过去三年,伊桑·莫克(Ethan Mock)一直在健身房打工维持生计,同时背负超过10万美元助学贷款,攻读工商管理学位。今年年初,进入北亚利桑那大学第五年也是最后一年时,他开始把求职目光投向专业之外的稳定方向。
今年7月,莫克从广播中得知亚利桑那州里奥萨拉多学院(Rio Salado College)开设了一门免学费、为期三个月的半导体速成课程,尽管毫无相关背景,他仍立即报名。吸引他的是:这所社区大学的新课程为学员提供了与亚利桑那州主要芯片制造商面试的机会。
两个月后,莫克已穿上全套防护装备走进实验室,操作把硅晶圆加工成半导体芯片的先进设备——这类芯片驱动着智能手机、机器人和数据中心。“我确实想进入一个高速增长的行业,”23岁的莫克说,“能直接深入半导体制造的核心环节,实在太令人兴奋了。”
与他同班的有64岁的中学教师、50多岁刚被裁员的软件开发者、没有学位的零工劳动者,还有正在考虑绕开传统大学路径的年轻学生。他们就读的芯片制造专业课,属于社区大学日益壮大的短期实操培训网络,目标是更快填补生产设备维护技术员等入门级岗位。
8000亿美元建厂潮,撞上15.7万人缺口
培训热潮背后,是全球头部芯片厂商在美国新建工厂时遭遇的“招工难”。在2022年《芯片与科学法案》的推动下,各大芯片厂商已向美国新建半导体晶圆厂投入超过8000亿美元。
然而人才供给远远跟不上扩张节奏。国际半导体产业协会(SEMI)负责人才计划的莎莉·利斯(Shari Liss)警告,到2030年,美国半导体行业全职劳动力缺口最高可能达到15.7万人。利斯同时管理着一个由《芯片与科学法案》资助的劳动力发展项目,她直言:“让我夜不能寐的问题是,这么多岗位我们要怎么填满?任务非常艰巨。”
业内测算同样敲响警钟。麦肯锡、SEMI与美国国家科学基金会的联合分析指出,得州、俄亥俄、加州、纽约和亚利桑那五州的半导体劳动力短缺将最为严重,可能拖慢建厂进度,掣肘美国在人工智能领域的雄心。美国半导体行业协会与牛津经济研究院则测算,美国半导体岗位将从2023年的34.5万个增至2030年的46万个,到2030年仍短缺6.7万名工人。前台积电首席科学家黄汉森点出了更深层的问题:美国仅有17%的工程学生进入芯片制造业。

图表解读:全行业在美新建晶圆厂投资已超8000亿美元,其中仅台积电亚利桑那项目就达2650亿美元,为美国历史上最大的外商直接投资,单一项目即占全行业投资额的三成左右,折射出亚利桑那州在本轮建厂潮中的核心地位,也意味着当地人才需求最为集中。

图表解读:到2030年,美国半导体全职劳动力缺口最高达15.7万人,而作为美国史上最大外商直接投资项目的台积电亚利桑那项目,未来十年预计创造2.5万人就业,其中一半为本地招聘的技术员——单一明星项目的新增岗位远不足以填补缺口,凸显美国半导体人才培养体系的整体性短缺。
政府与芯片厂商联手“输血”社区大学
在《芯片与科学法案》的带动下,美国国家科学基金会(NSF)等联邦机构,以及台积电、三星、SK海力士等头部芯片厂商,正共同资助社区大学的校企合作。政府和企业帮助当地学校采购设备、扩大入学机会,并就行业急需的核心技能给出建议,让学校加速开展定向培训。亚利桑那州官员也希望依托社区学院培养本土工程师。
亚利桑那州坦佩市的里奥萨拉多学院是“缩短学制”的代表。在咨询台积电、英特尔等公司后,学院于今年秋季面向公众开设免费12周课程,而此前的同类课程最长需要读两年。据学院技术课程负责人里克·沃恩(Rick Vaughn)介绍,这所学校的半导体教育始于约15年前——当时亚利桑那州没有任何社区大学开设芯片制造课程,英特尔的入门级岗位还要求两年制副学士学位;一个更早版本的强化培训,则已面向退伍军人开设了四年。
今年秋季,约有十几名学员就读里奥萨拉多的半导体制造课程,学习晶圆厂内外所需的技能。学员先戴着VR头显熟悉生产流程,随后前往亚利桑那州立大学(ASU)的洁净室实验室接受约20小时实操训练——全程身穿防护服、佩戴护目镜,防止灰尘污染设备和原材料。类似的“芯片公司面试直通车”还在得州奥斯汀社区大学、加州萨拉托加的西谷学院等更多学校铺开。据SEMI统计,全美已有200多所社区大学和高校与该组织合作,为新晶圆厂投产储备工人。
“这些短期实操课程,通向的是大型科技公司薪水可观的本地岗位。”沃恩说。约75%完成里奥萨拉多培训的学员拿到了半导体相关工作。“不必投入四年,也不会累积任何债务,这成为进入这个增长行业的一条真正可信的路径。”
在亚利桑那州立大学教授半导体工程的电气工程教授特雷弗·桑顿(Trevor Thornton)介绍,先进晶圆厂的技术员要重复数百道严控步骤,在硅晶圆上构建起形成微小电子元件与互连的显微层,社区大学学员正可以在洁净室里练习并打磨这些技能。“我们已经能扩大项目规模,把越来越多的社区大学学生带进洁净室,这让行业培训他们变得更轻松。”他说,部分学员会选择在ASU继续攻读工程学位,“这对各方都是好事”。过去15年,ASU的工科学生规模已从6000人增至3.3万人。
从中国台湾到美国:数百名工程师跨洋“传帮带”
加速培养能否追上台积电、三星和SK海力士的用人需求,仍是未知数。这些公司在努力本地招聘的同时,正从中国台湾和韩国调来数百名经验丰富的工程师与技术员,协助运营亚利桑那、得州和印第安纳州的新厂。“他们是来培训美国人的。”台积电亚利桑那教育及劳动力顾问Pearl Chang Esau说。
台积电在凤凰城北部的开发项目总投资达2650亿美元,规划12座芯片制造与先进封装工厂,是美国历史上最大的外商直接投资。Chang Esau估计,该项目未来十年左右将创造2.5万人就业,其中一半是本地招聘的技术员。“先进半导体的生产此前几乎只发生在亚洲,这件事有前所未有的成分,必须谨慎处理。”她说。
跨洋磨合并非一帆风顺。台积电凤凰城厂区占地465公顷,一期投资1650亿美元,曾因引入500多名中国台湾技工引发当地工会反弹;台积电创始人张忠谋也直言,在美国建厂的成本要高出五成。台积电总裁魏哲家则透露,为理顺美国补贴规则,“最终制定了1.8万条规则,这花费了我们3500万美元”——《芯片与科学法案》提供超520亿美元补贴,台积电获得其中66亿美元。而据此前披露,台积电亚利桑那工厂全面运营后日常还需约1.2万人。
结语
对莫克而言,职业路径正变得越来越具体。他一边记下职场期望与洁净室规程,一边盘算先从技术员做起,几年后再把一线经验与大学学位结合起来。凤凰城北部台积电扩建工地上数十台起重机同时矗立,配套企业陆续迁入都会区,这一切让前景显得愈发触手可及。“路子太多了,”莫克说,“真的无穷无尽。”
短期速成课程解的是“急用先学”的近渴,但15.7万人的缺口意味着,美国半导体人才体系还需要更长期的制度建设——从社区大学直通车到工程学位晋升通道,从跨洋“传帮带”到本土化培养,多条路径同时铺开,才可能追上8000亿美元建厂潮的用人节奏。