制造下一代计算机芯片需要像工业规模烹制美食一样精心。最好的食材、技术和工具，当然还有最敏锐的头脑必须汇聚在一起，才能创造出变革性的成果。在厨房里，如果缺少其中任何一个要素，这顿饭就会逊色。
美国商务部很快将掌管一场盛宴，根据《芯片与科学法案》拨出110亿美元用于研发，以重振美国迟缓的芯片制造业。目前，美国仅生产全球12%的芯片。通过《芯片法案》，联邦政府表达了重返芯片制造前沿的雄心壮志。然而，在愿望和行动之间，存在着巨大的差距。这并非易事。
《芯片法案》承诺了大量资金，但数字并不能保证成功。芯片制造是一项几乎难以理解的精密、困难且昂贵的业务。确保美国跻身世界领先制造商之列，将需要史诗般的创新和协作。
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降低参与和融资的门槛对于美国受《芯片法案》启发的半导体未来的成功至关重要。近6000亿美元的全球半导体芯片产业每年生产超过一万亿个芯片，这些芯片应用于从汽车到咖啡机的一切产品。“人多力量大”的方法将创建一个充满活力和快速发展的创新网络，以产生技术蓬勃发展所需的突破。
到目前为止，很多注意力反而集中在行业中规模最大、通常也是行动最迟缓的参与者身上。美国以发明创造而著称，但许多小型公司和大学中最具创造力的人才却被该领域出了名的高昂研发成本，以及缺乏原型制作所需的昂贵工具和设施（通常称为“晶圆厂”）拒之门外。正如任何高端厨师都会告诉你的那样，如果你没有厨房可以烹饪，你就无法做出变革性的东西。
美国可以通过两种方式分配这些研发资金。它可以退回到“明星厨师”的做法，将少数巨额赌注押在少数几个名字上，并寄希望于奇迹般的突破——这是一个有风险的主张。或者它可以建造更多的厨房，邀请更多的大厨开始烹饪，将更多的小额赌注押在最具创新精神的头脑上，以创建一个协作的芯片制造进步美食街，在那里，牛排而不是滋滋声才是重点。
首先，我们需要更多的厨房。我们必须建立共享的实验设施，让来自工业界和学术界的研究人员一起工作。这种环境将培养实践研究社区，将顶尖工程师团结在一个共同的目标中，并为全国各地的创新者敞开大门。这些技术中心可以从由经验丰富的工程师运营的增强型大学晶圆厂（半导体制造厂）到展示新想法产品价值的工业规模设施，范围不等。
其次，我们必须构建“数字孪生”计算模型，它可以模拟整个制造过程，包括其工具和条件的具体细节。数字孪生将使研究人员能够快速评估方案，并加速新工艺和器件技术的发现。通过收集大量数据，人工智能模型可以协助人类微调精细的制造工艺，并在制造过程中自动检测异常，以提高生产良率和质量。这种数字模型将是美国在半导体技术和制造方法方面取得领先地位的通行证，这些制造方法较少依赖于人类查看电子表格来做决策。
这种愿景的内在关键是数据共享。开放式访问设施将在全国范围内联网，以实现整个社区之间的自由数据分发，同时保护专有信息。随着研究社区的扩大以及新知识促进创新，数字孪生的影响将呈指数级增长。
最终，这样的网络将降低所有参与者的研发成本，降低风险，并更快地将新想法推向市场。共享的原型制作环境可以推动各种芯片——逻辑、内存、存储和专用技术——的生产，就像设备齐全的厨房可以在一夜之间做出各种美食一样。
然而，所有关于改善访问的讨论都忽略了一个更关键的成功因素：人才的可用性。如果我们没有渴望走进厨房的技艺精湛的厨师，更大的访问权限就毫无意义。我们必须培育一个健康的行业，拥有稳健的利润率，以支持职业发展、有吸引力的工作条件和适当的工作与生活平衡，从而吸引下一代工程师。这种人才不是从树上长出来的；高中毕业生需要十年或更长时间才能获得博士学位。如果我们想在未来10年、20年、30年或100年成为领先产业的一部分，我们现在就必须招募和培养新的人才。
《芯片法案》的愿望是远大的。重获芯片制造领域的全球领导地位绝非易事，但对于像美国这样有能力和有动力的国家来说，这是可以实现的。配方再简单不过了：培养最优秀、最聪明的人才。创建一个开放和协作的生态系统。将尖端工具掌握在人们手中。允许每个人参与并共享数据。然后享用一道从实验室到工厂的美餐。祝您好胃口！
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