雷鋒網消息，過去50年，美國在半導體領域保持了領先地位。不過，中國在半導體領域的大規模投資以及在AI方面的快速發展顯然已經引起了美國的注意。本週三，半導體行業協會（SIA）發佈了一份報告，報告中給美國政府提出了一系列建議，呼籲政府在半導體產業採取大膽的政策，確保美國在未來50年也能在半導體領域保持領先地位，在這份報告中，SIA還指出了令人激動的三個“必贏”技術。
“全球技術領先地位從未如此重要，美國未來的經濟增長和競爭力將受到如此大的影響，”美光科技公司總裁兼首席執行官兼2019年SIA主席Sanjay Mehrotra表示。“領導半導體創新的國家也將引領下一波技術進步，影響經濟和生活的方方面面。我們呼籲華盛頓的領導人制定政策，使我們始終站在未來必不可少的技術的最前沿。“
SIA總裁兼首席執行官John Neuffer表示：“微型半導體是我們數字世界的大腦，可以解決許多社會的巨大挑戰。美國在半導體技術方面的長期領導地位取決於三大支柱：美國公司的開拓性研究，頂級的人才以及向全球客戶銷售高端產品的能力。國會和政府應制定政策，加強這些支柱，使美國成為半導體技術領域的領導者。“
SIA的報告指出，“摩爾定律”是半導體技術進步最好的說明，硅片單位面積上晶體管數量大約每18到24個月翻一番。 50多年來，半導體行業保持這種速度推動了技術革命，以較低成本大幅提高計算能力。
摩爾定律的發展也將材料科學、光子學、工程和設計推向極限。現在1平方釐米大小的芯片上有數十億個晶體管，電路已經進入納米級。 最先進的半導體晶體管比人類頭髮細10,000倍。由於半導體技術的巨大進步，消費者以更低的價格從更多創新產品中受益。這種快速的創新促進了美國經濟，創造了美國的就業機會，並改善了人們的生活方式。
半導體是美國發明，目前美國在尖端半導體研究、設計和製造方面仍然領先世界。 2018年，美國半導體公司營收佔全球半導體市場4690億美元的近一半。但是，為確保美國在未來50年內在這些未來技術方面的領先地位，美國必須繼續在半導體研究，設計和製造方面領先世界。
例如，中國政府已宣佈在未來十年內投資超過1000億美元，以趕上美國的半導體技術、人工智能和量子計算。 雖然中國可能無法實現其所有目標，但其規模不容忽視。
SIA的報告進一步指出，為了克服挑戰並確保美國繼續領導全球半導體產業，美國必須採用雄心勃勃的政策。
1、通過投資提升美國半導體創新研究。
將半導體專項研究投資增加三倍，從每年大約15億美元提升到50億美元，用於推進新材料，設計和架構的研究，進而大幅提高芯片性能。
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將半導體相關領域的研究投資翻倍，如材料科學、計算機科學、工程科學、跨學科的應用數學，以推動半導體技術的跨越式創新，推動未來的關鍵技術發展，包括人工智能，量子計算，以及先進的無線網絡。
2、吸引並培養資深人才，確保美國在半導體研究，設計和製造以及未來技術的開發和應用方面的領導地位。
改革高技術人才的移民制度，使來自美國大學的STEM（雷鋒網注：科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）及數學（Math）縮寫）畢業生以及來自世界各地的STEM畢業生能夠在美國獲得工作和進行創新，為美國在半導體行業的領導地位做出貢獻。
將美國對STEM教育的投資增加50％，並實施國家STEM教育計劃，到2029年將美國STEM畢業生數量增加一倍。
3、確保能進入全球市場並保護知識產權，以便美國半導體行業在未來的競爭力、創新和發展。
批准自由貿易協定，包括美國-墨西哥-加拿大協議，消除市場障礙，保護知識產權，促進公平競爭。
增加執法，防止和起訴半導體知識產權侵權，包括盜用商業機密。
報告中提到，未來的經濟將以使用傳感器收集大量數據的技術，用於存儲和移動數據的網絡以及用於以生產方式分析和使用數據的高級計算機和系統為特徵。 半導體是這些功能的核心，必須在半導體技術方面取得進一步進展，以滿足未來技術的需求。
SIA認為有3個“必贏”技術：
人工智能
人工智能是指模仿人類學習和決策的技術。人工智能有可能大大改變經濟，這對自動駕駛汽車，機器學習以及無數“智能”設備和應用至關重要。 專家估計，到2030年，人工智能可為全球經濟規模增加13萬億美元。
如果沒有半導體設計和製造技術的進步，人工智能就不可能如此迅速地從未來主義轉向如今的現實。 實際上，半導體在典型AI處理的三個流程都至關重要：
1）通過智能手機、汽車和多個“物聯網”設備生成數據；
2）使用GPU，微處理器或其它以高性能為中心的處理器來訓練AI /深度學習算法;
3）實際使用中的AI推理。
量子計算
量子計算有望以指數的方式提升計算機的性能。量子計算機比個人計算機快1億倍，比現有超級計算機快數千倍。達到這種程度的計算能力將改變整個行業和經濟。
量子信息科學的發展與半導體產業研究密切相關，以克服摩爾定律的限制。美國學術和政府研究人員與半導體行業一起，在量子計算方面取得了進展。
量子計算需要複雜的製造能力，專業材料和先進技術。 量子計算的硬件研究人員認為，量子計算的進步可以幫助研究人員解決人工智能和機器學習領域的難題。
先進的無線網絡
憑藉低延遲和比現有網絡快100倍的超高速度，先進的無線網絡將成為新經濟的基礎，併為下一代數字技術提供支撐，如物聯網、自動駕駛汽車和機器人，這些都有很強的移動性。
由於先進網絡速度和全新架構的巨大潛力，底層半導體硬件解決方案的全部潛力尚未實現。 在下一代無線網絡（例如5G）實現半導體技術進步的國家將獲得顯著的經濟效益。
領先的先進無線網絡需要國家政策，加強半導體的研發工作，建立工程和技術隊伍，並支持私人和公共研發。 NSF（National Science Foundation，國家科學基金會（美國政府獨立機構，支持除醫學領域外的科學和工程學基礎研究和教育））支持無線數據和高級無線網絡的基礎研究。 它還通過高級無線研究平臺，利用美國大學的一系列研究基礎設施資助測試平臺和研究平臺，為先進的無線網絡系統進行原型設計。
更詳細的內容，請參考報告全文
雷鋒網編譯，via semiconductors
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