美國力保芯片領先者地位

“美國在科學技術領域的地位正面臨來自戰略競爭對手的日益嚴峻的挑戰。這些競爭對手認識到科學技術的好處，并在全國范圍內組織大量人力和資本資源，在具有長期影響的領域發揮主導作用?！泵绹诒容^新發布的關鍵和新興技術國家戰略報告中是這么說的。

文中提到的“戰略競爭對手”方向性明確，容易聯想。美國計劃采取進一步行動扭轉這一趨勢。在報告中，美國將先進計算、先進材料、人工智能、生物技術、航空發動機技術、量子信息與科學、半導體和微電子等20項關鍵技術列為重點關注領域。

報告指出，該戰略將圍繞兩大支柱來實施，以保護自己免受不公平競爭：

一是有計劃地以私營部門的勞動力和投資者為重點，保持先進和高質量的研發；

第二是防止外國競爭對手從美國及其合作伙伴領導的創新中獲利。此外，它還呼吁建立一個強有力的出口管制系統，以監管哪些技術可以出口到海外。

美國商務部長羅斯表示，“目前已有超過32項新興技術被控制，我們將繼續評估和確定需要控制的技術?！?/p>

總之，美國已經感受到了挑戰，關鍵技術不會出口，而是會得到保護，投入巨資。

十年半導體規劃

比較近，由美國半導體工業協會(sia)和半導體研究聯盟牽頭的科技、國防和航天工業領導人聯盟(src)發布了一份題為“半導體十年計劃”的報告，確定了未來芯片技術的五大方向，并呼吁美國政*在未來十年每年投資34億美元(是目前的三倍)，資助這五個領域的半導體研發。

這份報告總結了美國半導體行業的成功經驗，積極投資研發支出33，354英鎊。他們中的大多數每年將近20%的業務收入花在r&d，僅次于醫行業。此外，聯邦政*對r&d半導體的資助也成為私人研發支出的催化劑，比較終引*了這項技術。

同時也提到了存在的挑戰和瓶頸。美國要想在未來十年保持半導體行業的地位，就必須把重點放在信息處理、傳感、通信、存儲和硬件安全五大領域，并給出相應的目標和行動計劃，提前思考。總結了以下具體方案，對國內半導體行業的發展可能會有所啟示。

五大變化

巨變一：模擬硬件方面需要根本性突破

對周圍環境的感知是下一代人工智能的基礎。下一代人工智能設備將具有感知和推理能力。機器界面是當前以信息為中心的經濟的核心。下一波先進制造革命預計將來自下一代模擬驅動的工業電子產品。

行動呼吁：模擬人工智能平臺、大腦靈感和分層計算或其他解決方案，為人類感知和認知系統創造多媒體，將產生以人為本的新技術。簡而言之，合作研究將建立一個革命性的模式，為節能模擬集成電路在未來的廣泛應用鋪平道路。在這十年里，每年將有6億美元投入到模擬電子產品的新發展軌道上。

宏偉目標：以更類似人腦的方式推動信息和數據的實際應用。

巨變二：全新的內存和存儲解決方案

數據存儲在呈指數級增長，而可用的硅供應僅呈線性增長，這需要更多資源來支持持續的數據爆款。的存儲技術在不久的將來將是不可持續的。

存儲器和存儲需求以及硅增長預測

行動呼吁：在內存和數據存儲方面取得根本性突破，合作研究，為未來的廣泛應用提供大容量節能內存解決方案，在這十年內每年投資7.5億美元在內存和存儲的新發展軌道上。

宏偉目標：開發新的高密度存儲和存儲載體，提高各級存儲結構的能效；探索具有100倍存儲密度能力的存儲技術，以及可以利用這些技術的全新存儲系統。

巨變三：通信需要新的研究方向

技術信息存儲需求和通信能力之間的差距日益擴大，信息生成和存儲的爆款式增長將需要云存儲和通信基礎設施的巨大增長。雖然目前在不到一年的時間內傳輸存儲的數據是可能的，但估計到2040年至少需要20年才能傳輸，這是一個令人擔憂的趨勢。

技術信息存儲和傳播能力預測

行動呼吁：為了滿足日益增長的需求，有必要取得徹底的進展。例如，云技術可能會發生重大變化，重點將轉移到邊緣計算和本地數據存儲。在這十年里，每年將有7億美元投資于新的通信技術。

宏偉目標：先進的通信技術可以以1tbps的峰值速率移動100-1000 zet byte/年的所有存儲數據，比目前的5g快100倍。

巨變四：硬件研究需要突破

當今高度相關的系統和應用程序需要安全性和隱私。公司網絡、社交網絡和自治系統都基于可靠和安全通信的假設，但它們也面臨各種威脅和攻擊，從泄露敏感數據到拒絕服務。

安全系統視圖

隨著新用例、新威脅和新平臺的出現，安全和隱私領域正在發生快速變化。比如量子計算的出現會帶來新的威脅向量。因此，有必要針對量子攻擊開發新的加密標準，并考慮這些標準對系統性能的影響。

行動呼吁：保護機器學習或傳統密碼學中的弱點，保護個人數據隱私，解決供應鏈或硬件中的弱點。在這十年里，每年投資6億美元用于信息和通信技術安全的新發展。

宏偉目標：開發與技術、新威脅和新用例同步的安全和隱私進步，如可信和安全的自主和智能系統、安全的未來硬件平臺以及新興的后量子和分布式加密算法。

巨變五：新的計算模式

設備規模接近基本物理極限，摩爾定律變慢。目前，對計算增長的需求超過了摩爾定律的發展，人們很快就會要求計算機技術發生革命性的變化。因此，需要從根本上提高計算的能效，避免“局限性”，計算的理論基礎有待進一步發展。

當前cpu計算軌跡

行動號召和宏偉目標：新的計算方法，如內存計算、專用計算引擎、不同的人工智能平臺、大腦啟發/神經模擬計算、量子計算或其他解決方案，需要以異構方式結合。在這十年里，每年將投資7.5億美元來改變計算方法的發展軌跡。

標簽

美國十年半導體規劃比較讓人印象深刻的是創新和前沿。無論是模擬芯片、傳感器、存儲還是通信，大目標基本都是新的，用了“革命”、“全新”、“”、“”等很多關鍵詞。言下之意是，當你還在追趕當前的賽道時，我已經計劃開一條新的賽道，繼續。

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另外，你可以發現，除了數據和分析，整個報告中的行動計劃和宏偉目標的內容有點像喊口號，而且很大聲。短期看不到結果的目標看起來像口號，但當目標被分解并付諸行動時，就不再是口號了，所以上沒有一個國家不喊口號。

與此同時，我們可以看到，占據半導體市場50%以上份額的美國，卻有一種危機感。領導不是睡得香，而是野心勃勃，想著怎么繼續領導。對于后來者來說，這樣強大而清醒的對手壓力很大，有危機感，但正是這種危機感迫使或促使它不得不前進，加速科技進步。這是良性的，在危險中是有機的，并不全是壞事。