从短缺到称霸：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年代被视为芯片生产强国，全球超过35%的半导体由其制造，但该份额现已降至12%。如今，全球71%人口拥有的智能手机、自动驾驶汽车、量子计算机以及人工智能驱动的设备和程序所需的尖端芯片，美国产量为零。

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依据《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发展高级经理玛丽·蒙森表示，"可以说，《芯片法案》让团队重聚。通过纳入国家实验室、美国企业和学术界，它真正实现了力量倍增。"

桑迪亚通过研发合作、微系统工程科学与应用设施（MESA）以及开发下一代技术的先进洁净室，在半导体领域拥有悠久贡献历史。借助NSTC合作，实验室旨在强化美国半导体制造与研发能力，加强国家安全生产，并培育使美国全球领先的新技术创新。

"核心目标是提升能力。行业发展迅猛，我们必须紧跟动态并吸纳有益元素，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进程，"蒙森强调。

这项工作的紧迫性显而易见。疫情提供了绝佳例证：汽车卖场空空如也，制造商因等待生产新车的芯片而陷入停工。

"普通汽车含1,400枚芯片，电动汽车则超过3,000枚，"桑迪亚半导体技术战略高级科学家里克·麦考密克指出。他正协助领导实验室的新角色。"全球其他国家正投入超3,000亿美元争夺半导体制造主导权。《芯片法案》是美国的'同行竞争'策略。目标之一是到2032年，使美国尖端芯片产能占全球份额超25%。"

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，"麦考密克解释道。"这些小芯片能以低能耗高速通信，效能媲美昂贵的大型芯片。"

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将助力中小企业及国家安全应用普及。MESA已为武器储备与防扩散应用制造高可靠性小芯片封装产品。

麦考密克表示，实验室在培养未来人才方面亦将担当重任。政府斥资数十亿建造的新工厂亟需理工科人才。

"潜在危机正在显现，"麦考密克警示。"美国半导体行业协会预测将短缺60,000至70,000名工人，我们必须助力扩充理工人才储备。此举也将强化桑迪亚自身人才输送渠道。"

作为成员，桑迪亚将向其他NSTC成员开放部分设施以促进协作。技术转移是实验室的核心使命，此倡议将助力私营伙伴提升产业参与度，同时推动桑迪亚深化自身使命。

"我们将协助培育供应商并增强能力，"蒙森总结道。"我们是半导体知识的政府智库。身处这个演进中的格局，我们拥有未来20年发展的前排视野。我们正全力支持技术发展，强化国家安全能力与使命交付效能。"