芯片行业，新竞赛

全球微芯片领域的激烈竞争通常被认为是一场尺寸之战，各家公司都在争先恐后地将越来越多的晶体管塞进不断缩小的硅片上。

目前，这场竞赛是在台积电、英特尔和三星之间进行的，所有这些公司都在试图批量生产首款“两纳米”芯片——这是下一代半导体的营销术语，可以在使用更少能源的同时提供更快的处理速度。

但还有另一场竞赛正在进行：所有三个芯片制造商都在一个可以说对提高未来计算能力同样重要的领域进行创新。它被称为“先进封装”，是一组将具有不同功能的多个芯片组合在一起运行的技术，允许计算机和设备利用现有技术提高其性能。

先进封装不仅仅是一个商业故事：它已经成为华盛顿关于微芯片未来讨论的一部分，特别是关于它可能发生在哪里的全球辩论。

拜登政府认为先进封装是一个新兴领域，任何国家都可能在该领域占据主导地位，这与传统的封装方法不同，传统的封装方法是劳动密集型的，几十年来一直被外包到亚洲。为了让美国站稳脚跟，它已投入至少 30 亿美元用于创新，以提升美国在这些技术方面的领导地位。

上周，美国商务部将先进封装作为《CHIPS 法案》110 亿美元用于半导体研发的首次资助竞赛的重点，这项努力致力于抓住 5 到 15 年后该行业的最大机遇。

微电子贸易集团 SEMI 的首席技术官梅丽莎·格鲁彭-谢曼斯基 (Melissa Grupen-Shemansky) 表示，先进封装与美国恢复世界领先芯片生产的努力“同等或更重要”。

“这不仅仅是达到2纳米晶体管。我们已经认识世界上有能力做到这一点的人，但不是美国，”她告诉 DFD。“这些进步将在很大程度上通过先进封装技术真正实现，因此了解如何做到这一点对我们来说非常重要。”

“封装”本身并不是一个新想法。芯片总是需要某种外壳来保护它们，并能够与它们内置的系统的其他部分进行通信。

在过去，设备将具有存储芯片（用于存储数据）和逻辑芯片（用于处理数据），这两个芯片都采用各自的封装，并分开放置在电路板上。先进的封装技术可以将它们合并到一个封装中，从而减少在它们之间发送信号所需的时间和功率，并节省设备内部的空间。

与芯片行业的大部分一样，人工智能是需求的最新驱动力。台积电董事长Mark Liu去年秋天表示，他的公司难以跟上最近人工智能热潮的步伐，并不是因为对芯片本身的需求，而是因为“我们的 CoWoS 产能短缺”——该公司的“晶圆上芯片”基板”先进封装技术。

更好的封装对于智能手机等设备变得非常重要，其中小型化功率是关键。健康监测贴片和智能服装等未来理念也有望推动需求。

对于寻求重新获得计算外围优势的美国来说，这似乎是一个机会。很难说谁是先进封装领域的明显领导者以及以什么衡量标准。

美国巨头英特尔雄心勃勃地在先进封装领域占据领先地位。今年早些时候，英特尔在新墨西哥州里奥兰乔开设了一家耗资 35 亿美元的工厂，该工厂被誉为美国唯一一家大规模生产世界上最先进封装解决方案的工厂。台积电在先进芯片封装方面开发了最多的专利，三星紧随其后。就绝对数量而言，被称为 OSATS 的第三方供应商在封装领域占据主导地位。

对于国家来说，领导力的风险很高。一些分析师和立法者警告说，如果美国制造的尖端芯片仍需要运往海外进行封装，那么美国对技术主导地位的追求可能会失败。

拜登政府已经承认了这一风险。美国正在尝试：CHIPS计划的目标是到本世纪末，它可以成为多个大批量先进封装设施的所在地，并成为尖端芯片技术的全球领导者。

国会将削减两个关键联邦科学机构的预算，这两个机构预计将成为人工智能、微芯片、量子和其他尖端国家技术开发的核心。

POLITICO 的 Christine Mui 和 Mohar Chatterjee今天报告，国家标准与技术研究所和国家科学基金会目前的预算分别面临超过 11% 和 8% 的削减。根据这项预计立法者将于本周批准的协议，NIST 将获得 14.6 亿美元，NSF 将获得 90.6 亿美元。

这些机构在白宫围绕新兴技术制定新法规以及提高美国与中国的技术竞争力方面发挥着重要作用。因此，美国科学家联合会的 Divyansh Kaushik 警告说，预算打击“可能会对美国在技术创新和人工智能发展方面的领导地位产生持久影响”。