美国半导体技术领导地位 - 半导体技术对美国经济和国家安全至关重要，涉及人工智能、高性能计算、国防等关键领域[1] - 美国需要通过联邦研究项目重新巩固其半导体创新中心地位，弥补竞争力、韧性和供应链安全方面的差距[1] - 联邦政府通过芯片研发办公室(CRDO)资助半导体研究项目，确保尖端技术在美国开发、制造并造福美国经济[2] 芯片研发项目(CHIPS)概述 - CHIPS研发项目是对美国国内半导体制造产能5400亿美元投资的重要补充[3] - 项目旨在短期内激活大规模生产所需技术，与传统政府资助早期技术的项目不同[3] - 四个主要项目包括国家先进封装制造计划(NAPMP)、国家半导体技术中心(NSTC)、SMART USA和计量学项目[13] 摩尔定律及未来发展趋势 - 半导体创新从"微缩"转向"全栈"战略，需要在软件、材料、设计、架构和封装方面协同创新[6] - 新解决方案为终端市场带来超低功耗、高带宽等新价值主张，不再仅以晶体管数量衡量性能[6] - 先进封装技术使芯片组件能单独制造后再集成，提高总硅含量和计算能力[15] 国家先进封装制造计划(NAPMP) - NAPMP已敲定3亿美元用于首个研发资助项目(材料与基板)，并签订11亿美元合同建立先进封装试点设施[18] - 六大研发重点领域：材料与基板、设备工具与工艺、电力输送与热管理、光子学与连接器、协同设计与EDA、Chiplet生态系统[19] - 美国目前封装供应链严重短缺，组装测试和封装产能仅占全球4%[17] 国家半导体技术中心(NSTC) - NSTC获得63亿美元资金，由Natcast运营，旨在建立长期研发资源[23] - 三大目标：扩大技术领先地位、减少原型设计和制造成本、建立半导体劳动力发展生态系统[25] - 主要设施包括原型设计和先进封装试点设施(2028年竣工)、EUV加速器(2025年夏季运营)、设计协作设施(2025年夏季运营)[24][26][27] SMART USA数字孪生技术 - 目标是将芯片研发和制造成本降低40%以上，开发周期缩短35%以上[32] - 五年总投资超10亿美元(联邦资金2.85亿美元+行业学术合作伙伴7亿美元)[33] - 主要举措包括建立数字骨干平台、行业标准、共享设施网络、数字市场和劳动力培训[33] 计量学项目 - 计量学项目提升行业对非破坏性工厂工艺及实验室工艺开发和故障分析进行关键测量的能力[36] - 投资包括NIST开发新工具功能的硬件项目，以及生成参考文献、数据集和软件库等数字资产[36] 行业创新挑战与机遇 - 全球各地涌现合作研究联盟加速下一代微电子技术发展，美国需保持竞争力[38] - 联邦研究项目必须持续响应行业优先事项、建立大批量生产项目、明确研究议程并相互协调[39] - 先进封装技术大部分潜力仍未显现，全球领导地位悬而未决[17]