確保芯片設(shè)計(jì)長(zhǎng)期領(lǐng)導(dǎo)地位 美國(guó)必須直面三大關(guān)鍵挑戰(zhàn)

在歷史性通過(guò)了重振國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體制造和研究的《芯片與科學(xué)法案》(CHIPS and Science act)之后，美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)和波士頓咨詢(xún)集團(tuán)(BCG)于11月30日發(fā)布了一份報(bào)告。該報(bào)告指出，美國(guó)在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)(芯片復(fù)雜電路的關(guān)鍵和高附加值映射)方面的持續(xù)領(lǐng)導(dǎo)地位，對(duì)美國(guó)在半導(dǎo)體及其所支持的許多技術(shù)的持續(xù)領(lǐng)導(dǎo)地位至關(guān)重要。這份題為“半導(dǎo)體設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)力日益增長(zhǎng)的挑戰(zhàn)””的報(bào)告指出，美國(guó)芯片設(shè)計(jì)行業(yè)面臨的三大主要挑戰(zhàn)，并強(qiáng)調(diào)了加強(qiáng)美國(guó)作為全球半導(dǎo)體創(chuàng)新和勞動(dòng)力領(lǐng)導(dǎo)者地位的機(jī)會(huì)。

　　報(bào)告指出，到2030年，美國(guó)聯(lián)邦政府對(duì)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和研發(fā)的投資約為200億至300億美元，其中150億至200億美元將用于半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的投資稅收抵免，這將有助于保持美國(guó)芯片設(shè)計(jì)的長(zhǎng)期領(lǐng)先地位。報(bào)告稱(chēng)，這樣的投資將鞏固美國(guó)的設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)，將為整個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域超過(guò)15萬(wàn)個(gè)工作崗位提供培訓(xùn)和就業(yè)支持，并幫助其贏得未來(lái)關(guān)鍵半導(dǎo)體相關(guān)創(chuàng)新的全球競(jìng)爭(zhēng)。目前編入《美國(guó)法典》第15卷第72A章第4651-4659條的《芯片和科學(xué)法案》條款僅涉及半導(dǎo)體制造的關(guān)鍵投資稅收抵免，但不包括設(shè)計(jì)。SIA-BCG的報(bào)告還強(qiáng)調(diào)了促進(jìn)STEM勞動(dòng)力發(fā)展和確保全球市場(chǎng)開(kāi)放的重要性，以及其他優(yōu)先事項(xiàng)。

　　長(zhǎng)期以來(lái)，美國(guó)一直是半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的領(lǐng)導(dǎo)者，這使得其能夠在人工智能、5G通信、機(jī)器人、數(shù)字醫(yī)療和自動(dòng)駕駛汽車(chē)等領(lǐng)域推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵創(chuàng)新。美國(guó)在芯片設(shè)計(jì)方面具有固有的優(yōu)勢(shì)，包括擁有世界上最好的大學(xué)和高技能勞動(dòng)力。然而，隨著其他國(guó)家積極扶持自身芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使得芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的全球競(jìng)爭(zhēng)正在加劇。報(bào)告提及，2017年至2020年，中國(guó)無(wú)晶圓廠(chǎng)芯片行業(yè)的收入翻了一番，從120億美元增至240億美元。

　　“美國(guó)在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)方面的長(zhǎng)期領(lǐng)導(dǎo)地位，對(duì)于推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和國(guó)家安全起到了關(guān)鍵性作用。”硅谷實(shí)驗(yàn)室總裁兼首席執(zhí)行官、2023 SIA主席Matt Johnson表示：“基于最近頒布的《芯片與科學(xué)法案》加強(qiáng)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體制造和研究的勢(shì)頭，華盛頓領(lǐng)導(dǎo)人應(yīng)該更加專(zhuān)注于保持甚至擴(kuò)大我們?cè)诎雽?dǎo)體設(shè)計(jì)方面的領(lǐng)導(dǎo)地位。”

　　美國(guó)在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位提高了美國(guó)制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的能力，加強(qiáng)了國(guó)家安全，并為相關(guān)行業(yè)創(chuàng)造了溢出效益。然而，美國(guó)在半導(dǎo)體行業(yè)總收入中所占份額已從2015年的50%降至2020年的46%。該報(bào)告顯示，因?yàn)槿蚋?jìng)爭(zhēng)對(duì)手在半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)行了大量投資，如果不采取行動(dòng)，美國(guó)在該市場(chǎng)份額可能會(huì)在未來(lái)幾年進(jìn)一步下降。

　　該報(bào)告確定了美國(guó)必須應(yīng)對(duì)的三大關(guān)鍵挑戰(zhàn)，以捍衛(wèi)其在設(shè)計(jì)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，并從設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)中獲得相關(guān)的下游利益：

設(shè)計(jì)和研發(fā)投資需求呈上升趨勢(shì)

• 　　為了滿(mǎn)足快速變化的市場(chǎng)需求，芯片變得更加復(fù)雜。反之，開(kāi)發(fā)成本也會(huì)上升。

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• 　　如今，美國(guó)私營(yíng)部門(mén)在設(shè)計(jì)研發(fā)方面的投資比任何其他地區(qū)都多，但美國(guó)公眾對(duì)研發(fā)的支持滯后于其他地區(qū)。

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• 　　通過(guò)直接激勵(lì)措施，如半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的投資稅收抵免和基礎(chǔ)研發(fā)的更多公共資金支持，使美國(guó)在設(shè)計(jì)和研發(fā)方面的公共投資與國(guó)際同行保持一致，這對(duì)保持美國(guó)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

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國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)人才短缺

• 　　到2030年，美國(guó)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)行業(yè)將面臨23000名設(shè)計(jì)人員的短缺。

• 　　公共和私營(yíng)部門(mén)必須共同努力，鼓勵(lì)更多的國(guó)內(nèi)工人進(jìn)入設(shè)計(jì)領(lǐng)域，同時(shí)防止有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師離開(kāi)該領(lǐng)域或國(guó)家。

• 　　私營(yíng)部門(mén)必須通過(guò)采用新途徑，并優(yōu)先考慮最高附加值的研發(fā)和設(shè)計(jì)，繼續(xù)提高其勞動(dòng)力的生產(chǎn)力。

開(kāi)放進(jìn)入全球市場(chǎng)面臨壓力

• 　　研發(fā)投資的資金來(lái)自銷(xiāo)售，如今，關(guān)稅、出口限制和其他因素威脅著美國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)的市場(chǎng)準(zhǔn)入，這也隱含著研發(fā)再投資的風(fēng)險(xiǎn)。

• 　　確保全球市場(chǎng)盡可能保持開(kāi)放將使美國(guó)受益，美國(guó)從自由貿(mào)易中獲得了巨大收益，但在面臨限制時(shí)損失最大。

　　報(bào)告稱(chēng)，為了在未來(lái)十年保持美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)先地位，并繼續(xù)開(kāi)發(fā)對(duì)許多行業(yè)所依賴(lài)的創(chuàng)新至關(guān)重要的半導(dǎo)體，美國(guó)私營(yíng)部門(mén)在未來(lái)10年內(nèi)需要在設(shè)計(jì)方面投資4000億至5000億美元。這可以通過(guò)增加研發(fā)稅收激勵(lì)來(lái)刺激。美國(guó)目前的激勵(lì)措施弱于全球競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手提供的激勵(lì)措施，應(yīng)該予以加強(qiáng)。

　　SIA 總裁兼首席執(zhí)行官 John Neuffer 表示：“半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的創(chuàng)新使美國(guó)經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，包括從農(nóng)業(yè)到制造業(yè)，都變得更加高效。” “我們不應(yīng)該認(rèn)為美國(guó)目前在芯片設(shè)計(jì)方面的領(lǐng)導(dǎo)地位是理所當(dāng)然的。為了確保未來(lái)幾十年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和繁榮，國(guó)會(huì)應(yīng)該通過(guò)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的投資稅收抵免政策，吸引和留住世界頂尖的創(chuàng)新人才，并促進(jìn)世界各地的開(kāi)放市場(chǎng)。”