赛迪译丛2024年第25期（总第651期）：美国《国家微电子研究战略》.pdf

2024年7月29日第25期总第651期

美国《国家微电子研究战略》

【译者按】今年3月，美国白宫科技政策办公室（OSTP）发布《国家

微电子研究战略》。该报告由美国国家科学技术委员会微电子领导小组委

员会制定，概述了美微电子研究领域未来五年的发展目标、关键需求和行

动方案，为美联邦部门和机构、学术界、产业界、非营利组织以及国际盟

友和合作伙伴提供指导框架，旨在实现以下四个目标来确保美在微电子领

域继续保持全球领先地位：推动并加快未来几代微电子技术研究进展；支

持、构建和桥接从研究到制造的微电子基础设施；培养和维持从微电子研

发到制造生态的技术劳动力；创建充满活力的微电子创新生态，加速研发

向产业转化。赛迪智库集成电路所与网络安全研究所对该报告进行了编译，

期望对我国有关部门有所帮助。

【关键词】微电子创新生态研究战略

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一、概述

《国家微电子研究战略》（以下简称“《战略》”）概述了

美国为实现上述目标未来五年在微电子研究领域的发展目标、关

键需求及行动方案，旨在为美国联邦各部门和机构、学术界、产

业界、非营利组织以及国际盟友和合作伙伴提供指导框架，推动

未来半导体行业的进步。

《战略》指出，美国必须充分利用《芯片与科学法案》（以

下简称《芯片法案》）对研发的大力投资，努力将微电子研发与

正在进行的有关计划、活动及资源做好协调。未来五年内，白宫

和联邦各部门及机构应协力推进四个相互关联的目标。与半导体

制造供应链一样，微电子创新生态依赖的研究设施和人才遍布世

界各地。为利用多种力量和资源、促进人才流动和研究合作、确

保供应链安全，需善用国际合作、贸易和外交等重要工具。

本《战略》旨在塑造一个充满活力的创新生态，加快实现新

的研究突破，支持技术进步转化为制造能力，并为美国公民提供

高薪工作机会。

二、引言

（一）微电子创新生态

微电子创新生态错综复杂，且资本、知识和研发高度密集，

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其发展受到行业整合的制约。目前，全球尖端微电子制造集中在

少数几家公司，研究人员开发先进工艺的机会十分有限。政府、

学术界和产业界的研究人员由于没有大量生产需求，很难获得推

进前沿研究的能力，因此极大限制了开发创新并将其转化为前沿

制造的能力。此外，由于难以获得前沿能力，劳动力发展所需的

体验式培训机会也很有限。《芯片法案》旨在通过投资解决这些

问题。

除前沿技术外，微电子行业还面临其他深刻变化，来自于学

术界、美国能源部国家实验室和其他联邦资助研发中心、非营利

性实验室、政府各机构和大小企业的创新加快以及多种技术的爆

发性增长。美国应建立并加强能够将新研究成果转化为应用的多

种有效路径，确保关键知识产权可用于国内制造。此外，制造业

遇到新的挑战时，必须将新的技术需求反馈给研究界。

作为美国研发生态的一部分，多个联邦机构提供了研发资

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金，投资活动的性质取决于各机构的具体使命。美国联邦机构既

支持在政府设施和美国能源部国家实验室内进行的内部研发，也

支持由学术界、产业界和其他组织通过拨款、合同和其他协议进

行的外部研发。联邦研究资金支持的研发活动范围广泛，且要求

对开发的知识产权加以保护，不得发生无意、强迫或胁迫的技术

转让。各机构还通过各种机制在各教育层次培养人才，包括支持

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各种正式和非正式的学习、实习和奖学金项目，课程开发，扩大

科学、技术、工程和数学（STEM）人才比例。各机构的使命决

定了其关注的优先事项，进而决定了各自开展微电子相关研究的

重点。目前已建立了多机构间机制，以协调各机构的研发优先事

项和计划，确保各相关方能够共享成果、共同获益。

在美国当前的生态中，设备层面的概念验证完成后，创新往

往因为缺乏必要的先进开发能力而受阻。为弥合从实验室到晶圆

厂的差距，必须投资加强国内材料供应、设计、制造和封装能力。

投资新设备、新架构以及相关制造和计量仪器的先进原型和规模

化，且必须与必要的软件和应用设计相一致。此