SIA：投资半导体对美国意义重大
最新更新时间：2020-06-14
阅读数：
来源：内容由半导体行业观察翻译自SIA，谢谢。
几十年来，联邦政府和私营部门对半导体研发的投资推动了美国半导体行业的快速创新步伐，使其成为全球领导者，并刺激了整个美国经济的巨大增长。这份报告分析了联邦政府在半导体研发方面的投资对美国经济增长、创造就业机会和我国技术领先地位的影响。报告的主要结论如下:
发现1.联邦政府对半导体研发的资助推动了经济增长，促进了美国在全球技术领域的领导地位
联邦政府对半导体研究的投资为美国经济带来了巨大的红利。我们估计，在半导体研究上每投入1美元，就能带来16.50美元的GDP增长。
联邦半导体研发部门定义
美国政府没有对半导体研究项目或相关项目的官方概要。在白宫科学技术政策办公室(OSTP)的主持下，最近成立了一个工作组，以协调联邦政府的半导体研究项目。由于没有正式的列表，我们创建了附录B-1中列出的程序列表。
联邦半导体研发包括联邦资金，广泛用于物理科学和工程、计算、纳米电子计算、新设计/材料/结构、基础微电子、物联网、人工智能、先进制造工艺、新型计算和存储范式等领域的基础理论和实验研究。这项研究的重点是研究物理学、材料科学、量子计算、应用数学和工程学的基本原理。通常，这项研究由四个机构资助:国家科学基金会、国防部、国家标准与技术研究所和能源部。
图1:联邦政府资助的研究会引发连锁反应
图1显示了联邦政府的研究投资是如何增加GDP的链式反应。联邦政府的研发投资会刺激私营部门的研发投资，反过来，这又会刺激整个美国经济更大的创新和增长。
我们对联邦政府对半导体研发的资助与私营部门对半导体研发的投资之间的历史关系进行了分析，结果表明它们之间存在正相关关系，联邦政府资助的增加会刺激私人投资的更大幅度增长。私营半导体行业的投资受到最初的联邦投资的刺激，然后会刺激其他经济领域的创新，最终为更广泛的美国经济创造增长。
根据最近的历史数据，由于这种连锁反应，联邦政府在半导体研究上每投入一美元，就会使美国GDP增加16.50美元。
随着半导体在推动整个整体经济创新方面发挥的普遍作用，而不仅仅是在直接下游的计算机和电子行业，我们对GDP的估计影响可能被低估，对GDP的总体积极影响将显著提高。
除了使美国经济受益外，联邦政府的半导体研究投资在保持美国半导体技术领先地位方面也发挥了关键作用，从而进一步增强了美国的竞争力。
美国半导体行业是全球的领导者，占全球半导体销售市场近一半的份额。通过每年大量的研发投资(部分受到联邦资金的刺激)，美国半导体工业已经能够在创新和创造前沿技术方面领先世界。反过来，美国在信息和通信技术方面保持了领导地位，在未来“必须赢”的技术方面也处于有利地位。
未来经济的特点是使用传感器来收集大量数据，使用网络来存储和移动数据，以及先进的计算机和系统来分析和有效地使用数据。半导体是这些功能的核心，我们必须进一步发展半导体技术，以满足未来技术的需要。
发现2：联邦政府对半导体研发的投资一直落后于私人投资
尽管联邦政府对半导体研发的资助为推动半导体工业和相关技术部门的创新提供了关键的动力，但每年的联邦资助仍远远落后于私营部门对半导体研发的投资。与此同时，主要竞争对手正大幅增加政府在研究方面的投资。
如果投资不足持续下去，美国将面临失去创新优势和全球技术领先竞争的风险。
图2.联邦政府对半导体研发的投资只是工业投资的一小部分。
这些数字说明了一切。40年前，联邦政府对半导体研发的投资是私人投资的两倍多(联邦投资10亿美元，私人投资4亿美元)。几十年来，私营部门的投资急剧增长。美国半导体行业每年投入近20%的收入用于研发，是所有行业中最高的，而联邦投资的增长一直很温和。如今，私人投资接近400亿美元，远远超过联邦政府在半导体专用研发方面的17亿美元和在半导体相关领域研究方面的43亿美元。
过去40年来，半导体研发领域的私人投资增长了近10倍，而联邦投资则保持不变。
作为GDP的一个百分比，联邦和私人研发投资趋势的差异是明显的。过去40年来，半导体研发领域的私人投资占GDP的比例增加了近10倍，而联邦投资则保持不变。这些趋势如图3所示。
1978年，联邦半导体研发和私营半导体研发都只占GDP的0.02个百分点。2018年，私营部门半导体研发迅速增长至GDP的0.19%，而联邦半导体研发仅略微增长至GDP的0.03%。
自2003年以来，联邦半导体研发平均只占GDP的0.02%，只占美国政府研究投资总额的0.14%。以任何标准衡量，联邦半导体研发投资的增长趋势都落后于私营行业的水平。
如果没有大幅增加联邦资金，该行业确立的创新历史步伐将面临风险，这就给我们的竞争对手创造了挑战我们全球领导地位的机会。此外，这些联邦投资所引发的正面连锁反应所带来的巨大经济效益也受到了威胁。
图3.过去40年，联邦半导体及相关研究在GDP中所占的比例一直持平，而私营行业的投资增长了10倍
发现3:联邦政府对半导体研发的额外投资将进一步促进美国的经济增长和就业，并帮助美国在未来的技术上处于领先地位
虽然美国半导体行业目前在全球市场份额和创新方面领先世界，但海外政府正寻求通过对商业制造和科学研究的巨额政府投资来取代美国的领导地位。这些挑战对美国半导体行业的领导地位以及我们赢得将决定我们未来的技术全球竞赛的能力构成了威胁。
随着半导体技术的进步变得更加复杂和昂贵，联邦政府需要在研究方面增加投资，以帮助发现下一个突破性技术，使美国能够成功地与全球竞争对手竞争，并在人工智能、量子计算和包括5G在内的先进无线网络等未来“必须赢”的技术上领先。
大幅增加联邦政府在半导体研究及相关领域的投资，不仅是维持美国经济和技术领先地位的必要条件；这些投资为整个经济带来了经济效益。简而言之，对半导体研究的投资是对联邦资金的明智使用，为美国经济带来了实质性的增长和就业机会。
这项研究衡量了两种情况对美国GDP和就业创造的影响:
1. 现状情景:联邦政府对半导体研发的资助以每年5%的历史性速度增长。
2.雄心勃勃的资助方案:联邦政府对半导体专业研发的资助将在未来五年内增加两倍，达到51亿美元;联邦政府对半导体相关研究的资助将在未来五年内增加一倍，达到86亿美元。
情景2将促进半导体创新，并大大加强美国经济和美国的全球技术领导地位。在这种情况下，美国政府将在5年内投资508亿美元用于半导体研发，这比方案1中概述的现状资金水平多156亿美元。联邦研发资金的增加会带来哪些经济和技术上的好处?
美国GDP
在保守的假设下，我们发现在未来五年内大幅增加联邦半导体研发将使2025年至2029年美国GDP累计增长2.144万亿美元。相比之下，保持目前的联邦政府对半导体研发的资助水平，2025年至2029年将为美国国内生产总值(GDP)累计增加1.983万亿美元。两者的差额是1610亿美元。
因此，如果联邦政府对半导体研发的投资大幅增加，到2029年，美国经济的GDP将增加1610亿美元(图4)。
图4.从2025年到2029年联邦研发增加对美国GDP的估计影响(数十亿美元)
如果美国政府大幅增加对半导体研发的联邦投资，美国经济将在5年内增加1610亿美元的GDP。
图5
工作
投资将导致就业机会的大幅增加。计算机和电子行业每销售价值100万美元的商品和服务，就会增加2.5个计算机和电子行业的工作岗位，以及5.8个为计算机和电子行业提供商品和服务的上游行业的工作岗位。联邦政府增加了对半导体研发的投资，从而增加了1610亿美元的GDP，这将在未来十年增加496,847个工作岗位。如果把经济中其他部门的就业增长考虑在内，就业总数的增加将会大大增加。
未来科技
除了增加联邦研发资金带来的经济利益外，这种增加还将推动创新，使美国能够在未来“必须赢得”的关键技术方面处于领先地位。其中包括为自动驾驶汽车和其他自动系统提供动力的人工智能，分析海量数据并加强数字加密的量子计算，以及以前所未有的速度无缝连接人们的先进无线网络。这些核心技术将推动对未来经济增长至关重要的其他领域的未来创新，比如个性化医疗、机器人和智能产品。在未来这些技术上处于领先地位的国家将获得无法估量的经济利益。
结论
现在，联邦研发投资的增加比以往任何时候都更是维持和加强美国半导体行业全球领导地位的关键因素。联邦政府对半导体研发的资助对于美国半导体行业保持芯片创新的快速步伐、促进经济增长和就业、推动美国在未来必须获得的技术方面的领导地位是必要的。
联邦半导体研发的大幅增加将对整个经济产生巨大影响，为GDP增加1610亿美元，创造近50万个新就业岗位，并确保美国在人工智能、量子计算、先进无线网络和其他未来关键技术方面处于领先地位。
简而言之，增加对半导体研究的资金投入对联邦政府来说是一项可靠的投资，并且会为整个经济带来显著的回报。
*免责声明：本文由作者原创。文章内容系作者个人观点，半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点，不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持，如果有任何异议，欢迎联系半导体行业观察。
今天是《半导体行业观察》为您分享的第2340期内容，欢迎关注。
推荐阅读
回复 投稿，看《如何成为“半导体行业观察”的一员 》
回复 搜索，还能轻松找到其他你感兴趣的文章！
京公网安备 11010802033920号