从短缺到主导：桑迪亚国家实验室与《芯片法案》如何重塑美国芯片实力

尽管美国在20世纪90年代被视为芯片制造强国，生产全球超过35%的半导体，但该份额已降至12%。如今，美国未生产任何全球最尖端芯片——这些芯片驱动着全球71%人口拥有的智能手机技术，以及自动驾驶汽车、量子计算机和人工智能设备与程序。

桑迪亚国家实验室希望助力改变这一现状。该实验室近期成为首个加入美国国家半导体技术中心（NSTC）的国家实验室。NSTC根据《芯片与科学法案》设立，旨在加速创新并应对国家最紧迫的技术挑战。

"我们为其他实验室的加入开辟了道路，"桑迪亚技术合作与业务开发高级经理玛丽·蒙森表示，"可以说《芯片法案》重组了产业联盟。通过纳入国家实验室、美国企业和学术界，它真正实现了效能倍增。"

桑迪亚通过研发合作、微系统工程科学与应用设施（MESA）及用于开发下一代技术的先进洁净室，长期为半导体产业做出贡献。通过NSTC合作，桑迪亚旨在强化美国半导体制造与研发能力，加强国家安全生产，并培育具有全球差异化的新技术创新。

蒙森指出："核心目标是增强能力。产业界发展迅猛，因此我们密切关注所有动态，吸纳有助于更高效完成国家安全使命的技术。关键在于探索创新合作模式并加速进程。"

此项工作的紧迫性显而易见。疫情期间汽车卖场空置、制造商停工待芯的窘境即为明证。

"普通汽车含1400颗芯片，电动汽车则需3000余颗，"桑迪亚半导体技术战略高级科学家里克·麦考密克表示。他正协助领导桑迪亚履行新职责。"全球各国正投入逾3000亿美元争夺半导体制造领导权。《芯片法案》是美国的'追赶国际步伐'之策。目标之一是到2032年使美国尖端芯片产能占全球25%以上。"

桑迪亚将在塑造未来芯片领域发挥关键作用。

"《芯片法案》规划了逾120亿美元的研发预算，其中30亿美元用于创建小芯片封装组装生态系统，"麦考密克解释道，"这些小芯片能以低能耗高速通信，效能堪比昂贵的大型芯片。"

现代商用AI处理器采用此技术，桑迪亚的资源与合作伙伴关系可助力中小企业及国家安全应用拓展。MESA设施已为战略储备及防扩散应用制造高可靠性小芯片组装产品。

麦考密克表示桑迪亚在培养未来劳动力方面亦将发挥重要作用。政府已投入数十亿美元建造新工厂，这些设施均需STEM专业人才运作。

"潜在危机正在显现，"麦考密克警示道，"美国半导体行业协会预测需新增6-7万名从业人员，我们必须助力调动STEM劳动力。此举也将强化桑迪亚的人才输送渠道。"

作为成员单位，桑迪亚将向其他NSTC成员开放部分设施以促进协作。技术转移是桑迪亚的核心使命，该计划将深化私营合作伙伴的产业参与度，同时推动实验室自身使命建设。

"我们将协助培育供应商并增强能力，"蒙森强调，"作为政府半导体知识资源库，我们身处产业变革前沿，对未来20年发展格局拥有前瞻视野。我们正全力支持技术创新，强化国家安全能力建设与使命达成。"