从短缺到称霸：桑迪亚国家实验室与《芯片法案》如何重启美国芯片实力

尽管美国在1990年代被视为芯片生产强国，制造了全球超过35%的半导体，但其份额现已降至12%。如今，美国无法制造任何全球最先进的芯片——这些芯片驱动着占全球71%人口使用的智能手机技术，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该国最紧迫的技术挑战。

"我们为其他实验室的加入开辟了道路，"桑迪亚技术合作与商业开发高级经理玛丽·蒙森表示，"可以说《芯片法案》让团队重聚。通过吸纳国家实验室、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）以及用于开发下一代技术的先进洁净室，在半导体领域拥有悠久的贡献历史。通过NSTC合作，该实验室旨在强化美国半导体制造与研发能力，增强国家安全生产体系，并培育使美国全球领先的新技术创新。

"核心目标是强化能力。行业发展迅猛，我们必须紧跟所有技术动向，吸纳有助于更高效完成国家安全使命的要素。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。疫情期间的汽车展厅空置与制造商停工待芯现象，就是最生动的例证。

"普通汽车含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。他正协助领导实验室履行新职责。"全球其他国家正投入超3000亿美元争夺半导体制造领导权。《芯片法案》是美国'保持竞争力'的战略。目标之一是到2032年使美国尖端芯片产能占全球25%以上。"

桑迪亚将在未来芯片研发中发挥关键作用。

"《芯片法案》规划了超120亿美元的研发投入，其中包含30亿美元的小芯片封装生态系统建设项目，"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中小企业和国家安全应用拓展。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，桑迪亚还将在未来人才培养中扮演重要角色。政府斥资数十亿美元新建的晶圆厂，均需STEM专业人才入驻。

"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6万至7万名工人。我们需要助力STEM人才培养，此举也将强化桑迪亚自身的人才储备渠道。"

作为成员义务，桑迪亚将向NSTC其他成员开放部分设施以促进协作。技术转移是该实验室的核心使命，此倡议将助推私营伙伴提升产业参与度，同时巩固桑迪亚的自身使命。

"我们将协助培育供应商并增强自身能力，"蒙森总结道，"作为政府半导体知识资源库，我们身处这场技术变革前沿，清晰预见未来20年发展图景。通过支持技术创新，我们正强化国家安全能力与使命履行效能。"