2022年9月20日，美国总统科技顾问委员会（PCAST）提交了向美国总统的咨询报告《振兴美国半导体生态系统》，基于日益激烈的全球竞争和最新发布的《芯片和科学法案》，从各个相关方面提出具体措施，旨在振兴美国半导体研发生态系统，显著加速创新并增强下一代关键领域的经济竞争力。

半导体是当今信息时代支撑全球经济的基础，对美国经济和国家安全至关重要，并为国防、航空航天、基础设施通信、汽车电子、医疗保健等市场提供基础。因此美国要从经济和技术角度保持全球领先地位，半导体领域至关重要。

目前美国半导体领域的全球霸主地位受到挑战，基于此最新发布的《芯片和科学法案》将为加强美国半导体生态系统提供大量资金，行业和政府同时正在努力支持和加速半导体制造，许多新项目正在计划中并准备逐步实施。本报告将为政府、业界提供十条建议，通过雄心勃勃的研究和创新议程，以期重建美国在半导体领域生态系统。

建议1：将国家半导体技术中心（NSTC）建成公私合营的独立法人实体

鼓励学术界、工业界和政府广泛参与NSTC，其中，工业界应涵盖材料和设备供应商、电子设计自动化公司、晶圆公司、集成设备制造商、代工厂和系统公司，政府机构应包括美国国家科学基金会（NSF）和国防部高级研究计划局(DARPA)等具有深厚专业知识的机构。

同时，商务部长应将NSTC和国家先进封装制造计划（NAPMP）的管理机能合并，以增加投资的协同效应并减少基础设施重复建设。合并后的委员会选择一名独立的NSTC首席执行官（CEO）并创建一个技术咨询委员会来指导研究议程。NAPMP可以作为NSTC内的一个独立实体进行管理和运营，其拥有独立预算，同时参与NSTC重大研究议程。

最后，NSTC应尽可能与美国以外的类似组织合作，以充分利用资源、现有基础设施和能力。

建议2：确保在地理分散的情况下建立原型设计的能力

NSTC基础设施应该建立在分布式区域模型中，围绕高级逻辑器、高级存储器、模拟和混合信号、生命科学应用、架构设计和工具以及封装等主要技术推动力，通过多学科和跨职能的原型设计能力和涵盖材料、设备、建模、测试和其他学科的研究流程，上述环节之间强有力的协调对提供支持研究议程和建议至关重要。下图表示了NSTC基础设施环节间的关系和运转的流程。

另外还需要重视知识产权（IP）框架（包括专利、商标、版权和商业秘密），以及半导体行业教育和劳动力的发展。

建议3：普及微电子教育和培训网络

在2023年底前建立国家微电子教育和培训网络，并在未来5年内拨款10亿美元左右，用于升级教育实验室设施、支持课程开发并促进该领域教师的聘用。同时采取新的方法来吸引和培训更多样化的劳动力；为所有学生和工人创造机会，为全国至少50所重点大学和学院升级实验室设施和设备，推动课程开发和向大学、社区学院和贸易学校传播，并在全国各地的学术机构招聘新的微电子教师。

建议4：确保NSTC资助的研究课题顺利开展

商务部应确保NSTC资助的研究通过研究奖学金每年支持大约2500名学生以激励学生攻读和完成与微电子行业相关的学位。

建议5：为微电子行业的新移民申请提供加急办理业务

美国必须制定政策来吸引和留住世界各地最有才华、最积极和受过高等教育的人才。2022年1月美国政府颁布了五项专注于国际科学、技术、工程和数学教育（STEM）人才招聘和保留的机构政策。此外，需要立法来更新国家的移民管理法规，以反映各种现实情况。另外还可执行折中方案，根据现行法律授予高级STEM学位持有者合法的永久居民身份，而不考虑每个国家或全球范围内从事微电子工作的个人的限制。

健康的创业生态系统对于蓬勃发展的美国半导体行业至关重要，因此还需要通过扶持初创公司来瞄准新兴市场和新技术，其中尤其需要关注设计复杂性、电子设计自动化工具、知识产权许可、工具和制造成本，以及人工智能和新应用的需求。

建议6：通过NSTC设立投资基金

该资金将确保商务部于2023年底前投资5亿美元为半导体初创公司提供资金支持和实物原型制作和工具，投资可以直接用于半导体初创企业或半导体孵化器，提供行业专业知识、培育和指导以及资金支持，并为合格的初创公司提供实物支持，以降低或零成本获得原型和工具。

建议7：构建具有完整软件堆栈能力的“芯粒”平台

具体在2025年前确保商务部构建，以便初创公司和学术机构可以将定制芯片与NSTC支持的“芯粒”芯片平台集成，这将显著减少技术投入成本和时间。“芯粒”平台通过提供接口提供软件堆栈能力，采用高级封装技术将采用系统创新技术的小型芯片封装，保障生态系统仅需进行软硬件创新投资就可使技术开发成本下降。

建议8：将年度资金直接用于直接资助国家研究议程

国家半导体技术中心通过将30%—50%的年度资金投入到国家重点关注领域，如：关键的材料、工艺和制造技术；封装和互连技术；节能计算和特定领域加速器；自动化设计工具和方法；半导体和系统安全以及半导体和生命科学等。上述研究将采取直接研究和合作的方式进行。

建议9：通过NSTC确定一系列全国性的重大挑战

通过NSTC行业成员和资助的合作研究来解决主要面向以下三个领域的挑战：面向大规模架构时代的先进计算、显著降低设计复杂性的架构，以及在生命科学应用中广泛使用的半导体。对于未来的大规模创新，需要在流程、设备、架构、设计、应用和系统层面进行广泛深入的协作，并促进研究团队、NSTC工业成员、初创公司和政府之间的大规模和全国性合作，以推动能力的阶梯式改进。

建议10：通过提高工作透明度精准投资和明确目标

从2023年开始，网络和信息技术研究与开发（NTTRD）计划将每年整理并公布所有联邦机构的半导体年度投资数据；鼓励所有半导体研发投资的机构利用NSTC的设施和能力；同时制定并定期评估绩效指标，以评估芯片和科学法案倡议的进展、有效性、结果和影响，并每年向总统报告。