从短缺到主导：桑迪亚国家实验室与《芯片法案》如何重振美国芯片实力

尽管美国在1990年代被视为芯片制造强国，其半导体产量曾占全球35%以上，但如今份额已降至12%。当前全球71%人口拥有的智能手机、以及自动驾驶汽车、量子计算机和人工智能设备程序所依赖的最先进芯片，美国制造占比为零。

桑迪亚国家实验室正致力于改变这一局面。该机构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。通过整合国家实验室、美国企业和学术界，这实际上形成了力量倍增效应。"

桑迪亚通过研发合作、微系统工程科学应用中心（MESA）及开发下一代技术的先进洁净室，长期推动半导体产业发展。借助NSTC合作机制，实验室期望增强美国半导体制造与研发能力，强化国家安全生产体系，培育具有全球领先优势的新技术创新。

"核心目标是提升技术能力。产业迭代迅猛，我们必须实时掌握动态并整合资源，从而更高效完成国家安全使命。关键在于探索创新的合作模式并加速流程，"蒙森强调。

这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就是明证。

"普通燃油车需1400颗芯片，电动汽车则超过3000颗，"桑迪亚半导体技术战略高级科学家里克·麦考密克表示。他正领导实验室履行新职能："全球各国正投入超3000亿美元争夺半导体制造主导权。美国《芯片法案》是我们保持竞争力的关键举措，目标是在2032年前将尖端芯片全球产能占比提升至25%以上。"

桑迪亚将在未来芯片研发中担当重要角色。

"法案规划了超120亿美元的研发投入，其中30亿美元用于构建小芯片封装生态系统，"麦考密克指出，"这些小芯片能以低能耗高速互通，性能媲美昂贵的大型芯片。"

现代商用AI处理器已采用该技术。桑迪亚的资源与合作伙伴网络将助力小型企业和国安应用领域拓展能力。MESA设施已为储备应用及防扩散项目制造高可靠性小芯片封装产品。

麦考密克表示实验室在人才培养方面亦将发挥关键作用。政府斥巨资建造的新工厂亟需STEM专业人才。

"潜在危机正在显现，"麦考密克警示，"半导体行业协会预测美国需新增6-7万名技术人员。我们必须激活STEM人才储备，此举也将充实桑迪亚的人才梯队。"

作为NSTC成员，桑迪亚将向合作伙伴开放部分设施以促进协同创新。技术转移是实验室的核心使命，该举措将助力私营伙伴提升产业参与度，同时强化桑迪亚的自身职能。

"我们将协助培育供应商并提升技术能力，"蒙森总结道，"作为政府半导体知识资源库，我们置身产业变革前沿，洞察未来20年发展轨迹。通过支持技术创新，我们正持续巩固国家安全能力与使命交付体系。"