確保芯片設(shè)計長期領(lǐng)導地位 美國必須直面三大關(guān)鍵挑戰(zhàn)

在歷史性通過了重振國內(nèi)半導體制造和研究的《芯片與科學法案》(CHIPS and Science act)之后，美國半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SIA)和波士頓咨詢集團(BCG)于11月30日發(fā)布了一份報告。該報告指出，美國在半導體設(shè)計(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)導地位，對美國在半導體及其所支持的許多技術(shù)的持續(xù)領(lǐng)導地位至關(guān)重要。這份題為“半導體設(shè)計領(lǐng)導力日益增長的挑戰(zhàn)””的報告指出，美國芯片設(shè)計行業(yè)面臨的三大主要挑戰(zhàn)，并強調(diào)了加強美國作為全球半導體創(chuàng)新和勞動力領(lǐng)導者地位的機會。

　　報告指出，到2030年，美國聯(lián)邦政府對半導體設(shè)計和研發(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體設(shè)計的投資稅收抵免，這將有助于保持美國芯片設(shè)計的長期領(lǐng)先地位。報告稱，這樣的投資將鞏固美國的設(shè)計生態(tài)系統(tǒng)，將為整個經(jīng)濟領(lǐng)域超過15萬個工作崗位提供培訓和就業(yè)支持，并幫助其贏得未來關(guān)鍵半導體相關(guān)創(chuàng)新的全球競爭。目前編入《美國法典》第15卷第72A章第4651-4659條的《芯片和科學法案》條款僅涉及半導體制造的關(guān)鍵投資稅收抵免，但不包括設(shè)計。SIA-BCG的報告還強調(diào)了促進STEM勞動力發(fā)展和確保全球市場開放的重要性，以及其他優(yōu)先事項。

　　長期以來，美國一直是半導體設(shè)計的領(lǐng)導者，這使得其能夠在人工智能、5G通信、機器人、數(shù)字醫(yī)療和自動駕駛汽車等領(lǐng)域推動數(shù)字經(jīng)濟的關(guān)鍵創(chuàng)新。美國在芯片設(shè)計方面具有固有的優(yōu)勢，包括擁有世界上最好的大學和高技能勞動力。然而，隨著其他國家積極扶持自身芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使得芯片設(shè)計領(lǐng)域的全球競爭正在加劇。報告提及，2017年至2020年，中國無晶圓廠芯片行業(yè)的收入翻了一番，從120億美元增至240億美元。

　　“美國在半導體設(shè)計方面的長期領(lǐng)導地位，對于推動技術(shù)進步，促進了經(jīng)濟增長和國家安全起到了關(guān)鍵性作用。”硅谷實驗室總裁兼首席執(zhí)行官、2023 SIA主席Matt Johnson表示：“基于最近頒布的《芯片與科學法案》加強國內(nèi)半導體制造和研究的勢頭，華盛頓領(lǐng)導人應(yīng)該更加專注于保持甚至擴大我們在半導體設(shè)計方面的領(lǐng)導地位。”

　　美國在半導體設(shè)計領(lǐng)域的領(lǐng)導地位提高了美國制定技術(shù)標準的能力，加強了國家安全，并為相關(guān)行業(yè)創(chuàng)造了溢出效益。然而，美國在半導體行業(yè)總收入中所占份額已從2015年的50%降至2020年的46%。該報告顯示，因為全球競爭對手在半導體行業(yè)進行了大量投資，如果不采取行動，美國在該市場份額可能會在未來幾年進一步下降。

　　該報告確定了美國必須應(yīng)對的三大關(guān)鍵挑戰(zhàn)，以捍衛(wèi)其在設(shè)計領(lǐng)域的領(lǐng)導地位，并從設(shè)計領(lǐng)導中獲得相關(guān)的下游利益：

設(shè)計和研發(fā)投資需求呈上升趨勢

• 　　為了滿足快速變化的市場需求，芯片變得更加復(fù)雜。反之，開發(fā)成本也會上升。

• 
  

• 　　如今，美國私營部門在設(shè)計研發(fā)方面的投資比任何其他地區(qū)都多，但美國公眾對研發(fā)的支持滯后于其他地區(qū)。

• 
  

• 　　通過直接激勵措施，如半導體設(shè)計的投資稅收抵免和基礎(chǔ)研發(fā)的更多公共資金支持，使美國在設(shè)計和研發(fā)方面的公共投資與國際同行保持一致，這對保持美國的設(shè)計至關(guān)重要。

• 
  

國內(nèi)設(shè)計人才短缺

• 　　到2030年，美國半導體設(shè)計行業(yè)將面臨23000名設(shè)計人員的短缺。

• 　　公共和私營部門必須共同努力，鼓勵更多的國內(nèi)工人進入設(shè)計領(lǐng)域，同時防止有經(jīng)驗的設(shè)計師離開該領(lǐng)域或國家。

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

開放進入全球市場面臨壓力

• 　　研發(fā)投資的資金來自銷售，如今，關(guān)稅、出口限制和其他因素威脅著美國半導體企業(yè)的市場準入，這也隱含著研發(fā)再投資的風險。

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

　　報告稱，為了在未來十年保持美國半導體行業(yè)的領(lǐng)先地位，并繼續(xù)開發(fā)對許多行業(yè)所依賴的創(chuàng)新至關(guān)重要的半導體，美國私營部門在未來10年內(nèi)需要在設(shè)計方面投資4000億至5000億美元。這可以通過增加研發(fā)稅收激勵來刺激。美國目前的激勵措施弱于全球競爭對手提供的激勵措施，應(yīng)該予以加強。

　　SIA 總裁兼首席執(zhí)行官 John Neuffer 表示：“半導體設(shè)計的創(chuàng)新使美國經(jīng)濟的各個領(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)該認為美國目前在芯片設(shè)計方面的領(lǐng)導地位是理所當然的。為了確保未來幾十年的經(jīng)濟增長和繁榮，國會應(yīng)該通過半導體設(shè)計的投資稅收抵免政策，吸引和留住世界頂尖的創(chuàng)新人才，并促進世界各地的開放市場。”