谁将制造芯片?美国半导体高端人才紧缺或成发展绊脚石

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集微网消息,半导体芯片现在几乎支撑着我们生活的方方面面,为从智能手机到洗衣机再到汽车等各种设备提供动力。至关重要的是,它们还为先进武器系统和人工智能提供动力,使之成为拜登政府与中国日益升级的竞争焦点,也成为他希望提升美国技术领导地位愿望的焦点。

商务部长吉娜·雷蒙多(Gina Raimondo)是政府雄心勃勃的半导体计划的主要倡导者,她最近在推特上写道,“美国发明了半导体。1990年,我们生产了全球近40%的芯片。现在,我们的产量只有12%。”

普渡大学本科生研究办公室主任约翰·霍华特(John Howarter)帮助管理半导体暑期项目,他表示:“这是一个真正的行动号召。”Howarter说,对于很多工程专业的学生来说,“他们对自己将要从事的工作有一定程度的自豪感,我认为他们希望自己将为重大的事情做出贡献,并将帮助社会。”

半导体行业协会(SIA)数据显示,自《芯片法案》首次出台以来,很多公司也响应了号角,在美国各地宣布了50多个新半导体项目。通过这些项目,这些公司计划创造超过44000个新工作岗位。

这个行业现在所关心的是美国是否有足够多的熟练工人来填补这些工作。现在的问题是如何建立有效的工程人才管道,使美国成为全球半导体巨头。

谈到芯片行业,就不能不提到一家位于中国台湾的公司:台积电(TSMC)。该公司占全球半导体生产市场的一半多,制造了92%的最先进芯片。

《芯片法案》通过几个月后,该公司宣布了其最新的大规模扩张计划,地点在亚利桑那州的凤凰城,除了2020年宣布修建的另一家工厂外,该公司还将在那里建造一家新工厂——用半导体的话说就是晶圆厂。这家中国台湾公司把最初的投资增加了两倍多,达到400亿美元,并表示这两个工厂将创造4500个直接就业机会。

但其中数百个工作岗位最初将由该公司从总部乘坐包机前来的工程师和被派往中国台湾接受培训的美国工程师填补,突显出美国技术人才的缺乏。

美国科学家联合会负责新兴技术和国家安全的副主任迪瓦扬什·考什克(Divyansh Kaushik)说:“如果想把制造业带回美国……必须要掌握半导体技术,你必须有知道如何操作晶圆厂和建造晶圆厂的人员,因为每个晶圆厂都是针对芯片的。很难掌握这种技术。”

麦肯锡估计,到2030年,美国各行业工程师人数将减少30万,技术人员人数将减少9万。

麦肯锡估计,到2030年,美国各行业工程师人数将减少30万,技术人员人数将减少9万。但信息技术和创新基金会(ITIF)上个月的另一份报告表明,尽管半导体对世界来说比以往任何时候都更重要,但过去20年里,美国获得电子工程学位的毕业生比例大幅下降,而电子工程学位学位对于许多半导体工作来说必不可少的。德勤预计,未来几年,美国芯片行业将面临7万至9万名员工的短缺。

考什克说:“你可以在厨房里拥有所有花哨的设备,最好的器具、厨房刀具或其他任何东西,但最终,如果没有最好的厨师,人们将无法利用你所做的所有投资。最好的厨师供不应求。”

“如果我们不投资美国的制造业劳动力,那么我们花多少钱都不重要,我们是不会成功,”雷蒙多今年早些时候在乔治城大学演讲中表示,“如果我们要应对劳动力挑战,我们既需要对自己诚实,也需要创造性地提出解决方案。”

目前已经取得了一些进展。台积电、英特尔和美光科技等芯片制造商正与亚利桑那州和纽约州当地的社区学院开展合作。这些地方的芯片制造商正斥资数百亿美元建设新晶圆厂,预计将总共创造近2万个就业机会。这些项目主要针对所需半导体员工中的最大部分:在工厂车间工作的技术人员。培训这些技术人员通常需要更短的时间,证书课程或两年制副学士学位可以为他们提供足够的基础。公司和行业协会也在开展其他活动,例如为退伍军人提供再培训项目。

“退伍军人是高素质、非常可靠的劳动力,”半导体行业协会SEMI首席执行官Ajit Manocha表示,“这只能解决部分问题,但是是解决方案的重要组成部分。”

大型院校也在大力发展人才输送渠道。普渡大学今年早些时候任命了马克•伦德斯特罗姆(Mark Lundstrom)为“首席半导体官”,他很确定自己是美国唯一一个拥有这一头衔的人。普渡大学的半导体计划,包括专门针对该行业的本科和研究生学位,大约在一年前启动的,Lundstrom表示,“在我们真正确定《芯片法案》通过之前,我们觉得不能等待。”

但显而易见,它是美国最令人担忧的政治问题之一:移民

随着与中国的科技竞争加剧,建立一支完全由国内劳动力组成的队伍需要时间,而华盛顿可能没有这样的时间。虽然为芯片工厂培养美国人才正在如火如荼地进行,但人们几乎普遍认识到,这还不够。美国不仅需要迅速培养新的工程师,还需要让来到这里的人更容易留下来。

自20世纪80年代以来,美国STEM教育一直在下降,海外数千个制造业工作岗位的外包加速了这一趋势。美国战略与国际研究中心去年发布的一份报告将美国STEM差距归因于大学学费和时间成本高昂、缺乏必要的高中课程以及缺少这些学科的合格教师。报告称:“虽然在大多数大都市地区,目前有30%的职位空缺是在STEM领域,但平均而言,只有11%的美国人口拥有STEM学位。”

在美国,留学生占高级工程专业的大多数。(这种情况在大学本科及以下学位中并不成立。)ITIF 报告显示,在1997年到2020年间,授予外国公民学士和硕士学位的数量增长了110%,而授予美国公民学士和硕士学位的数量增长了18.2%。

“半导体一直是最依赖国际人才的领域之一,因此这是一个问题。”

半导体公司需要具有硕士和博士学位的工程师数量可能比技术人员所需的要少,但他们对生产过程绝对是必不可少的,而国内的供应甚至更短缺。伦德斯特罗姆说:“在研究生阶段,情况正好相反,国内学生是少数。半导体一直是最依赖国际人才的领域之一,所以这是一个问题。”

大多数外国学生都依赖H-1B签证计划,该计划每年允许6.5万人通过抽签系统进入各行各业,而科技行业使用这一系统比例过高。尽管已经努力来扩大这个蛋糕,包括为STEM项目毕业生提供更长时间的培训签证以及为高级学位持有者提供额外的配额,但这仍然只是沧海一粟,通过绿卡在国家停留超过H-1B签证规定的三年的途径有积压,在许多情况下,积压的时间长达数十年。

多年来,几项体制改革的举措都已成为国会政治斗争的牺牲品,其中包括《芯片法案》早期版本中的一项条款,该条款使在技术或半导体等“关键”行业工作的硕士和博士毕业生更容易获得绿卡,但爱荷华州共和党参议员查克·格拉斯利(Chuck Grassley)阻止了这项条款的通过。

雷蒙多在上个月的一次新闻发布会上也承认了这个问题,并宣布了新的美国国家半导体技术中心。她说:“迫切需要移民改革,但现在没有进行移民改革,我们生活在法律的约束之下。”

美国与中国之间竞争日益激烈,尤其是在半导体领域,这也给劳动力争论带来了新的生存紧迫感。本月早些时候,包括数十名前政府官员在内的70名专家联名致信美国众议院美中战略竞争特别委员会,敦促他们采取更多措施解决STEM移民问题。

这些签署者认为,中国正在“积极”发展自己的 STEM 人才库,其中大部分专注于人工智能和高超音速等关键技术。

“我们有世界上最好的STEM人才,美国将很难输。没有它,我们将很难取胜。”

“中国是我国近年来面临的最重要的技术和地缘政治竞争对手,”信中总结道,“我们有世界上最好的STEM人才,美国将很难输。没有它,我们将很难取胜。”

全球半导体人才的争夺甚至在美国盟友和合作伙伴之间也在扩大,欧盟、英国、日本、韩国和印度政府都提出了自己的路线图,来加强他们在全球供应链中的作用。日本上周末主办G-7峰会时,将自己定位为全球芯片供应链中的关键参与者,与普渡和美光签署了协议,并与英国建立了半导体合作伙伴关系。

“中国不需要依赖世界其他国家——他们团队里有很多人,”考什克说,“我们需要世界其他国家的支持。”

责编: 武守哲
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