SIA:美国半导体未来 50 年要保持领先性 有 3 个“必赢”技术

在过去的50年里,美国一直在半导体领域保持领先地位。然而,中国在半导体领域的大规模投资及其在人工智能领域的快速发展显然引起了美国的关注。周三,半导体行业协会(SIA)发布了一份报告,其中向美国政府提出了一系列建议,呼吁政府在半导体行业采取大胆的政策,以确保美国在未来50年保持其在半导体行业的领先地位。在这份报告中,SIA还指出了三项激动人心的“必须赢”技术。美光科技公司总裁兼首席执行官、2019年SIA董事长桑杰梅罗特拉(Sanjay Mehrotra)说,全球科技领先地位从未如此重要,美国未来的经济增长和竞争力将受到如此大的影响。引领半导体创新的国家也将引领下一波技术进步,影响经济和生活的方方面面。我们呼吁华盛顿领导人制定政策,使我们永远站在未来关键技术的前沿。“约翰纽弗是

SIA的总裁兼首席执行官,他说:“微半导体是我们数字世界的大脑,能够解决许多社会的巨大挑战。”。美国在半导体技术领域的长期领导地位取决于三大支柱:美国公司的开拓性研究、顶尖人才以及向全球客户销售高端产品的能力。国会和政府应该制定政策加强这些支柱,使美国成为半导体技术的领导者。“SIA报告指出‘摩尔定律’是半导体技术进步的最好例证,每单位面积硅片的晶体管数量大约每18到24个月翻一番。50多年来,半导体工业一直保持着这一速度,并推动了技术革命,以较低的成本大大提高了其计算能力。

摩尔定律的发展也将材料科学、光子学、工程和设计推向了极限。目前,一个1平方厘米的芯片上有数十亿个晶体管,电路已经进入纳米级。最先进的半导体晶体管比人类头发薄10,000倍。由于半导体技术的巨大进步,消费者可以从价格更低的创新产品中获益。这一快速创新推动了美国经济,在美国创造了就业机会,改善了人们的生活方式。

半导体是美国发明的。目前,美国在先进半导体的研究、设计和制造方面仍处于世界领先地位。2018年,美国半导体公司占全球半导体市场4690亿美元的近一半。然而,为了确保美国在未来50年中在这些未来技术中的领先地位,美国必须继续在半导体研究、设计和制造方面领先世界。

例如,中国政府宣布在未来十年将投资1000多亿美元,以赶上美国的半导体技术、人工智能和量子计算。尽管中国可能无法实现所有目标,但其规模不容忽视。

SIA报告进一步指出,为了克服挑战,确保美国继续引领全球半导体行业,美国必须采取雄心勃勃的政策。

1。通过投资促进美国半导体创新研究。

将半导体研究投资增加三倍,从每年约15亿美元增加到50亿美元,以促进新材料、设计和架构的研究,从而大大提高芯片性能。

加倍半导体相关领域的研究投资,如材料科学、计算机科学、工程科学和跨学科应用数学,促进半导体技术的跨越式创新和未来关键技术的发展,包括人工智能、量子计算和先进无线网络。

2,吸引和培养高级人才,确保美国在半导体研究、设计和制造以及未来技术的开发和应用方面处于领先地位。

改革高科技人才的移民制度,使美国大学的stem毕业生(缩写为科学、技术、工程和数学)和世界各地的STEM毕业生能够在美国找到工作并进行创新,为美国在半导体领域的领先地位做出贡献

报告提到,未来经济的特征将是使用传感器收集大量数据的技术、存储和移动数据的网络以及以高效方式分析和使用数据的先进计算机和系统。半导体是这些功能的核心,为了满足未来技术的需要,必须在半导体技术上取得进一步的进步。

SIA认为有三种“必须赢”的技术:

人工智能

人工智能是指模仿人类学习和决策的技术。人工智能有可能极大地改变经济,这对自动驾驶汽车、机器学习和无数“智能”设备和应用至关重要。专家估计,到2030年,人工智能可以为全球经济增加13万亿美元。

没有半导体设计和制造技术的进步,人工智能不可能如此迅速地从未来主义发展到今天的现实。事实上,典型人工智能中半导体处理的三个过程至关重要:

1)通过智能手机、汽车和多个“物联网”设备生成数据;

2)使用图形处理器、微处理器或其他高性能处理器训练人工智能/深度学习算法;

3)人工智能推理在实际应用中。

量子计算

量子计算希望以指数方式提高计算机性能。量子计算机比个人计算机快1亿倍,比现有超级计算机快几千倍。计算能力到这种程度将改变整个行业和经济。

量子信息科学的发展与半导体工业克服摩尔定律局限性的研究密切相关。美国学术和政府研究人员,连同半导体工业,在量子计算方面取得了进展。

量子计算需要复杂的制造能力、专业的材料和先进的技术。量子计算的硬件研究者认为量子计算的进展可以帮助研究者解决人工智能和机器学习领域的问题。

Advanced Wireless Networks

以低延迟和比现有网络快100倍的速度,先进的无线网络将成为新经济的基础,并为下一代具有强大移动性的数字技术提供支持,如物联网、自动驾驶汽车和机器人。

由于先进的网络速度和新架构的巨大潜力,底层半导体硬件解决方案的全部潜力尚未实现。在下一代无线网络(例如5G)中半导体技术取得进展的国家将获得显着的经济效益。

领先的先进无线网络需要国家政策来加强半导体的研发,建立工程和技术团队,并支持私人和公共研发。国家科学基金会(美国政府的一个独立机构,支持除医学以外的科学和工程基础研究和教育)支持无线数据和高级无线网络的基础研究。它还通过先进的无线研究平台支持测试平台和研究平台,并使用美国大学的一系列研究基础设施来原型化先进的无线网络系统。

[资料来源:雷锋网]