本周，乔·拜登总统将签署 《2022 年芯片与科学法案》 使其成为法律。该法案包括近 530 亿美元的 funding，以鼓励 国内制造 半导体芯片，以及继续对该领域进行研究。“CHIPS”代表“创造有利的激励措施以生产半导体”，但该法案的范围不仅限于计算机组件：它提议大幅增加对能源部科学办公室、国家科学基金会和国家标准与技术研究院的 funding。它还为 NASA 制定了新政策，包括将对国际空间站的支持延长至 2030 年，并重组将人类送回月球并最终送往火星的计划。
美国电气电子工程师学会 (IEEE-USA) 美国分会代理总经理罗素·哈里森表示，由于许多领域都依赖计算机芯片，新法律的影响将远远超出 半导体行业，他过去几年一直在就该立法向政治家提供咨询。“实际上，我正在努力思考哪些行业不依赖它们，”他补充道。《大众科学》与哈里森谈论了《芯片与科学法案》涵盖的内容，以及这将如何影响美国。
[以下是经过编辑的采访稿。]
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这项法案支持哪些类型的科学、技术和探索？
所有类型！这并不完全正确，但其中内容很多。首先，重要的是要注意该法案基本上分为两个部分。《芯片法案》：它相当集中，并且对半导体和相关产业非常有利，IEEE 对此显然非常兴奋。它确实支持半导体产业和相关企业：它不仅是 [funding] 半导体的生产，还包括生产半导体所需的一切——设计、封装，以及对整个行业的整体考量。我们需要强调这一点，因为该法案的《芯片法案》是“拨款资金”。也就是说，这是真金白银，因此这笔钱将会被使用。大部分资金将投入到工业界并支持工业投资。在 527 亿美元的补贴中，大部分最终将流向私营公司。贯穿该法案的主题之一是支持国内制造业，这很重要，因为制造业在这个国家创造了很大一部分就业机会——一直如此。研究部分 [包括] [五年内] 商务部用于该领域任何方面的 110 亿美元一般研发资金。
对包括 NASA 在内的科学计划的支持呢？
您看看法案的其余部分——所有能源方面的内容和 NSF [国家科学基金会] 研究——所有这些都是“授权”资金，这意味着它还不是真金白银：我们必须通过拨款程序才能获得。因此，在 NASA 部分 [法案中]，没有实际的美元数字。但它确实 [提及] 阿耳忒弥斯 登月及更远的任务；它确实进行了一些官僚机构的调整，以创建 NASA 在我们所处的新太空环境中生存和发展所需的结构。
哪些行业依赖半导体芯片？
所有行业。在芯片行业内，您可以区分传统芯片（即已经存在一段时间的可靠芯片）和尖端芯片。《芯片法案》主要关注真正高端的尖端芯片，尽管其中有一些关于传统芯片的措辞。因此，仅看真正高端的芯片：人工智能，显然，对于该行业来说，“越快越好”。通信，也是如此。金融实际上需要大量高端芯片计算能力。汽车工业依赖越来越多的计算机芯片，但它们往往不是真正尖端的芯片。但是，随着您进入更多的自动驾驶汽车领域，这种能力必须更大，因为它们必须更快地做出更多决策。农业部门：人们总是忽视美国农业，但他们在传感、遥感、自动驾驶汽车 [如] 收割机和农用设备方面做一些非常高科技的事情，这也将依赖于其中的一些东西。能源领域使用了很多：分布式 [能源] 发电技术 变得越来越重要，它依赖于一些非常复杂的计算机建模。网络安全行业——它是其他所有行业的一部分——依赖于先进技术。美国是一个先进技术国家；我们将 [芯片] 用于所有这些领域。
尖端芯片的功能是传统芯片不具备的？
我确实知道它们变得非常小。制造这些芯片的公司开始涉足奇异领域，例如量子计算，如果我们可以让它工作，它将比目前的芯片快得多。从根本上说，一切都与速度有关。但当然，速度会转化为许多其他东西。当我们谈论每秒万亿次交易，而不是每秒数十亿次交易时，您可以开始做一些使用较小芯片无法完成的事情。我们进入人工智能领域——完成真正的人工智能工作所需的计算量，比我们 10 年前能够做到的要多得多。
该法案能否缓解当前由供应链问题引起的半导体短缺？
它无法解决我们目前正在经历的问题，因为您无法在六个月内建立一个晶圆厂 [建造半导体制造工厂]。这是一个长期项目。但从长远来看，它肯定会有所帮助。跨越全球并涉及多个国家和跨洋航行的长供应链是脆弱的。无论您为保护它们付出多少努力，它们都是脆弱的，仅仅因为它们很长。在这个国家生产芯片将使供应链更简单、更清洁、更容易保护。
其中还有一些章节设立了新的研究，创建了新的政府组织，以更好地监测美国经济中的供应链。这样，从长远来看，我们将能够更早地发现这些问题，从而使它们更容易处理。
全球半导体供应的一个潜在威胁是 中国和台湾之间日益紧张的关系。《芯片与科学法案》能否减少美国对国际芯片生产的依赖？
台湾是半导体技术的全球领导者。因此，无论有没有《芯片法案》，我预计我们将继续在这一领域与台湾进行大量的业务往来，因为他们非常擅长。最重要的是，这是尖端技术——谁做得最好，谁就会获胜。半导体是一个全球性产业，大多数主要的工业国家都发挥着重要作用。韩国和台湾是主要的。日本与美国有些相似，也是一个高端制造商以及主要的科研国家。欧洲人在这个领域做了很多伟大的研究。《芯片法案》确实激励了对美国的投资。它有时也鼓励国际合作。坦率地说，在全球范围内确保供应链安全（该法案确实做到了这一点）对台湾、韩国和我们的许多其他亚洲伙伴来说非常重要。
《芯片法案》还资助什么？
劳动力：这是我们对该法案最兴奋的部分之一。这个国家的很大一部分地区实际上尚未参与 21 世纪的经济。《芯片法案》有意通过区域技术中心和对服务欠缺社区的投资来改变这种状况。对劳动力发展的投资远远超出研究生，包括本科生研究，也包括过去被称为职业培训（我们将称之为专业培训）、认证计划和社区学院的内容。这个国家 60% 的工作岗位不需要大学学位；但确实需要培训。投资于这些人，那些知道如何建造机器人、维修机器人、运行网络安全系统的人——这些都是高薪中产阶级工作，对于整个运营绝对至关重要。
《芯片法案》有意将该国未参与该行业的地区拉入该行业和这项工作中。从长远来看，它将对美国的广泛繁荣产生巨大影响。坦率地说，这也是实现多元化的关键：如果您想引入目前未参与 STEM 领域的人群，您必须将产业带给他们。而这正是《芯片法案》所做的。