半导体新的“危机”悄然来临

尽管半导体行业历来是世界上最赚钱、发展最快的行业之一，但现在面临着前所未有的挑战。

据最新报道，美国半导体行业正面临严重的工人短缺。预计到 2030 年，这种短缺将成为一场科技工人危机，短缺100万工人。 

估计的技术工人供应缺口可能会从半导体行业延伸到整个美国经济。图片由半导体工业协会提供

短缺涉及各个职业，包括电气工程师、技术人员和生产工人，特别是超大规模集成（VLSI）设计领域的短缺。现在，随着日益严重的危机有可能使该行业偏离轨道，该领域的许多领导者正在团结起来，教育和培训新一波的专业人士。

自 20 世纪 60 年代以来，半导体行业及其劳动力随着新技术和消费者需求的增长而稳步增长。虽然当前的工人短缺可能是由于许多相互交叉的社会经济变量造成的，但有些因素比其他因素发挥着更大的作用。

机器学习等大数据技术的兴起提高了对下一代计算平台的需求。麦肯锡报告显示，仅 2021 年半导体行业销售额就增长了 20%。然而，制造工厂很难以同样的速度扩大工人供应。 

电气工程的入学人数呈下降趋势，而计算机科学的入学人数呈上升趋势。图片由 2022 年 IEEE VLSI 技术与电路研讨会/ Semi Wiki提供

与其他工程管道相比，半导体工程的严格性也阻碍了许多未来人才在该领域的职业发展。半导体设计需要对物理、统计学和电气工程有深入的了解，通常需要高等教育和大量的现场培训经验才能掌握。相比之下，例如，软件工程提供了一个利润丰厚的职业，需要四年制学位，在某些情况下，只有三个月的“训练营”。只需较少的教育和培训，一个人就可以成为一名软件工程师，并可能获得更高的薪水——这就是许多人正在做的事情。

随着美国劳动力将注意力转向人工智能和机器学习等以软件为中心的领域，台湾等国家也加倍投入半导体工程。结果是：美国在软件方面处于领先地位，但在硬件方面却严重落后。 

尽管有报告预测半导体劳动力危机将在 2030 年发生，但工人短缺的影响如今已经在美国显现出来。

近日，台积电宣布计划大幅 推迟其亚利桑那州芯片工厂的开业，将竣工日期从2024年底推迟至2025年。该公司将这一推迟归因于缺乏懂得如何安装和操作的技术工人半导体级设施中的专用设备。

台积电位于亚利桑那州的工厂。

图片由台积电和CNBC提供

为了满足新的开业期限，台积电已从台湾向美国引进技术工人。具体数字尚不清楚，但有报道称，台积电可能已向该工厂引进了 500 多名工人，但一些美国工人对这一决定表示谴责。

针对教育短缺的问题，Arm 与其他行业领导者最近发起了半导体教育联盟。

通过汇集行业、学术界和政府的主要利益相关者，该联盟力求创建适合特定地区的能力框架，并开发教育和培训途径。这一举措可以让教师、研究人员以及未来或实践工程师获得教育资源和半导体项目。

该计划的一部分是通过实习、学徒和带薪实习创造实践经验的机会。此外，该集团将通过大规模开放在线课程（MOOC）平台开发教育机会。该联盟希望帮助寻找更多人才加入劳动力队伍，同时提高现有劳动力的技能。

该联盟的一些著名成员包括 Arduino、Cadence、康奈尔大学、半导体研究公司、意法半导体和 Synopsys。

根据德勤的一份报告，到 2030 年，美国将需要在半导体行业增加 100 万熟练工人，以避免危机——相当于每年增加 10 万人。同一份报告还指出，目前美国每年就读电气工程和计算机科学专业的研究生不到 10 万名。 

根据这些数字，避免危机的机会似乎很小。然而，随着 Arm 等行业领导者的新举措以及适量的政府激励措施，美国可能会迎接挑战并满足不断涌现的新晶圆厂的需求。