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Joe Biden总统的行政命令致电供应链审查对于关键产品来说,在美国半导体制造能力的数十年的数十年中,投入了聚光灯。半导体是计算机,手机,车辆和设备中使用的逻辑和内存芯片。美国的共享是全球半导体制造的只有12%,从1990年的37%下降根据该半导体工业协会的说法。

It might not seem important that 88% of the semiconductor chips used by U.S. industries, including the automotive and defense industries, are fabricated outside the U.S. However, three issues make where they are made critical to the U.S. as the global leader in electronics: lower capability, high global demand and limited investment.

降低能力

美国芯片公司在国际合作伙伴中越来越依赖,以制造他们设计的芯片反映了美国的减少能力。美国半导体公司拥有全球芯片销售市场的47%,但只有12%的人在美国生产的速度更快,更智能的电子产品需要芯片设计创新,这反过来依赖于最先进的制造技术。

半导体制造的进步基于晶体管的数量,芯片的最小的芯片的电子元件,每平方毫米。最先进的半导体制造技术和设施,称为Fab,标记为5纳米,或百万分之千毫米。该数字是指过程而不是任何特定的芯片特征。通常,纳米额定值越小,每平方毫米的晶体管越多,虽然它是一个复杂的图片与许多变量。最高晶体管密度为每平方毫米约1亿。

台湾和三星在韩国正在开发3个纳米工厂,而美国尚未有7纳米工厂。英特尔宣布其7纳米工厂不会准备生产直到2022年末或2023年初。这使得美国没有制造最先进的芯片。

全球性高的需求

随着大流行,对手机,笔记本电脑和其他工作设备的需求以及增加互联网的使用增加了对Fab的压力,以增加他们为这些产品提供的筹码数量。全球汽车行业预测,在大流行期间,对汽车的需求将落下,因此它减少了用于车辆安全,控制,排放和驾驶员信息系统的半导体芯片的订单。汽车行业已重新启动生产但现在面对半导体芯片的短缺

最近,八个国家州长要求拜登加倍努力“敦促晶圆和半导体公司扩大生产能力和/或暂时将其目前生产的适度部分重新分配到自动级晶圆生产。”这种“适度”重新分配不能在不造成其他地方的短缺情况的情况下进行。它无法快速完成。例如,台湾半导体巨头TSMC报告了六个月的延长时间从下订单到交付,估计筹码筹备3个月。

有限的联邦投资

台湾,韩国,新加坡和中国各国政府每年在其半导体行业每年投入数十亿美元并显示。这些投资不仅包括设施本身,而且还包括转向下一代Fabs所需的研发和工具开发。在美国的这种激励措施保持最小。

TSMC计划今年在雄性工厂投资25-280亿美元,并承诺为亚利桑那州的工厂投资120亿美元。要以这种观点来说,亚利桑那州台积电厂预计将在台湾和中国现有台积电设施中的1,000,000晶片相比,每月开始加工20,000个晶圆。

关于供应链的拜登的执行命令是确定改善美国半导体行业前景所需的投资的重要一步。

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