从短缺到主导：桑迪亚与《芯片法案》如何重振美国半导体实力

尽管美国在1990年代被视为芯片制造强国，生产了全球超过35%的半导体，但这一份额现已降至12%。如今，美国不再生产任何全球最先进的芯片——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》成立，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。通过整合国家实验室、美国企业和学术界，这真正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设施（MESA）以及开发下一代技术的先进洁净室，在半导体领域有着悠久的贡献历史。通过NSTC合作，该实验室希望强化美国半导体制造与研发能力，提升国家安全生产水平，并培育能令美国全球领先的新技术创新。

"核心目标是增强能力。行业发展迅猛，我们必须实时掌握动态，整合资源以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，"蒙森解释道。

这项工作的紧迫性显而易见。疫情期间停车场空空如也、制造商停工待芯的景象就是鲜活例证。

"普通汽车需要1,400颗芯片，电动汽车则超过3,000颗，"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过3,000亿美元争夺半导体制造领导地位。《芯片法案》就是我们的'追赶之道'。目标之一是到2032年让美国占据全球尖端芯片产能的25%以上。"

桑迪亚将在未来芯片研发中扮演关键角色。

"《芯片法案》规划了超120亿美元的研发投入，包括30亿美元的小芯片封装生态系统建设项目，"麦考密克介绍，"这些小芯片能以低能耗高速通信，效果堪比昂贵的大尺寸芯片。"

现代商用AI处理器已采用这种技术，桑迪亚的资源与合作伙伴关系将帮助中小企业和国家安全应用获得相关技术。MESA设施已为储备和非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发挥重要作用。政府对新工厂的数百亿美元投资，都需要STEM专业人才来运营。

"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将短缺6-7万名工人，我们必须助力培养STEM人才。这项工作也将充实桑迪亚的人才储备。"

作为成员单位，桑迪亚将向其他NSTC成员开放部分设施，促进协作与伙伴关系。技术转移是实验室的核心使命，该计划将通过提升私营伙伴的行业参与度，同时强化实验室自身使命来实现双赢。

"我们将协助培育供应商并增强自身能力，"蒙森总结道，"我们是半导体领域的政府智库。身处这个快速演变的领域，我们拥有未来20年技术发展的前排观察席位。通过支持技术创新，我们正在强化国家安全能力与使命履行。"