从短缺到主导地位：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，美国未生产任何全球最先进的芯片——这些芯片为全球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提供动力。

桑迪亚国家实验室希望助力改变这一局面。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美国最紧迫的技术挑战。

"我们为其他实验室加入开辟了道路，"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》让整个团队重聚。通过纳入国家实验室、美国企业和学术界，它真正实现了力量的倍增效应。"

桑迪亚实验室通过研发合作、其微系统工程、科学与应用设施（即MESA）以及用于开发下一代技术的先进洁净室，为半导体行业做出长期贡献。通过参与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，并培育使美国在全球保持领先地位的新技术创新。

"核心目标是增强能力。行业发展迅速，因此我们必须紧跟所有动态，整合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。疫情期间汽车卖场空空如也、制造商停工待料的状况就是明证——当时厂商都在等待生产芯片来制造新车。

"普通汽车含1400个芯片，而电动汽车需使用超3000个芯片，"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的新使命。"全球其他国家正投入超3000亿美元以争夺半导体制造领导地位。美国的《芯片法案》正是我们'不落人后'的应对之策。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，其中包括30亿美元项目用于构建小芯片封装组件的生态系统，"麦考密克说明。"这些小芯片能以低能耗高速通信，宛若单一大型昂贵芯片。"

现代商用AI处理器采用此技术，桑迪亚的资源与合作可助力小型企业和国家安全应用拓展接入能力。MESA设施已为核储备管控与防扩散应用制造高可靠性小芯片组装产品。

麦考密克指出桑迪亚在培养未来劳动力方面亦将发挥重要作用。政府已斥资数十亿美元建设新工厂，这些工厂均需STEM专业人才。

"潜在危机正在逼近，"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，因此我们必须助力STEM人才队伍建设。这项工作也将强化桑迪亚自身的人才输送渠道。"

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与伙伴关系。技术转移是桑迪亚的核心使命，该举措将在此基础上帮助私营合作伙伴提升产业参与度，同时助力桑迪亚深化自身使命。

"我们将协助培育供应商并增强自身能力，"蒙森总结道。"我们是政府半导体知识资源库。身处这个不断演变的产业格局，我们拥有未来20年发展前景的前排观察席位。我们正全力支持技术创新，强化国家安全能力与使命交付效能。"