究人員解決人工智能和機器學習領域的難題。

先進的無線網(wǎng)絡

憑借低延遲和比現(xiàn)有網(wǎng)絡快100倍的超高速度，先進的無線網(wǎng)絡將成為新經(jīng)濟的基礎，并為下一代數(shù)字技術提供支撐，如物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛汽車和機器人，這些都有很強的移動性。

由于先進網(wǎng)絡速度和全新架構的巨大潛力，底層半導體硬件解決方案的全部潛力尚未實現(xiàn)。 在下一代無線網(wǎng)絡（例如5G）實現(xiàn)半導體技術進步的國家將獲得顯著的經(jīng)濟效益。

領先的先進無線網(wǎng)絡需要國家政策，加強半導體的研發(fā)工作，建立工程和技術隊伍，并支持私人和公共研發(fā)。 NSF（National Science Foundation，國家科學基金會（美國政府獨立機構，支持除醫(yī)學領域外的科學和工程學基礎研究和教育））支持無線數(shù)據(jù)和高級無線網(wǎng)絡的基礎研究。 它還通過高級無線研究平臺，利用美國大學的一系列研究基礎設施資助測試平臺和研究平臺，為先進的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)進行原型設計。

更詳細的內(nèi)容，請參考報告全文 

雷鋒網(wǎng)編譯，via semiconductors

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