江苏龙网

  1. 首页 > 资讯 > 科技 > >

半导体行业观察|美国制定半导体十年计划，聚焦五大方向



半导体行业观察|美国制定半导体十年计划，聚焦五大方向
本文插图

内容来自SRC&SIA ， 谢谢
编者按：日前 ， 美国SIA和SRC联合了一份题为“半导体十年计划”的报告中 ， 根据他们的说法 ， 这个计划是由学术界 ， 政府和工业界各界领导者共同制定的 ， 它确定了五个方向 ， 认为它们将塑造芯片技术的未来 。报告并呼吁美国政府在未来十年内每年进行34亿美元的联邦投资 ， 以资助这五个领域的半导体研发 。
以下为文章正文：
美国半导体产业在创新层面领先全球 ， 这主要得益于在研发支出上的积极的投入 。 统计显示 ， 他们当中大部分企业每年会拿出近20%的收入用于研发 ， 这个投入是仅次于制药业 。 此外 ， 联邦政府对半导体研发的资助也成为私人研发支出的催化剂 。 私营企业和联邦政府的半导体研发投资共同维持了美国的创新步伐 ， 使其成为半导体行业的全球领导者 。 这些研发投资助推了创新和可商业化产品的发展 ， 直接为美国经济和就业做出了重大贡献 。
当前信息和通信技术(ICT)中的硬件-软件(HW-SW)范式已经无处不在 ， 这也得益于软件和算法、系统架构、电路、设备、材料和半导体工艺技术等方面的持续创新 。 然而 ， ICT要想在未来十年保持其增长率水平 ， 正面临着前所未有的技术挑战 。 这些挑战主要来自于半导体技术的各种基础限制 ， 这些限制降低了信息处理、通信、存储、感知和驱动的能源效率的世代改进 。
长期可持续的ICT增长将依赖于半导体技术能力的突破 ， 从而使解决信息处理效率问题的整体解决方案成为可能 。 在软件、系统、架构、电路、器件结构以及相关的过程和材料等领域需要突破性的创新 ， 这需要及时和良好协调的多学科研究努力 。
为了维持美国半导体的地位 ， SRC和SIA共同推出这个半导体十年计划中 ， 囊括了信息处理、传感、通信、存储和安全方面的研究重点 ， 以确保半导体和ICT产业的可持续增长:
目前 ， 信息和通信技术正面临着五大重大变革 ， 本报告也将从几大世界基础技术的巨变开始探索 ， 挖掘产业机会 。 以下为五大重大变革：
巨变1：需要在模拟硬件方面取得根本性的突破 ， 才能产生能够感知、传感和推理的用于全球智能机器的接口；
巨变2：内存需求的增长将超过全球硅供应 ， 为全新的内存和存储解决方案提供了机会；
巨变3：持续可用的通信需要新的研究方向 ， 解决通信容量与数据生成率之间的不平衡；
巨变4：硬件研究需要突破 ， 以应对在高度互联的系统和人工智能中出现的安全挑战；
巨变5：不断增长的能源需求的计算与全球能源生产正在创造新的风险共存 ， 新的计算模式提供了极大提高能源效率的机会；
根据SIA之前的报道 ， 在半导体新时代 ， 要维持和加强美国在ICT领域的领导地位 ， 需要在未来十年中每年持续增加34亿美元的联邦投资(即将联邦对半导体研究的资金增加两倍) ， 以进行大规模的工业相关的基础半导体研究 。 (十年计划执行委员会就在“十年计划”中确定的5个重大转变 ， 对每年追加的34亿美元投资的分配提出建议 。 分配的基础是市场份额趋势和我们对不同半导体和ICT技术的研发需求的分析) 。
而这个十年计划的主要目标包括：1、认清推动信息和通信技术发展的重要趋势和应用 ， 以及相关的障碍和挑战；2、定量评估将影响未来信通技术的五大巨变的潜力和状况；3、确定改变半导体技术当前发展轨迹的基本目标和指标 。
巨变一：模拟硬件方面需根本性突破
根据我们的预测 ， 在未来 ， 我们需要在模拟硬件方面取得根本性的突破 ， 这样才能产生能够感知、传感和推理的用于全球智能机器的接口 。
模拟电子处理现实世界中连续可变的多种形状的信号（与数字电子相比 ， 数字电子通常是标准形状 ， 只需要两个电平 ， 1或0） 。 模拟电子学领域包含多个维度 ， 如图1所示 。 此外 ， 所有人类可以感知的输入都是模拟的 ， 这就需要基于超压缩感知能力和低操作功率的世界机器接口的仿生解决方案（图2） 。


推荐阅读


上一篇：伟金共享会计师|共享会计师财税分享：开公司专门买地建厂房不经营，分析风险利益

下一篇：环球网|工研院发布《工业互联网发展应用指数白皮书》