電子發燒友網報道(文/周凱揚)在美國政府極力推動芯片法案下，美國的半導體生產制造業似乎已經收獲了一定保證。然而僅僅解決制造問題并不足以解決美國的半導體困境，還得從設計和企業發展層面破除各種阻礙。近日，美國總統拜登的科技顧問委員會召開了一次會談，召集了英特爾、新思、斯坦福大學和SambaNova等行業各個領域的代表，對美國半導體產業面臨的挑戰與機遇進行了公開討論。

三大因素制約半導體創新

斯坦福大學電子工程專業助理教授PriyankaRaina認為，美國最大的優勢還是創新，然而在半導體領域，限制創新的因素有三個：一是摩爾定律的減緩，雖然我們對摩爾定律各有解讀，但摩爾定律的突破慢了下來卻已經成了共識，對于諸多仍需要更先進工藝才能發揮優勢的創新設計來說，確實是一大限制。尤其是我們看到不少AI芯片創企推出的產品，也紛紛用上了最新的工藝。

SysMoore / 新思

當然了，這一限制目前已經有了一些緩解的跡象，那就是通過Chiplet、2.5D/3D封裝等設計優化來解決問題，如此以來在我們的眼中，就會出現像新思提出的SysMoore這樣的觀感，但歸根結底，其本質還是提升工程師設計效率。

第二則是設計軟硬件系統的復雜性，如今芯片設計造出來硬件還不夠，還要打造一個配套的軟件方案乃至生態，比如AI推理和訓練芯片、自動駕駛芯片等面向特定領域的硬件加速器，更不用說設計、驗證和軟件工程帶來的巨大成本投入了。

提升軟硬件系統設計與驗證的抽象程度迫在眉睫，就像上個世紀芯片設計從掌握在幾家大公司手里，到轉向各種小型fabless廠商一樣，EDA工具仍需要簡化芯片設計的過程，提供更多自動化特性的同時降低成本，讓芯片設計擁有更多的受眾，以更大的基數來促進創新。美國作為EDA大本營，幾大EDA廠商已經開始著手相關的工作了。

第三則與人才相關，學生對半導體設計興趣的持續下滑。這也與第二點息息相關，從目前的芯片設計方式來看是很難吸引學生興趣的，自學編程可以隨便做出一個網站，但系統性地學習芯片設計可不是那么好拿到自己設計的芯片的。也正是因為如此，學生群體對半導體領域的關注度在逐年降低，雖然高薪工作機遇只增不減，但從EE轉CS的人已經越來越多了。

Priyanka公布了斯坦福大學每年芯片設計課程統計情況，拿VLSI系統入門這項課程舉例，近五年的報名人數已經不到2005年的三分之一。而對于大學生來說，他們要的不是大學開更多芯片設計課程，而是教授更加有意義的芯片設計課程，比如與代工廠合作MPW流片。

AI仍是半導體換代和吸引資本的主要驅動力

隨著一眾創企不斷涌入市場，整個半導體行業所需的資本投入也在隨之增加，尤其是AI公司。根據統計數據表明，到了2025年，半導體行業的20%投資都與AI相關。而且我們從大廠動向上也能看出，英特爾、英偉達和高通這些半導體大廠最喜歡收購這類潛力巨大的AI創企。

半導體公司商業生產路線圖 / SambaNova

根據美國AI獨角獸SambaNova公司提供的商業生產路線圖我們可以看出，在客戶進行PoC測試之前，這類AI創企幾乎是沒有任何營收的，全靠資本支撐，而且年度支出一直在攀升。即便在量產后，也需要一定時間才能創造利潤，這還是在找到市場的樂觀前提下。相關的AI創企主要是ToB的，如若商業化進程不理想，在沒有收獲客戶的情況下，很快就會沉寂下去了。好在AI半導體產業雖然淘汰競爭強烈，人才吸納能力也很強。

當然了，我們不能只看SambaNova給出的圖來規劃半導體公司發展，SambaNova不擔心資本不僅僅是因為來自軟銀、英特爾和谷歌的巨額投資，也是因為背靠美國國防高級研究計劃局（DARPA）和美國國家實驗室的合作，再加上SambaNova是從斯坦福大學起家的，其他半導體創企恐怕難以模仿其發展路線了，只能盡力爭取做到穩固的資本支撐和可持續的盈利能力。

結語

從美國半導體產業的政策方向和業內見解中，我們也能在我國半導體產業的發展上收獲一些啟發。要說我國（大陸+臺灣）在半導體產業上的占比，大部分還是在制造端，尤其是封裝和測試，其次是材料和晶圓制造，至于制造設備上的占比幾乎可以忽略不計。固然國內涌現了不少優秀的Fabless廠商，也帶出了不少創新芯片設計，但看向IP、邏輯、存儲和EDA方面，在全球市場的占比還是太少了。

半導體供應鏈占比 / ESDA

在人才培養上也是如此，美國公司已經開始了設計工程師人才擴招，頂尖大學也推出了持續2年的半導體相關碩士學位的資助計劃，也與政府一道公開或私下資助其中的頂尖人才。針對在美受教育人才外流回中國的趨勢，他們也開始提供工作憑證和VISA來留住這一部分技術群體。在這場搶人戰役中，中國只靠拉鋸戰是很難贏的，本土人才的培養還是得先支棱起來。