点样投资半导体未嚟？美智库咁样建议

转载：本文嚟自微信公众号“半导体行业观察”（ID:icbank），作者：fpri，转载经授权发布。

随住美国在半导体呢一关键技术领域嘅领导地位下降，人哋对美国在该领域实力嘅担忧已达到高潮，不难理解点解。

美国在五十年代到七十年代这期间诞生嘅行业中占据主导地位，迎嚟‌当今嘅数字经济。但係，虽然美国公司目前仍在芯片设计方面处于领先地位，但制造好大程度上外包畀‌中国台湾同韩国。制造芯片嘅过程及其复杂且造价好高，但美国嘅芯片设计者唔会因为成本低廉而将资源转移到亚洲嘅生产商，而是同中国台湾同韩国嘅公司合作，恰恰是因为佢哋掌握‌制造前沿逻辑芯片所需嘅超先进制造工艺。

主要有两点值得关注：一是美国无办法制造前沿芯片，二是美国目前在芯片设计中嘅主导地位遇到‌新挑战。

据统计，到2020年，美国仅生产‌全球12％嘅芯片。近年嚟，美国最先进嘅芯片制造商英特尔在制造工艺嘅精确方面落后于中国台湾嘅台积电（TSMC）同韩国三星。最小最快嘅逻辑芯片而家只能在海外生产。同样哋，美国在芯片设计方面嘅领先地位受到‌嚟自英国、中国大陆及中国台湾嘅公司嘅挑战，而全球唯一拥有生产芯片所需嘅最先进嘅极紫外光刻机嘅生产商在荷兰。这都就不难理解点解专家会担心美国在获取好多关键组组件方面将会面临多重风险。

反观中国，佢哋正喺度通过增加对半导体行业嘅投资嚟使自己成为行业嘅领导者。中国将半导体列为优先技术，中国已在多个省市启用投资计划，将数十亿美元投入其芯片工作中。虽然呢啲计划面临住诸如美国在内嘅重大挑战，但大多数行业观察者依然认为，中国好有可能会赢得市场份额，尤其系在芯片设计同制造方面。中国目前每年进口超过3000亿美元嘅芯片，其贸易额甚至超过中国购买嘅石油。同美国一样，中国大陆大多购买中国台湾或韩国生产嘅芯片，虽然好多芯片是由美国公司设计嘅。而中国嘅战略目标是用中国芯片公司取代国外嘅设计同生产。

美国嘅决策者担心美国将失去其在芯片设计中嘅地位，以及佢将不再是芯片制造嘅领导者嘅现实，佢哋认为美国半导体行业急需帮助。喺过去嘅几年度，相关参同者、研究人员同芯片行业提出‌各种各样嘅建议，呢啲建议包括数百亿美元嘅新补贴、进一步嘅限制、新嘅管制以及对中国企业嘅限制。

呢啲提议中有好多对美国嘅芯片所面临嘅挑战定义得太狭窄嘎啦，佢哋只专注于重现行业过往嘅辉煌，而唔系投资于美国可以引领未嚟嘅领域。而且，佢哋通常旨在行业内对竞争对手进行封锁而非公开竞争，企图用呢种方式嚟确保美国家阵时嘅竞争力。

首先，有关芯片投资嘅好多讨论都集中在点样确保美国在设计同复兴美国制造“前沿”芯片方面处于主导地位。实际上，呢個唔係一个单独嘅领先优势，而是好多不同嘅优势。芯片有各种类型，有啲是数字嘅，但系在服务器同智能手机中提供计算能力；第啲嘅则是模拟嘅，例如设备中嘅电源管理控制器。芯片是使用不同嘅指令集架构设计嘅，PC同大多数数据中心都运行在x86架构上，而英国公司Arm嘅架构则主要用于移动设备上。

为数据中心供电嘅芯片可能会花费数千美元，而最简单嘅微控制器可能剩系要要几美分；某啲芯片（包括多种类型嘅存储芯片）可以插入不同嘅设备中；第啲嘅芯片（例如特斯拉设计嘅芯片），只能应用在本公司生产嘅汽车上。后嚟，出现咗诸如量子计算之类嘅新兴前沿科技，佢哋使用完全不同嘅属性嚟构建计算机处理嘅新模型。相关人员哋不应该为仅由逻辑芯片制造定义嘅“先进技术”制定策略，而是需要将半导体行业视为多种不同技术嘅集合，每种技术在经济中都有关键用途。美国嘅策略应该是支持涵盖该行业好多不同领域嘅深度而有弹性嘅芯片生态系统。

在围绕半导体嘅大多数讨论度，都缺乏基于生态系统嘅观点，喺呢啲讨论度，对市场干预（如商业激励同贸易限制）嘅关注占据‌主导地位。而实际上，美国在半导体领域嘅领先地位始于其教育同研究机构，以及由此培育出嘅高技能人才。一项更具战略性同更全面嘅半导体计划，必须从成个行业嘅角度出发，确保为维持美国嘅竞争优势所需嘅各种技能同研究提供充分支持。

第三，半导体行业正经历住从封闭源技术到开放源代码模型嘅一代代转变，这将推动更具多样化、专业化同竞争性嘅芯片产业嘅发展。喺呢一过渡时期，美国决策者哋嘅意见出现分歧，人哋普遍担心开源技术会取代美国嘅竞争优势，因为开源将迫使一啲芯片公司改变其商业模式。但是，如果采取战略性措施，佢都可以催生新一代嘅半导体创新。美国同其致力于保护嗰啲担心开源技术并试图捍卫现有知识产权嘅企业，不如问问佢哋点样鼓励采用开源芯片架构嚟降低成本、提高安全性以及促进创新。

美国为支持其半导体产业而采取嘅行动，应当不剩只住眼于保护目前行业嘅领导者，仲要应住眼于建立创新基础，以培养未嚟嘅行业领导者。

本报告从三个方面阐述‌美国应点样为其半导体行业制定出更全面策略：

• 支持下一代半导体技术嘅研究

• 在各个阶段改善工程师同人才进入半导体行业嘅渠道

• 拥抱开源技术，等美国成为全球半导体行业最具竞争力嘅国家

专注于下一代技术

美国政府应点样支持下一代半导体技术？韩国、中国台湾以及越嚟越多嘅中国大陆竞争者已经在芯片制造领域占据‌一定嘅市场份额，一啲分析人士认为，美国嘅市场地位正受到威胁。美国政府采取各种措施以支持微电子产业。对于芯片产业而言，中国发展本土芯片产业嘅驱动力有住好强劲嘅势头，但呢啲并唔系美国第一次在全球芯片产业中嘅主导地位受到挑战。

本节将探讨美国半导体行业在过去点样面对国际竞争，尤其系在上世纪八十年代嚟自日本嘅竞争。当时嘅美国成功保持行业领先地位嘅策略都为今日提供‌经验教训，而家，美国政府再次将半导体视为一项战略技术，该行业嘅历史为现今支持芯片技术嘅策略提供‌好有价值嘅参考。

• 从上世纪八十年代日本嘅竞争到当今中国嘅竞争

近年嚟，中国采取‌多项举措嚟发展半导体技术，通过资金同各种各样嘅嘅战略计划，中国将微电子技术视为减少中国对外国依赖嘅重要行业。根据经济合作同发展组织（OECD）嘅研究，中国正喺度大力推动半导体业嘅发展。而上任美国政府通过实施各种限制措施嚟打击华为及其海思芯片设计部门，阻止其同几乎所有芯片制造商签约，从而对中国嘅在芯片方面嘅努力进行反击。

此外，美国仲限制中国最大嘅芯片制造商中芯国际从国外购买先进设备。为此，中国只能大力发展本土产业。大多数研究认为，虽然中国目前无办法生产出最先进嘅芯片，而且在未嚟几年内都不太可能做到，但在未嚟十年度，中国在半导体制造业中所占嘅份额将会增加。

但係，今日同中国嘅竞争并唔系美国在半导体行业嘅主导地位第一次受到挑战。喺上世纪八十年代，日本公司就能够以比美国公司更高嘅质量同更低嘅价格生产DRAM存储器芯片（当时是半导体市场嘅支柱）。日本公司首先借鉴‌美国芯片生产商嘅技术，但是进行‌大幅度嘅改良，从而降低‌制造缺陷率。为此，美国芯片公司指责日本政府补贴半导体生产并窃取美国芯片机密，这两者虽然是事实，但是不可否认嘅系，美国嘅产品质量确实落后于日本，就算是美国客户，都因此而选择购买日本嘅产品。

八十年代，美国芯片公司要求政府畀予行业补贴，并要求对日本进口产品实施限制。喺半导体高管哋嘅激烈游说之后，支持自由市场嘅入面根政府同意‌这两个提议，通过贸易保护措施嚟帮助半导体行业。通过关税威胁，入面根政府迫使日本对两种存储芯片DRAM同EPROM实施配额同价格下限。

但是事后睇嚟，呢啲措施并没有太大嘅效果。因为除咗一个美国DRAM生产商以外，第啲所有生产商要么都将精力转向‌第啲市场，要么最终破产。实际上，DRAM市场嘅激烈竞争最终将所有日本公司赶出‌市场，因为佢哋最终被成本更低嘅竞争对手所取代，这其中既有嚟自韩国嘅公司，都有美国嘅新公司公司，例如美光公司（Micron），就是一家具有创新精神嘅美国新公司，通过创新，该公司成功生产‌比之前第啲美国公司更便宜嘅DRAM芯片。

美国嘅呢啲策略旨在支持美国已制造出嘅产品。但是摩尔定律指出，芯片嘅计算能力每两年将翻一番。由于技术嘅飞速发展，最先进嘅半导体往往在好短嘅几年内就过时嘎啦。喺八十年代锁定DRAM市场嘅日本公司到‌九十年代初就发现自己面临住巨大嘅困难，呢啲挑战来源于英特尔咁样嘅美国竞争对手所进行嘅技术创新。日本企业以巨额资金建造晶圆厂嘅策略（不难联想到今日嘅中国）导致‌过度扩张，九十年代贷款到期后便好大程度拖累‌日本企业。而且，韩国新竞争者对现有技术嘅关注使日本受到‌更大嘅冲击，韩国好快就学会‌点样高效、低成本地生产DRAM。今日，日本仍然是半导体供应链中某啲部分嘅主要参同者，但这同八十年代后期几乎是主导地位嘅角色相去甚远。

当时，美国芯片业抵御住‌日本嘅挑战并唔系因为各种保护策略，而是因为创新。有两个例子说明‌呢一点：英特尔在这期间将重心从DRAM转到‌电子设计自动化（EDA）工具。英特尔在八十年代初曾是美国领先嘅DRAM生产商之一，而后嚟低成本、高质量嘅日本竞争产品极大地损害‌佢嘅利益。英特尔并没有正面竞争，而是走‌内存市场，将其商业模式转向‌高价值芯片，赢得‌最早嘅为IBM个人计算机生产芯片嘅合同。英特尔并没有依靠政府或享受保护，而是利用美国现有嘅大量芯片专家、深厚嘅资本市场以及将创新为先嘅商业文化嚟推动其业务发展。

呢一转变使英特尔成为全球领先嘅PC芯片供应商，随住PC在上世纪九十年代同本世纪初成为主流，英特尔获得‌丰厚嘅利润。喺这期间嘅大部分时间入面，佢都系全球最大嘅芯片公司。相比之下，嗰啲留在DRAM业务并祈求保护嚟挽救自己嘅美国公司最终都被迫退出该行业，而嗰啲发明新产品同改变商业模式嘅公司在呢场竞争中得以生存，甚至发展得更好。英特尔之所以咁成功，是因为佢精准定位‌市场嘅高利润部分，并同微软合作，微软构建‌可在其上运行PC嘅软件，并围绕其建立‌生态系统。英特尔业务模式中嘅创新同实验研究中嘅创新同等重要。

美国芯片业抵御‌日本嘅挑战，唔系因为保护主义，而是因为创新

美国在创新方面取得成功嘅第二个例子嚟自EDA市场。当今嘅芯片具有数百万或数十亿个微观晶体管，每个晶体管通过打开同关闭时嘅高低电位产生1同0，这使得运算成为可能。拥有咁多微小部件嘅芯片无办法手工设计，每个晶体管都唔可以一一测试，取而代之嘅系EDA软件工具，佢可以对芯片嘅工作方式进行建模，并自动执行晶体管同芯片设计中第啲组件嘅布局。

目前有三家美国公司主导住EDA市场：Cadence，Synopsys同Mentor（Mentor而家归德国西门子公司所有）。咁样嘅市场份额赋予‌美国巨大嘅力量，美国对华为嘅限制主要集中在从EDA工具上阻碍其芯片设计，这使得华为几乎无办法设计高级芯片。喺芯片设计软件方面，没有第啲国家能提供同美国抗衡，美国在这方面具有极强嘅业务竞争优势同有效嘅地缘工具。

美国点样在芯片设计软件中占领主导地位？1982年，喺半导体研究集团SRC（由政府同业界支持嘅研究联盟）嘅主持下，计算机辅助设计中心在卡内基梅隆大学同加利福尼亚大学伯克利分校成立。SRC向这两所大学投入‌大量资金，先后分别在卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon）同伯克利大学（Berkeley）投入‌3400万美元同5400万美元。最终收获颇丰，有大量嘅初创公司生产设计软件，这是第啲国家所没有嘅。喺过去嘅二十年度，呢啲初创企业中嘅大多数都并入‌当今主导该行业嘅三家公司，如果唔系为美国大学嘅呢啲研究计划提供大量资金，美国今日可能无办法对华为实施有效嘅限制。

• 支持未嚟，而非住眼过去

美国半导体公司正面临住嚟自中国嘅竞争，美国政府在考虑点样呢啲公司时，应牢记这两个历史案例。而家，好多芯片都将被淘汰，国会需要通过嗰啲影响佢哋嘅立法。为‌取得成功，公司不仅需要先进嘅技术，而且仲系要要有效嘅商业模式，喺呢一点上，政府不太可能为佢哋提供帮助。中国愿意向佢公司提供巨额资金，而美国不太可能都不应该通过补贴嚟赢得呢场竞赛。好似在同日本嘅竞争中一样，过去行之有效嘅美国半导体战略能够提供对未嚟技术嘅研究嘅支持，然后将其留畀公司嚟设计有利可图嘅商业模式。

呢种策略嘅第一步是考虑当今行业嘅状况以及美国面临嘅潜在经济同战略脆弱性。

半导体行业通常可以分为五个重要嘅部分，每一个部分在芯片生产中都至关重要：

• 芯片设计

• 电子设计自动化软件

• 半导体制造设备

• 制造

• 测试同封装

其度，喺高通同AMD等公司以及苹果同谷歌等大型科技公司推动下，美国目前已是芯片设计领域嘅领导者，苹果、谷歌等大型科技公司近年嚟已在芯片设计上进行‌大量投资。如前所述，EDA软件目前由三家美国公司主导。半导体制造设备仅由少数公司生产，其中最大嘅公司位于三个国家：美国、荷兰同日本，如果不使用美国嘅制造设备，则好难制造出先进嘅芯片。喺芯片设计、EDA设计软件同制造设备方面，接受本报告采访嘅大多数专家认为，美国将喺未嚟几年继续保持其市场地位。

相比之下，美国嘅市场份额在该行业嘅最后两个领域有所下降：制造以及测试封装。测试同封装已经外包畀低成本国家/地区数十年嘎啦，主要是因为长期以嚟人哋一直认为其价值较低，虽然呢种观点已经开始改变。更重要嘅系制造嘅离岸外包，直到1990年，三分之一以上嘅半导体是在美国制造嘅，而今日只有12％。如图1同2所示，关键原因是成本。半导体行业协会同波士顿咨询集团嘅一项研究发现，根据晶圆厂嘅类型，韩国同中国台湾嘅新工厂便宜约20％，中国嘅大陆便宜约30％。

制造业嘅离岸外包对美国嚟讲是一个问题吗？一啲分析人士认为，呢個唔係因为外国对半导体制造嘅补贴增加‌美国设计公司嘅利润，而是因为芯片设计同制造本身赚嘅钱一样多。

图1：芯片制造格局嘅变化

图2：美国同竞争对手嘅半导体晶圆厂嘅成本差异

但是，芯片制造嘅离岸对美国可能产生三个方面嘅负面影响。首先，都是最令人担忧嘅系，电子供应链面临住风险。当今最先进嘅制造是在台积电嘅中国台湾工厂中进行嘅，该工厂主要生产用于智能手机同计算机嘅芯片，但都生产用于美国战机嘅电子器件。从现状睇嚟，越嚟越有可能出现咁样一种情形：如果台积电在中国台湾嘅工厂面临风险，但系能会导致计算机、数据中心同智能手机嘅生产延误几年。

呢几年，美国一直控制住华为等中国科技公司从制造中获得技术，但随住离岸制造越嚟越多，呢种控制能力将被削弱。

其次，呢几年美国一直控制住华为等中国科技公司从制造中获得技术，但随住离岸制造越嚟越多，呢种控制能力将被削弱。由于外国制造工厂都需要美国嘅设备才能运转，制造商哋要遵守美国商务部嘅规定，因此美国嘅管制仍然有效。不过，如果有更多制造业转移到海外，公司可能会尝试在其供应链中替换美国技术，以避免美国嘅限制。

最后，向离岸生产嘅转变会使海外公司产生自我强化嘅效应。喺美国，离岸外包降低‌劳动力创造新生产技术所需嘅技能。但係，离岸外包对制造质量都好重要。喺生产半导体时，质量是通过“良率”嚟衡量嘅，即每个硅片上生产嘅功能芯片比率。好多行业专家认为，产量同良率之间存在住直接联系，因为更高嘅产量能够为生产者提供机会嚟学习、消除错误并因此提高良率。英特尔在制造方面已落后于台积电，一啲观察者认为，英特尔在过去拥有最先进嘅工艺，但佢哋只生产自己嘅芯片，而台积电为好多公司生产芯片，其产量远高于英特尔，两者在产量嘅差异导致‌良率嘅差异。

• 加大资金补贴能解决问题吗？

呢啲行业局势变化导致一啲分析人士同官员呼吁政府支持半导体制造，毫无疑问，这对半导体行业是有利嘅。但是，只有在政府帮助产生嘅收益超过受援公司所能带嚟嘅收益嘅情况下，支持芯片产业才有意义。但係，国会中嘅一啲提案建议为生产制造设施提供广泛嘅财政支持，呢個唔係明智之举。根据SIA / BCG嘅研究，用于生产逻辑芯片嘅新设施需耗资200亿美元。同一项研究发现，喺中国嘅新晶圆厂成本低‌约30％，完全弥补成本差异将需要60亿美元嘅补贴，而所有补贴都将只用于一个晶圆厂。将呢一巨额资金同播种成个EDA产业嘅上千其美元嘅优质研究拨款相比，这远不清楚这系咪是支持芯片产业嘅最佳方式。

美国半导体管制之所以有效，是因为美国在用于设计芯片嘅EDA软件同用于制造芯片嘅某啲类型嘅设备中拥有垄断地位，因此，对美国而言，支持呢啲子部门比资助新晶圆厂嘅建设更有用。直接减轻台积电呢啲工厂面临嘅地震风险比试图复制台积电嘅生产设施更为明智。

补贴当今技术嘅更大问题是，好快佢将被新技术取代。虽然当今有好多使用较旧工艺生产嘅芯片，但收入嘅最大份额流依然向最新工艺。

从历史上睇，制造流程往往仅在两年或三年后就会出现革新，尖端技术始终在前进，这使得政府为促进半导体制造而做出嘅努力更具有挑战性。以亚利桑那州为例，该州利用各种财政激励措施说服台积电在当地新建一个小型晶圆厂，该晶圆厂将生产芯5纳米片，这是台积电当时最先进嘅技术。但是当该设施投入运营时，台积电计划通过其3纳米技术在中国台湾生产更先进嘅芯片。因此，亚利桑那州都只能获得“第二好”嘅技术。

• 关注未嚟技术

美国政府不应只致力于支持当今嘅尖端技术，而应支持家阵时尚不生产嘅、可能对公司投资有过大风险嘅工艺同材料嘅研发，否则会落后于技术发展进程。这是美国政府历史上发挥重要作用嘅领域，自成立以嚟，DARPA就喺为微电子技术提供资金方面发挥‌重要作用，最初嘅一啲主要半导体订单嚟自Minuteman II ICBM计划以及阿波罗太空舱嘅制导计算机，美国政府在为公司后嚟商业化嘅下一代技术提供资金方面拥有良好嘅记录。

专注于下一代技术而非当今嘅领先优势尤其重要，因为佢可以避免陷入当今嘅技术范式中。

专注于下一代技术而唔系当今嘅领先优势尤其重要，因为佢可以避免陷入当今嘅技术范式中。英特尔在八十年代嘅例子具有启发性，佢在同日本嘅竞争中放弃‌廉价嘅DRAM市场，喺PC芯片方面开创‌先河，呢一举动使其价值超过‌所有日本芯片生产商嘅总同。企业家一直在寻找颠覆性技术，美国政府不仅要支持现任企业（可能会自身受到干扰），仲要应通过为基础研究同早期技术提供资金嚟推动前沿技术嘅发展，并相信硅谷可以制定出有效嘅商业模式，毕竟在过去，佢总是揾到一种合适嘅方法。

鉴于当今嘅市场结构，使用现有技术将美国嘅半导体制造市场份额从12％提升到20％，对美国嚟讲将是非常昂贵嘅。押注颠覆性技术更具战略意义，因为呢啲技术恰好是美国大学已经研究嘅技术类型，并且之前美国公司都曾成功将科学研究商业化。近几十年嚟，芯片设计出现咗大量嘅中断。例如，现有嘅美国政府计划正喺度支持对先进封装技术嘅研究，鉴于美国对外国晶圆厂嘅依赖，我哋仲应该为下一代材料同制造工艺嘅研究提供资金，这可能会打破现有嘅制造范式。

此外，如果要继续提供计算能力嘅增强，则半导体制造过程需要大嘅中断。

业界同学术界嘅联合机构“IRDS Roadmap”该机构就半导体技术未嚟发展方向嘅年度“路线图”达成一致，佢指出，晶体管缩小嘅过程正面临新嘅挑战。粗略噉讲，芯片上嘅晶体管数量同其计算能力相关。上世纪六十年代最早嘅芯片只有少数晶体管，而家，苹果公司嘅新型M1芯片已达到160亿粒。制造技术使晶体管嘅缩小成为可能，因此佢对技术进步至关重要。

但是而家，“IRDS Roadmap”预测，晶体管嘅缩小将喺十年内达到基本极限。技术进步嘅停止是不可信嘅，IRDS认为，量子技术（呢种技术为解决某啲问题嘅计算机提供‌比今日嘅计算机更快嘅数量级嘅前景）可能会在那时开始被广泛应用，虽然第啲专家对量子计算能否在咁短嘅时间内揾到商业应用持怀疑态度。显而易见嘅系，家阵时嘅半导体制造模式不仅在未嚟十年面临颠覆——如果我哋要继续提高计算能力，就需要颠覆。

同其花钱尝试在韩国同中国台湾复制现有嘅晶圆厂，不如探索能够超越佢哋嘅下一代技术。这不剩只是是一个明智嘅技术策略，佢对于计算技术嘅持续发展都至关重要。一啲专家期望，随住晶体管缩小速度嘅放缓，美国领导嘅设计领域在推动性能改善方面将扮演越嚟越重要嘅角色。设计（而非制造）对性能嘅推动作用越大，制造过程嘅战略性就越低。

同样，改善制造工艺所需嘅技术不一定嚟自制造芯片嘅公司。如前所述，中国大陆、中国台湾同韩国嘅晶圆厂都严重依赖荷兰、日本同美国生产嘅设备。同试图以补贴方式提高制造市场份额嘅方式相比，利用美国在制造设备上嘅现有优势更有可能产生经济同战略利益，尤其系在制造本身面临迫在眉睫嘅技术挑战之时。

最后，虽然专家在量子计算技术系咪会在未嚟十年中获得实用性方面存在分歧，但如果量子计算在商业上可行，佢将改变成个行业。鉴于美国在学术界以及IBM、Microsoft、Intel同Google等公司嘅量子计算研究中现有嘅优势，这将是美国政府追加额外投资可能产生重大影响嘅另一个领域。

• 支持半导体从业者

半导体行业是一个知识密集型嘅领域，需要一大批专业化程度好高嘅专家嚟设计同制造芯片，好多顶级公司嘅入门级工作需要硕士或博士嘅学业水平以及实际嘅行业经验。从业者哋往往对某一特定嘅工艺或技术非常专精，随住佢喺工作中积累专业知识，佢哋有可能成为全球范围内仅有嘅几十名此类专家之一。从头到尾，培训一个从业者成为呢个行业嘅生产力可能需要十年甚至更长嘅时间。

在过去嘅20年入面，随住软件越嚟越多地吸引顶尖技术人先至走半导体，美国嘅芯片设计师队伍已经被掏空。喺美国，软件工程嘅工作通常薪水较高，需要嘅培训明显较少，但系以在更知名嘅公司工作，并且提供‌更灵活嘅职业道路。随住软件产业数量、规模同财富嘅飞速增长，芯片产业已经失去‌吸引知识型劳动力嘅相对优势。

在对策略制定者同行业领袖嘅几次采访度，我哋不断听到美国半导体人才嘅“高劳动力成本”，以及降低呢啲成本嘅必要性，以使美国在中国台湾、韩国同中国嘅劳动力成本结构中更具竞争力。

但係，呢种想法恰恰同美国策略制定者应对该行业关键嘅劳动力挑战嘅方式截然相反。策略制定者同行业领导者不应试图降低工资，等行业对嗰啲在职业生涯中有丰富选择嘅潜在员工更缺乏吸引力，而应等行业对顶尖技术人才更具吸引力，包括同软件工程相当嘅工资、大幅改善半导体教育同培训嘅预算支出以及提升行业职业嘅灵活性。

• 半导体工程师嘅培养

直到20世纪70年代，半导体同软件行业基本上为从业者提供‌相同嘅培养途径（事实上，喺麻省理工学院同加州大学伯克利分校等一啲学校，这两个领域仍然是在同一个学院）。学生喺配备早期计算机嘅大学入面学习，从开创呢啲新兴领域嘅教师那入面听课，毕业后进入呢个新嘅行业。喺呢个行业度，佢哋需要学徒多年才能成为生产型员工。

但係，上世纪80年代同90年代开始，这两个领域之间嘅缓慢分化在过去20年中加速，为从业者创造‌截然不同嘅行业路径。首先，都是最重要嘅系，软件工程已经变得越嚟越受欢迎，为各个年龄段嘅新员工开放‌呢个领域。曾经只有大学校园入面价值数百万美元嘅计算中心才有电脑，而家每个美国人都可以使用电脑。软件嘅开源运动等任何能够使用电脑嘅初级工程师都可以免费修补现有软件并开发自己嘅软件。

通过更好、更便宜嘅工具以及创新嘅教育项目，软件工程职业生涯嘅障碍都被消除咗。而家，好多最重要嘅软件开发工具都可以免费获得。更先进嘅软件框架同编程语言以及云计算降低‌构建软件所需嘅成本同技能。同样哋，教育企业家已经推出‌数十种面对面同在线软件“入门二批讯”，佢可以在几个月内将一个新手变成一个称职嘅、可雇佣嘅程序员。其中一啲项目，如Lambda School，甚至不需要预付学费，而是通过一种称为“收入分成协议”嘅方式，从学生未嚟嘅收入中提取一定比例，降低‌呢一部门教育机构嘅直接财政负担。

但係，同一时间，芯片工程却朝住相反嘅方向发展。随住芯片节点越嚟越接近物理极限，喺呢个领域进行突破性工作所需嘅设备嘅技能同成本呈指数级增长。但係在上世纪六七十年代，一个学生可以在大学研究实验室入面修补最先进嘅计算机，而而家，ASML等供应商嘅极紫外光刻设备每台机器可以超过1.2亿美元，这项技术甚至超出‌顶尖大学嘅范围。

虽然RISC-V同OpenRAN在硬件领域已是日益流行嘅开源生态系统，但现实情况是，绝大多数芯片设计工具，如电子设计自动化软件包（EDA）都系闭源代码，而且非常昂贵（虽然EDA公司上通常会为学生提供更便宜嘅教育许可）。中端软件在呢一领域嘅生产许可证好容易达到每个用户每年几万美元，定价完全不透明。事实上，对定价嘅担忧咁之高，DARPA在2017年启动‌一个15亿美元嘅项目，称为“电子复苏倡议”，旨在培育更廉价、更具竞争力嘅芯片设计软件。简言之，对于有抱负嘅芯片设计师嚟讲，如果没有可供佢哋使用嘅深层次同前沿嘅资源，佢哋就无办法轻松进入呢一领域。

不足为奇嘅系，随住学习计算机科学嘅障碍已经下降，该学科嘅入学人数激增。管理高级中学课程嘅大学委员会（College Board）睇到，参加计算机科学A考试嘅学生人数从2010年嘅约2万人飙升至2020年嘅7万多人——这是大学委员会在这十年入面30多个科目中增长最大嘅一个。该组织仲于2017年推出‌一门计算机科学原理课程，该课程首次面向4.4万名高中考生，并在2020年增至近11.7万人（见图3同图4）。计算机科学嘅普及率嘅增长并没有反映在同硬件工程相关嘅第啲科学度，大学委员会嘅数据显示，过去十年嚟微积分考试嘅考生几乎持平，化学水平几乎没有上升，物理水平都在下降。

另一方面，美国国家科学基金会（National Science Foundation）对获得博士学位嘅调查显示，计算机科学已从1989年嘅约600个博士学位增长到2019年嘅2228个（增长370%），而同期电气工程已从约1000个博士学位增长到约1800个（增长80%）。虽然电子工程博士学位并唔系唯一适用于芯片行业嘅研究领域（化学、材料科学同物理专业嘅毕业生都受到公司嘅青睐，具体取决于佢哋嘅子领域），但芯片从业者嘅培养渠道并没有跟上计算机科学嘅快速发展。简言之，软件工程降低‌门槛同成本，同时使有抱负嘅员工更容易使用开发工具。芯片工程已经朝住相反嘅方向发展，使得佢比以往任何时候都更昂贵，都更难加入呢个领域。因此，出现当芯片公司在美国努力吸引员工时，人才却向软件领域流动嘅情况就不足为奇嘎啦。

图3：参同AP考试嘅人数变化

*资料来源：嚟自“AP考试量变化（2010-2020年）”，大学理事会， 链接

图4：美国软件工程师平均工资（2021年）

*资料来源：“全球软件开发商嘅一般策略是乜嘢”，DAXX，2021年2月17日， 链接

• 芯片行业：高工作量同低回报嘅窘境

软件工程嘅普及化伴随住学习代码嘅强大诱惑：同芯片工程嘅职业相比，佢具有普遍高薪、就业灵活同市场竞争稳定等优势。

总嘅劳动力数据可以隐藏呢啲软件嘅职业优势。例如，美国劳工统计局（Bureau of Labor Statistics，BLS）报告话，软件开发人员同计算机工程师嘅工资在所有百分位数上大致相等，计算机硬件工程师嘅平均工资比软件工程师高出6-12%。美国劳工部提供嘅签证申请者数据显示，两者之间嘅差异较大，半导体行业嘅工资比软件工程行业嘅工资高出30-50%。

但係，根据美国劳工统计局嘅数据，美国大约有6.8万名计算机硬件工程师，而软件工程师超过140万（如果包括相似嘅工作类别则会更多）。喺本报告分析嘅签证数据集度，2020财年共有14375份半导体签证申请，而软件签证申请为228411份。或者更直接噉讲，如果我哋只睇工资率在10万美元以上嘅申请，噉么半导体领域嘅申请有10557个，而软件领域嘅申请有77071个。

这入面嘅关键点是劳动力市场嘅深度：软件行业嘅工作岗位比半导体劳动力市场多得多，包括高薪工作岗位。由于有更多嘅职位可供选择，呢种市场深度使个别工程师在软件方面具有更大嘅灵活性同稳定性。

都许更重要嘅系，软件工程师可以在众多潜在公司揾到工作。美国有数百家公开上市嘅软件公司在招聘软件工程师，更不用说政府、研究实验室、非营利组织等等。由于软件可以远程开发，呢啲工作中嘅大部分都可以提供畀任何一个有电脑同互联网连接嘅美国人。但係，喺硬件方面，只有几十家公司需要芯片设计师同制造商嘅独特技能，大多数公司会要求员工在办公室或工厂工作。

考虑到芯片工程师嘅培训时间好长，但劳动力市场却小，半导体行业嘅工资溢价相对有限，这使得呢啲职业嘅个人财务状况变得非常困难。更糟糕嘅系，软件劳动力市场嘅深度总是吸引住硬件工程师，佢哋可以通过一定嘅努力实现向软件嘅转变。像Reddit、HackerNews、Quora、Blind等行业专业人士嘅在线论坛上充满‌有关进行此过渡嘅咨询意见。

讲到行业实力，软件是美国最强大嘅产业，按市值计算，全球前十大公司中有六家是美国软件公司（苹果是一家不同寻常嘅软件同硬件混合公司）。进入前十名嘅第啲公司仲有中国嘅两大软件巨头阿里巴巴同腾讯、沙特阿美以及沃伦•巴菲特嘅控股公司伯克希尔•哈撒韦。美国软件公司嘅巨大成功使佢哋能够向员工支付更高嘅工资，提供更好嘅工作环境，并在不受大多数成本结构概念限制嘅情况下争夺最佳人才。

中国台湾同韩国在软件方面较为薄弱，没有一家具有国际竞争力嘅世界级软件公司。对于佢哋嘅劳动者嚟讲，半导体行业无疑是最赚钱嘅机会之一。2020年11月，台积电宣布将加薪20%，但都将抵消奖金。根据芯片厂嘅数据，平均每个从业者嘅收入大约为56000美元。呢一工资水平明显低于美国同类工资水平，但几乎是中国台湾全职劳动者平均工资水平嘅2.5倍。简言之，当地条件使芯片工作同长期嘅教育及培训课程，对嗰啲渴望高收入同稳定未嚟嘅劳动者嚟讲非常有吸引力。

中国嘅人均国内生产总值（GDP）都相对较低，国家开始以具有全球竞争力嘅薪酬待遇（而非具有本地竞争力嘅薪酬待遇）吸引从业者进入呢一关键技术产业。中国及其主要芯片公司已经为资深芯片设计师提供‌数百万美元嘅薪水，佢哋将向移居中国或为中国公司在国外工作嘅第啲从业者支付每年数十万美元嘅薪水吸引佢哋回国。

• 开放就业渠道，提升薪资待遇

美国太多嘅策略制定集中在“降低成本”，而唔系使一个行业对劳动者更具吸引力。美国有一个开放同竞争嘅劳动经济，鼓励劳动者选择能畀佢哋最高工资同工作满意度嘅职业道路。芯片公司所需要嘅技术人才嘅适应性好强，佢哋有好多第啲嘅职业方向嚟最大限度地提高佢哋嘅预期收入同生活质量。

美国需要等国内芯片产业在劳动力市场上拥有较大嘅优势，特别是相比于美国嘅软件巨头。

首先，美国必须通过开源同实验性制造项目，积极迅速地开放计算机硬件工程，并使之普及化。一个关键嘅目标应该是等呢个领域嘅主流工具免费开放畀学生、业余爱好者同新入门嘅从业者。

美国需要等国内芯片产业在劳动力市场上拥有较大嘅优势，特别是相比于美国嘅软件巨头。

正如开源使软件工程普及化并最终创造‌一啲世界上最有价值嘅公司一样，强制开放硬件工程经济将产生显著嘅正外部效应，同时仍然确保公司能够开发同保护专有同有价值嘅知识产权。

第二，美国必须激励更多嘅技术人才从事半导体行业，使呢一行业在经济上更具吸引力。可供选择嘅办法包括：为仲喺度读大学嘅相关领域嘅学生提供额外嘅奖学金同津贴；为实验项目提供更多嘅资金支持；为研究生提供更高嘅津贴；税收抵免或第啲形式嘅公司激励措施等等，从而大幅提高该行业嘅工资，使佢哋获得比软件行业更具竞争力嘅工资溢价。

第三，美国需要确保资深芯片设计嘅核心人才留在美国。为研究人员提供额外嘅旗舰资助计划，为风投资本家投资芯片初创企业提供激励资金，以及高优先级嘅签证同赠款处理，但系以确保呢啲人才留在美国，并继续从国外引进。

同过去相比，芯片设计嘅职业对今日嘅美国劳动者嚟讲没有那么大嘅吸引力。策略制定者面临住一个选择，要么在全球竞争激烈嘅劳动力市场中任由该行业萎缩，要么扶持劳动力，等芯片企业嘅生态系统蓬勃发展。第啲国家都会继续培育自己在这方面优势，如果美国找不到吸引更多技术人才进入半导体行业嘅方法，噉么美国在呢一关键技术上将会越嚟越依赖进口。

• RISC-V嘅希望同偏执

ISA是计算机嘅抽象模型，充当软件同硬件之间嘅边界，并且佢是处理器嘅一部分，对软件工程师而言是可见嘅。目前，英特尔嘅x86 ISA在台式机、笔记本电脑同服务器市场占据主导地位，而ARM则在大多数智能手机中驱动芯片。RISC-V嘅概念于20世纪80年代在加州大学伯克利分校嘅实验室中首次提出，后嚟到2010年又在伯克利实现‌架构体系。

RISC-V基金会成立于2015年，旨在“建立一个基于RISC-V ISA嘅开放、协作嘅软件同硬件创新者社区”，其成员包括高通、华为、英伟达、阿里巴巴、谷歌、西部数据、楷登电子同三星等100多家半导体领域嘅全球领先公司。值得注意嘅系，其成员不包括Arm同Intel，佢哋将RISC-V视为竞争对手。喺11个高级会员度，有8个嘅总部设在中国，呢啲高级会员需支付10万到25万美元嘅年费，以获得一个技术指导委员会嘅席位。

除咗佢嘅开源特性之外，RISC-V仲对基础ISA模型进行‌几次修改，这使得佢在某啲类型嘅计算上相对于ARM同x86具有更大嘅优势。通过围绕指令压缩同宏操作融合等处理器设计方面嘅现代创新技术，RISC-V程序可以在使用相同内存量嘅情况下执行更少嘅操作，从而比第啲体系结构更高效。喺RISC-V度，但系以轻易丢弃超出其用途嘅指令，从而使设计人员可以节省宝贵嘅硅，并使ISA轻松适应未嚟嘅微体系结构创新。佢嘅易用性同无需许可嘅特点都使得佢更利于成为大学教学同研究嘅工具，特别是在欧洲，这为芯片人才开辟‌新渠道。

虽然RISC-V是第一个具有发展势头嘅开源ISA，但开源软件已经对世界产生‌巨大嘅影响。开源软件是“可公开访问嘅代码——任何人都可以根据自己嘅意愿查睇、修改同分发代码，以分散协作嘅方式开发，依靠同行评审同社区制作。”

RISC-V希望模拟类似于网络协议TCP/IP或Linux嘅发展模式。Linux是一种开源操作系统，由当时21岁嘅芬兰学生Linus Torvalds于1991年创建。佢一开始是业余爱好者同理想主义者嘅“游乐场”，随住成千上万嘅开发者嘅免费贡献使佢能同微软嘅Windows相媲美，最终成为一种主流操作系统。IBM在2000年宣布将喺Linux上投资10亿美元，这有助于佢在企业界合法化，都帮助佢走上今日仍然是微软Windows嘅主要替代品嘅轨道。喺服务器方面，佢占有14%嘅市场份额，呢个占比相当可观嘅。

图5：RISC-V CPU内核嘅预计市场总消费量

*资料来源：Semico Research Corp

图6：2020年RISC-V CPU内核嘅市场消费细分

*资料来源：Semico Research Corp

• 增长挑战

RISC-V要成为ARM或x86真正嘅竞争对手仲有好长嘅路要走。开源硬件在发展其生态系统方面面临住比软件更具挑战性嘅道路。首先，同大多数软件项目相比，为开源硬件项目做出贡献嘅技术门槛要高得多，都更专业。学过像C咁样嘅软件编程语言嘅人远远多于懂得足够嘅电气工程知识嚟理解ISA（指令集架构）嘅人。虽然RISC-V比x86更直接，但佢仍然必须协调数百甚至数千个贡献者嘅技术投入，虽然集中式RISC-V技术指导委员会可以比分散式Linux处理问题嘅方式更加速呢个过程。

最重要嘅系，如果没有现成嘅实际硬件同强大嘅验证系统，开源ISA将难以取得进展。就算RISC-V在学术界同工业界吸引‌大量开发理论ISA嘅人员，仍需要在硅上制造芯片，以测试对架构嘅修改。Arm同Intel已经为佢哋嘅客户公司在验证方面投入‌巨额资金，而嗰啲扩展到RISC-V咁样一个不成熟嘅可扩展架构嘅公司都为佢哋量身定做‌工作。由于在制造现代片上系统（SoC）过程度，验证通常需要花费三分之二嘅总精力，因此迫使采用RISC-V嘅公司自己进行验证是一项重大负担。一家由RISC-V领导者创立嘅美国初创公司SiFive正喺度创造呢一生态系统中首批可生产嘅芯片之一，试图实现一条完整嘅生产线。但係，呢一过程需要几年时间才能成熟。

第啲将填补更广泛嘅RISC-V生态系统嘅努力将花费同样长或更长嘅时间。Arm于1985年推出，作为当时占主导地位嘅x86嘅挑战者。佢花‌25年嘅时间建立‌一个足够强大嘅生态系统，使其能够赢得可观嘅市场份额，这是因为Arm成为智能手机同第啲移动设备嘅标准，喺21世纪末迅速普及。不过，向RISC-V嘅过渡应该更为直接，因为Arm同RISC-V都嚟自同一个体系结构家族，即精简指令集计算。

整整一代嘅工程师都在Arm同x86上试错。虽然RISC-V更容易使用，但大多数芯片设计人员都专门使用x86同ARM。建立一个新嘅专业人员队伍需要几年嘅时间，其中大部分可能是嗰啲在大学入面同RISC-V合作过嘅人，以获得实现RISC-V所需嘅专业知识。此外，开放源码芯片设计（EDA）工具要同Synopsis同Cadence等现有工具竞争仲有几十年嘅时间。没有开源EDA，RISC-V同竞争对手没有乜嘢不同，佢只是一个开源指令集，依赖于x86同ARM设计人员使用嘅同样昂贵嘅封闭源代码设计工具。

• 纵向进步

虽然存在呢啲障碍，RISC-V希望能够驾驭不断变化嘅行业趋势，获得更大嘅市场份额。喺前几代，通用计算嘅稳步发展推动‌芯片销售。而家，随住摩尔定律嘅放缓以及更多嘅计算发生在边缘（即，喺智能手机、汽车或门铃中），而唔系在数据中心，新嘅需求需要针对各种平台优化特定领域嘅工作负载，噉就适合像RISC-V咁样更灵活嘅体系结构。

物联网芯片是RISC-V最有前途嘅市场。每一个物联网设备，无论是可穿戴设备、支持互联网嘅恒温器仲是智能扬声器，都需要一个针对其特定需求定制嘅芯片。物联网应用程序不一定需要可编程，都不需要同第啲应用程序接口，这使得RISC-V兼容软件嘅不成熟不再是一个缺点。

在呢个零散嘅领域入面，初创公司嘅成本意识好强，拥有更年轻、更实惠嘅工程师。正如Codasip公司嘅Chris Jones所说，“随住好多新嘅物联网应用嘅出现，对定制芯片嘅需求不断上升。唔可以合理地期望同一半导体设备在一个产品中运行无线协议，喺第二消费设备中编码视频数据，并且在第三消费设备中执行面部识别。一个芯片可以设计成一种通用嘅方式嚟处理每一项任务，但是佢会变得好大，而且造成功率浪费。噉就是点解RISC-V嘅可扩展性咁吸引人，允许不同嘅性能/功率配置，同时保留跨多个设备嘅软件投资。”

迄今为止，对RISC-V嘅最大认可嚟自固态驱动器制造商，这是ISA嘅一个相对简单嘅应用。Western Digital已承诺将10亿个核（而家嘅处理器通常由多个处理核构成）转换为RISC-V，竞争对手Seagate在2020年底推出‌两个RISC-V处理器。两家公司都将节省大量资金，从ARM转换出去，从而避免‌该公司嘅许可费。此外，佢哋相信，佢哋对RISC-V嘅使用将带嚟“更低嘅延迟、节能、更快嘅速度提高驱动器容量、存储驱动器嘅计算能力，以及改善网络边缘创建嘅数据嘅安全性。”第啲有希望嘅市场包括汽车视觉系统同安全摄像头、工厂应用程序同智能农业，如跟踪牲畜。

在同RISC-V基金会合作嘅一个市场研究项目度，Semico在2019年末估计，到2025年，RISC-V将占据工业总核心消耗量嘅4.5%。考虑到其相当保守嘅方法（从目前嘅调查数据线性推断），佢可能低估‌RISC-V嘅增长。

• 中国嘅存在感大增

今日，中国拥有最活跃嘅RISC-V生态系统。中国各大科技公司似乎都在宣传自己嘅RISC-V战略，阿里巴巴生产嘅RISC-V芯片可能是世界上速度最快嘅面向人工智能应用嘅RISC-V芯片。阿里巴巴仲宣布希望将RISC-V置于其未嚟云计算同边缘计算战略嘅中心，而小米正喺度销售一款基于RISC-V处理器嘅可穿戴设备。华为宣布正喺度考虑采用RISC-V作为其移动芯片ARM嘅替代品。总之，300多家老牌公司同初创企业正喺度中国从事RISC-V项目。中国公司在RISC-V供应链嘅各个环节都出现咗，从阿里巴巴嘅达摩研究院同赛方科技等核心IP设计公司，到兆易创新同北京君正等设计公司，最后是小米同华为等品牌制造商。

点解（中国公司）有咁强烈嘅兴趣？正如一篇解释RISC-V重要性嘅中国媒体开宗明义道：“你唔可以在人哋嘅地基上建造房子”。事实上，中国历代领导人开始就一直将技术独立放喺首位，且最近美国针对华为等公司嘅限制令中国加倍努力，建立一个自力更生嘅技术生态系统。特别是，美国对中兴通讯嘅制裁，几乎杀死‌一家价值100亿美元嘅家喻户晓嘅公司，畀工业界带嚟‌警醒。指令集架构， EDA工具等，是美国限制中国芯片生态系统嘅潜在瓶颈。但係，虽然RISC-V令人兴奋，但中国几乎没有采取任何行动嚟支持佢，只公开承诺数百亿美元中嘅一小部分用于促进国内芯片产业嘅发展。

除咗避免美国嘅限制外，受益于在新嘅技术框架下开发专有技术同产品嘅机会，RISC-V仲代表住中国企业第一次有机会参同新ISA嘅创建。几十年嚟，中国企业一直在努力打造具有全球竞争力嘅芯片。技术转移同RISC-V前景嘅重新设定，畀‌呢啲公司另一个从西方领跑者手中夺取市场份额嘅机会。

“中国决唔系注定要主宰RISC-V世界嘅” ，本文作者称。正如一位行业专家在最近嘅一次采访中所说，“中国生态系统在RISC-V方面嘅主要缺点是在人才、软件同应用方面。”同世界第啲公司一样，中国企业缺乏在ISA方面具有丰富经验嘅人才，虽然各大学正喺度推出新嘅教材并进行培训RISC-V比赛，以及最近在大陆举行嘅RISC-V会议直播嘅15000名观众，证明‌佢哋嘅广泛兴趣。正如这位专家所解释说，“在构建软件同应用生态系统方面，中国从嚟没有真正嘅成功案例……尤其系在编译器、调试器、操作系统、基础库、上层应用程序框架等基础软件方面。同类软件总体贡献存在差距，但目前增长较快。好多国内公司不断改进呢类软件，差距正喺度逐步缩小。”

第啲新兴经济体都可以从RISC-V重塑该行业嘅潜力中获益。印度政府投资开发‌一系列本土处理器，印度工业研究所马德拉斯嘅Shakti项目引领‌呢一进程。人哋希望，一个更加商品化嘅行业将削弱处理器嘅溢价，颠覆半导体市场，使该行业更似一个服务行业。印度公司已经是世界一流嘅服务提供商，因此可以利用印度嘅电气工程人才，喺高端芯片以外嘅所有领域同全球竞争对手展开竞争。

• 美国应当畏惧RISC-V吗？

美国政府内部嘅一啲人担心中国企业采用RISC-V嘅快速进程。考虑到开源软件使中国互联网技术巨头如字节跳动同腾讯崛起，一啲人认为RISC-V可能预示住硬件领域嘅类似动态，喺这方面，由当地补贴支持嘅中国企业可以占领国内市场。RISC-V可以取代西方知识产权。喺呢种情况下，芯片设计可能会成为一种商品，中国嘅补贴规模同能力可能会席卷全球市场。DARPA微控制器产品经理谢尔盖·利夫（SergeLeef）在2021年1月向《华尔街日报》辩话，RISC-V可能“等中国在所有呢啲技术上有一个台阶，因为佢哋而家可以节省20年嘅工程时间，一夜之间赶上西方技术？呢個唔係不可能。”

2020年初，RISC-V基金会从美国迁至瑞士重组，旨在“平息对公开合作模式政治干扰嘅担忧”。虽然呢一宣布受到华为等公司嘅赞扬，但此举并唔可以保证RISC-V将停留在美国限制范围之外。如果美国政府确定，不管基金会嘅住所点样，好可能会将大部分知识产权放喺中国成员无办法接触到嘅地方，或者至少会破坏基金会，使美国企业不再为社会做出贡献，不得不开始自己独立嘅项目线。虽然咁，好多美国公司可能会游说保持RISC-V嘅开放，因为只有Arm同英特尔可能从针对ISA嘅积极限制策略中获益。

虽然华盛顿嘅一啲人担心RISC-V，但如果美国能够利用开源硬件提供嘅机会，美国仍有好多嘢可以从RISC-V中获益。开源软件推动‌当今美国软件巨头嘅崛起。虽然RISC-V嘅崛起将降低芯片设计嘅价格，并导致半导体行业某啲领域嘅商品化，但佢将将竞争嘅重点从资本转向设计创意。这将发挥美国作为全球领先者在培养高端工程人才同将其同商业敏锐度相匹配方面嘅优势。更何况，只要开源EDA工具仲有好长嘅路要走，美国仲是会有一个可以长期卡住中国企业脖颈嘅优势点。此外，美国SIVIE公司目前最有能力在新芯片公司中在全球RISC-V生态系统中发挥主导作用。

虽然华盛顿嘅一啲人担心RISC-V，但如果美国能够利用开源硬件提供嘅机会，美国仍有好多嘢可从RISC-V中获益

那么，美国应该点样投资于开源硬件范式呢？首先，国家要出台“不伤害”策略，反而鼓励呢一重要部门更多发展壮大。应资助大学同工业研究实验室嘅额外研究，鼓励同资助在呢个新空间进行学生培训，并努力建设少数优秀中心，不仅推动技术进步，但都将研究人员同学者同工业联系起嚟。DARPA在推动技术前沿方面发挥作用。但係，正如DARPA项目经理就RISC-V所说，“DARPA基金项目唔系基础设施”。为‌支持更广泛嘅生态系、统振兴国内芯片产业，美国需要对愿意展望比硅谷更长远投资前景嘅公司进行投资，以获得回报。过去20年嚟，美国风投对半导体创业公司嘅兴趣越嚟越低，原因是佢哋嘅创业成本高，行业增长率低。鉴于基于开源技术嘅公司（如Redhat）已经成熟‌好长时间，政府可以做更多嘅投资嚟建设呢个生态系统。国会应该考虑为开放源码硬件技术拨款。

结论

随住美国半导体行业面临日益加剧嘅竞争压力，加上计算机芯片在美国同中国加速嘅技术竞争中扮演住基础性角色，决策者哋对芯片嘅重视程度超过‌几十年嚟嘅水平。而家，半导体短缺正喺度影响汽车等商品嘅供应链。但係，有关美国半导体行业风险嘅讨论过于集中于该行业嘅特定子行业，而牺牲‌更广泛嘅生态系统。除此之外，美国嘅辩论往往转向点样捍卫现有优势，而唔系新嘅创新点样改变现有模式。

国会同美国正喺度考虑点样支持该行业。该行业嘅历史表明，试图补贴特定嘅公司或当今嘅技术好可能会失败。对于技术嘅未嚟，政府唔会比半导体行业嘅专家哋更认识。对于芯片在未嚟十年嘅发展方向，业界专家哋都有不同嘅睇法。对于国会或白宫嚟讲，呢个行业嘅发展速度实在太快，无办法挑选赢家，都无办法以足够嘅粒度理解技术发展嘅轨迹。

政府可以通过支持健康嘅半导体生态系统（包括训练有素嘅劳动力）、充足嘅风险投资环境（尤其系对早期企业而言）、以及培养新嘅同颠覆性嘅教育体系嚟提供帮助，而唔系试图保护特定嘅企业或获取一套确定嘅技术能力思想。从第一批芯片嘅发明开始，美国政府就一直在扮演呢一角色。对下一代技术嘅研究；促进政府、大学同公司之间嘅伙伴关系；利用现有嘅政府机构，如DARPA同In-Q-Tel嚟支持微电子技术，呢啲都系华盛顿可以支持芯片行业嘅方法，而无需对特定公司投下大赌注。

一啲工业界人士同国会议员建议，喺美国花费数十亿美元补贴新制造厂嘅建设。鉴于最先进嘅新制造厂嘅建设成本可能高达200亿美元，呢個唔係一个划算嘅战略。例如，喺20世纪80年代，美国在电子设计自动化领域占据主导地位嘅大学研究中心嘅投资花费‌数千其美元，而唔系数百亿美元。正是呢啲投资使美国对中国嘅限制在今天生效。美国目前控制嘅另一项“瓶颈”技术是半导体制造设备，这是半导体行业嘅一个子行业，其公众关注度远低于芯片制造商本身。但对美国嘅嚟讲，制造业设备同样重要。

为晶圆厂嘅建设提供补贴肯定会促进半导体产业嘅发展，提供更多嘅半导体就业机会，加强生态系统。但决策者必须问，鉴于资源有限，这系咪是实现呢一目标嘅最佳途径。三星（Samsung）同台积电（TSMC）这两家领先嘅芯片制造商都系外国公司，因此就算佢哋同意在美国建立新嘅工厂，佢哋嘅核心技术同研发仍将主要在国外进行。此外，美国领先嘅芯片制造商英特尔（Intel）已经非常有利可图，并且已经在美国生产‌好多芯片。喺其制造优势被台积电（TSMC）同三星（Samsung）夺走嘅那段时间入面，英特尔甚至实现‌数十亿美元嘅利润。缺乏资金唔系其技术问题嘅原因，因此政府嘅财政支持可能唔系解决办法。如果美国政府考虑点样支持英特尔拓展潜在增长市场嘅努力，比如O-RAN电信技术所需嘅芯片，噉就更明智嘎啦。就系对开源软件采取一种复杂嘅方法。事实上，如果这能打开芯片设计领域嘅新创意，美国可能会成为越嚟越多使用开源架构嘅最大受益者，而喺芯片设计领域，美国起住主导作用。政府可以通过将开源视为机遇而唔系威胁嚟提供支持，并帮助教育熟悉开源设计嘅员工。