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主要國家和地區吸引和培育半導體人才的政策舉措研究

2023-04-18 06:44晶,李
全球科技經濟瞭望 2023年10期
關鍵詞:法案半導體芯片

楊 晶,李 哲

(中國科學技術發展戰略研究院,北京 100038)

隨著全球向數字化轉型,芯片的應用場景更加豐富,全球半導體產業持續高速發展,各國對先進半導體供應鏈和制造能力的競爭更為激烈。芯片之爭的實質不僅僅是技術,還包括涵蓋整個技術生態系統的半導體行業人才。半導體產業分為集成電路和分立元器件兩大類,其中集成電路占比超過80%,半導體產業鏈主要包括設計、制造和封裝環節。因此本文研究的半導體人才主要指半導體設計業、制造業和封裝測試業的從業人員。

自美國拜登上任以來,中美戰略競爭和全球半導體行業的復雜性日趨深化,“人才缺口大”成為全球半導體行業最為關注的話題,世界主要國家和地區在全球范圍內展開半導體人才競爭。通過科學謀劃應對當前和長期半導體人才短缺的挑戰、打贏半導體行業的核心技術攻堅戰,是中國亟須解決的問題。

1 美國加快培育和吸引半導體人才以鞏固其領導地位

美國長期占據全球半導體產業領導地位[1],但在過去幾十年里,美國半導體和硬件方面的教育停滯不前。美國半導體行業協會(Semiconductor Industry Association,SIA)與牛津經濟研究院(Oxford Economics)合作的一項研究表明,美國半導體行業到2030年將面臨嚴重的勞動力短缺,缺口將達6.7萬人[2]。為了解決人才短缺問題,美國政府、智庫和企業3 個主體分別謀劃相關政策并付諸實踐,加強半導體人才的全過程培養與精準引進,力圖進一步鞏固其半導體產業的壟斷地位。例如,美國政府制定《2022 年芯片和科學法案》《美國國家半導體經濟路線圖》《先進制造業國家戰略》等法案和戰略;美國智庫建議探索精準引進國外熟練勞動力,積極投資國內教育和再培訓;美國企業則致力于與大學、社區學院等合作培養半導體行業所需人才。

1.1 政府通過制定法案和戰略加強半導體人才培育

2022 年8 月9 日,美國簽署《2022 年芯片和科學法案》,明確為建立科學、技術、工程和數學(STEM)勞動力共投入130 億美元,為“美國芯片勞動力和教育基金”投入共2 億美元,啟動美國國內半導體勞動力發展計劃,解決近期勞動力短缺問題。在人才培養方面,計劃向美國小學、中學、高中、本科和研究生普及微電子學及相關領域知識,設立美國下一代以工作為基礎的學習項目。在引進外國人才方面,探索立法以確保獲得熟練的外國勞動力,構筑面向未來的美國半導體勞動力基礎。從整體上實現人才保護和回流目標,加強美國對中小企業和先進芯片背后的知識產權以及實體晶圓廠的控制[3]。根據半導體行業協會數據,自《2022 年芯片和科學法案》出臺以來,美國各地宣布了50 余個新的半導體項目,全國各地企業創造超過44 000 個新工作崗位。半導體行業協會建議通過實參與踐培訓、臨時工作等途徑為在美留學的畢業生提供靈活的工作機會。

為推進《2022 年芯片和科學法案》落實,2022 年12 月,美國亞利桑那州發布《美國國家半導體經濟路線圖》,聚焦基礎設施、供應鏈、勞動力和創業精神四大維度進行施策展望,從經濟視角提出了政府干預市場的若干建議。其中,在勞動力方面,提出美國需通過政府、產業、學術和研究等領域的通力合作,減少并最終消除半導體行業的勞動力短缺問題[4]。具體包括:一是顯著增加進入半導體行業的學生數量;二是改善急需人才移民美國并過渡到勞動力的流程,建議相關部門加快移民和非移民簽證流程,并對半導體人才的就業簽證等的上限進行豁免;三是扭轉可解決的減員因素維系人才庫;四是強化勞動力技能培訓。

2022 年10 月,美國白宮發布了由白宮科技政策辦公室(OSTP)和國家科學技術委員會(NSTC)制定的《國家先進制造業戰略》,該戰略在擴大先進制造業的勞動力隊伍方面確定了3 個戰略方向及其相關技術方案建議[5]。一是擴大和多樣化先進制造業人才庫,技術方案建議包括提高學生對先進制造業職業的認識;重點關注代表性不足的群體和少數族裔服務機構;解決服務不足群體的社會和結構性障礙。二是發展、規?;痛龠M先進制造業教育和培訓,技術方案建議包括將先進制造業納入基礎STEM 教育;先進制造業的職業和技術教育現代化;擴大和傳播新的先進制造業學習技術和做法。三是加強雇主與教育機構的聯系,技術方案建議包括擴大基于工作的學習和學徒制度;推廣行業認證證書。

1.2 智庫建議美國制定政策精準吸納半導體人才

雖然美國政府已經制定了半導體法案和戰略,但這些法案和戰略仍需進一步落實落地才能保持和發展其半導體優勢。美國智庫具有一定的獨立性,智庫的研究見解與建議可為美國政府決策和公共管理提供前瞻性戰略導向和策略方法。美國智庫安全和新興技術中心(Center for Security and Emerging Technology,CSET)發布報告,對美國吸引半導體勞動力提出詳細建議,對防止美國半導體制造業出現嚴重的人才短缺問題具有重要意義。2022 年2 月,美國智庫安全和新興技術中心建議美國政府制定政策,從3 個主要渠道精準吸引半導體勞動力[6]。一是在海外人才引進方面,從臺積電或三星等公司引進至少3 500 名具有專業知識的高技能外國工人。這意味著美國需要在短期內探索為中國臺灣和韓國工人創建高技能工作簽證項目,以推動芯片法案的落實落地。二是在國內人才吸引方面,既要在半導體相關行業吸納大量國內工人從事某些技能較低的崗位,如檢驗員、測試員、分揀員、取樣員和稱重員等,又要吸納國內擁有相關碩士和博士學位的高技能工人。三是美國的碩士和博士學生也可以幫助提高半導體勞動力數量,但這需要高成本和較長時間的再培訓。

根據美國商務部發布關于芯片計劃的信息征詢(Request for Information,RFI)問卷調查結果,據受訪者反饋,解決半導體人才短缺問題最有效的策略包括招聘外國人才、為年輕專業人士提供實習和學徒機會,以及在當地投資營銷和教育項目。部分受訪者認為,H1-B①美國H1-B 簽證是美國為引進國外專業技術人員提供的一類工作簽證,要解決的是美國公司急需但在其國內又招不到的人才。因此,其對申請人的學歷有一定要求,必須具備學士或以上學位。還不夠,應該擴大并提高效率,以推動全球頂尖人才流向美國??傊?,美國智庫安全和新興技術中心建議海外移民通道的創建應與勞動力發展的長期投資相輔相成,短期來看,需要完善移民政策,從海外引進半導體人才;長遠來看,需要持續投入包括K-12 STEM 教育、半導體相關領域的“4+1”計劃(本科+碩士)以及在職培訓計劃。因此,探索立法以確保獲得熟練的外國勞動力,同時投資于國內教育和再培訓,這將有助于建立未來的美國半導體勞動力[7]。

1.3 企業與高校合作加緊培養半導體人才

隨著《2022 年芯片和科學法案》補貼的落實和分配,英特爾、美光、臺積電和三星等全球知名半導體制造商為獲得補貼以提升企業競爭力,紛紛加大與美國大學、社區學院等的合作力度培養所需合格人才,以吸引更多的學生進入半導體行業。英特爾承諾向美國俄亥俄州80 所高等教育機構提供5 000 萬美元資金,幫助大學和社區學院升級課程、培訓和聘用教職員工,并提供設備、實習和研究機會。俄亥俄州立大學將集中10 所州內院校資源,創建一個新的跨學科先進半導體制造研究和教育中心。SkyWater Technology 與美國普渡大學合作,該公司在美國普渡大學的研討會課程中向學生介紹多種職業選擇,幫助學生在美國普渡大學的納米技術中心和半導體公司積累經驗。美國普渡大學為此推出了一個新的“跨學科半導體學位”項目,學生可通過選擇輔修芯片制造課程獲得碩士學位或證書。美國得克薩斯州立大學與涉及半導體和國防電子領域的企業、國家實驗室與全州13 家學術機構合作,以實現“將芯片制造帶回美國”的目標[8]。

臺積電與美國伊利諾伊大學合作,伊利諾伊大學香檳分校創建了名為“高級系統設計”的課程,該課程的主要內容是教授高年級本科生完成集成電路制作的各個步驟。該校還開設了一門關于設計和構建集成電路(integrated circuit,IC)的課程,學生在課程中的設計成果會送至臺積電工廠進行制造,再由學生測試芯片,根據需要重新設計電路,并為芯片制作印刷電路板。此外,美國亞利桑那州3 所社區大學與英特爾合作提供“快速入門”計劃,幫助學生在短短10 d 內成為英特爾及其供應商或其他半導體制造商的入門級技術人員。該項目由亞利桑那州商務局撥款資助,完成課程的學生無須支付任何費用。

2 其他主要國家或地區通過法案或戰略加強半導體人才供給

除美國外,歐盟、法國、日本和韓國等國家或地區相繼頒布法案或制定戰略,如歐盟的《歐洲芯片法案》、法國的《電子工業戰略》和《法國2030 計劃》、日本的《半導體產業緊急強化法案》和《半導體援助法》、韓國的《半導體超級強國戰略》和《K-芯片法案》等。這些法案或戰略高度重視半導體人才供給問題,提出了培養、吸引和留住人才的相關政策措施。

2.1 加強教育和培訓,打造半導體人才庫

從長遠來看,對教育和培訓持續投入是實現半導體人才供給可持續的關鍵。根據本國需求,各國設置專業教育和各種培訓課程,做好不同層次人才的儲備工作。歐盟委員會于2022 年2 月提出《歐洲芯片法案》,支持教育、培訓、技能和技能再培訓計劃,支持獲得微電子研究生課程、短期培訓課程、工作實習以及高級實驗室的培訓,支持遍布歐洲的能力中心網絡[9]。2022 年7 月法國發布《電子工業戰略》,計劃投入5 000 萬歐元實施“未來技能與職業”項目,加強涵蓋職業高中、大專和工程師學校各個階段的學歷教育,為電子制造行業培養各種學歷水平的人才。2022 年3 月,日本成立“九州半導體人才培養財團”,促進半導體人才培養并強化半導體供應鏈韌性[10]。

2.2 產教聯合培養人才,著力解決人才短缺問題

技術密集型的半導體行業需要的人才,不僅要以學歷為衡量標準,還需重視對實際項目的操作能力。因此,世界主要國家和地區均注重教育界與產業界相互融通,共同解決半導體產業人才短缺問題。法國加強交替制教育,完善教育界與產業界的人才培養銜接機制,確保學生能夠同時掌握必要的理論知識和實際技能。預計到2025 年,新設10 種交替制教育課程,接受電子制造行業交替制教育的學生人數將提升至現有水平的2 倍[11]。根據日本共同社2022 年5 月報道,日本政府已開始討論在東北地方和近畿地方等全國5 個地區建立產學官合作組織,以率先在九州設立的項目為參考,由優秀企業和大學等合作,因地制宜打造半導體人才培養項目[12]。2022 年7 月,韓國發布《半導體超級強國戰略》,將官民合作培養半導體人才作為重要內容,特別設立“半導體學院”,由韓國半導體協會負責設計并運營針對大學生、上班族等不同對象的培訓課程,由企業負責提供師資和設備等人力、物力支持,政府提供財政支持,力求在未來5 年內培養3 600 名符合產業界需求的半導體人才。2023 年5 月,日本在主辦G7 峰會時將其定位為全球芯片供應鏈的關鍵參與者,與美國普渡大學和美光科技公司簽署了協議,并與英國建立了半導體合作伙伴關系[13]。

2.3 大力吸引海外優秀人才,構建開放創新生態

知識和人才的自由流動有利于全球半導體產業生態建設。韓國的《K-芯片法案》將大型芯片企業的稅收減免從目前的8%提高到15%,而中小型企業的稅收減免將從目前的16%提高到25%。該措施有望促進三星電子和SK 海力士等公司加大國內投入,吸引大量海外半導體人才到韓國就業。韓國還積極制定海外人才吸引政策,一是為海外高級工程師等優秀人才提供個人所得稅減免優惠政策(減免50%,并將時限從現行的5 年調整為10 年)。二是構建國外專家數據庫,吸引海外優秀人才。韓國于2023 年1 月開始簽發E-7-S 簽證,以接待在先進技術公司工作的人員,并開始為全球高等教育研究機構(Quacquareli Symonds,QS)發布的《2022年世界大學排名》中世界大學前500 位大學的畢業生提供簽證批準加分。三是聘請半導體核心技術領域的退休研究人員從事專利審查工作,防止因赴海外工作導致技術外流?!稓W洲芯片法案》注重加強歐盟內部協作及資源整合,營造半導體良好生態環境,加速聚集全球半導體人才。為了吸引擁有頂級知識和技術的外國人才,日本在2023 年2 月修訂了《移民法》,允許全球排名前100 位的大學的畢業生留在日本并申請高科技公司的工作。2023 年4 月起,日本政府決定實施“特別高度人才制度”,只要收入和學歷滿足特定條件,在日本居住1 年就可取得永久居住權[14]。

3 全球范圍內半導體人才競爭對中國的影響

半導體行業的競爭在很大程度上是全球頂尖科技人才的競爭[15]。各國制定戰略在全球范圍內引進人才,勢必會使芯片產業的國際人才供給出現波動,而美國對中國芯片產業的持續打壓[16],也為半導體人才來華設置了一定的障礙。

3.1 海外人才引進方面

近年來,美國、歐洲、日本和韓國等主要國家和地區大規模興建晶圓廠,且通過制定法案或戰略加大對半導體人才的補貼力度;超大規模企業和專業服務公司通過提高工資待遇,將全球優秀人才吸引到本國,并創造大量就業崗位。

美國發布《2022 年芯片和科學法案》,通過制造半導體“人才荒”抑制全球相關國家的半導體競爭力,從而繼續保持其半導體行業的領先地位。在該芯片法案和美國智庫的影響與推動下,美國將會調整技術移民政策,從韓國、中國臺灣等地吸引更多的技術工程師和產業工人發展其本地半導體生態系統。盡管《歐洲芯片法案》并非刻意針對中國,但多家公司已宣布將在歐洲興建半導體制造廠,這勢必導致歐洲加速集聚一批人才,甚至將吸引一批中國半導體人才轉到歐洲工作。上述案例表明,全球范圍內半導體人才競爭加劇,中國半導體人才引進難度進一步加大。

近年來,美國對中國半導體出口管制升級,限制美國籍人才支持中國芯片產業發展,對中國芯片產業造成巨大影響。2022 年10 月7 日,美國商務部工業與安全局以限制中國的軍事現代化能力,保護美國國家安全利益等為由,出臺針對半導體領域的大規模出口管制規則,禁止美國籍人才(特別是持有美國護照的華人高管)在中國大陸從事芯片行業。一方面,擁有美國公民身份的華裔美國人已經在中國創辦了多家頂級芯片設備和材料公司,以及數百名高管和專業人士也擁有美國公民身份,一旦美國籍人才全部撤離,將會在短時間內對中國芯片產業造成巨大影響。另一方面,受管制規則影響,荷蘭阿斯麥公司(ASML)等多家半導體設備大廠暫停中國業務,這些公司的美國籍員工須避免直接或間接為中國客戶提供任何服務、運輸或其他支持[17]。2023 年10 月17 日,美國商務部工業與安全局再次針對半導體領域發布新規,分別是《實施額外出口管制:某些先進計算物項、超級計算機與半導體最終用途;更新和修改臨時最終規則》以及《半導體制造物項出口管制臨時最終規則》。這些新規是對2022 年發布的管制規則的延續、強化與升級,通過管控美國主體開展的活動,限制其為中國主體自主開展的先進半導體生產制造活動提供“支持”。這一系列限制措施不僅限制了中國芯片產業發展,還減少了中美兩國研究人員之間的交流合作。

3.2 人才教育培訓方面

美國等主要國家和地區加強早期教育和各階段學歷教育與再培訓,吸引大批留學生赴西方留學深造并留在目的國。德國、美國、日本均將早期教育時間前延至小學,從幼年時期引導啟發學生對半導體領域的興趣意識,法國則加強涵蓋各個階段半導體專業的學歷教育和交替制教育。這些措施在培養本國人才的同時,也吸引大量留學生前往美國等主要國家和地區接受前沿的半導體科技教育。

美國等主要國家和地區通過提供高薪及濃厚科研氛圍或改變世界的品牌承諾吸引并留住留學生人才,從而使中國大量名牌高校畢業生外流。以美國知名半導體產業區硅谷為例,其中從事相關領域的中國留學生就超過20 萬,而且這一數字還在逐年增加。根據中國半導體協會2022 年的預測,到2025 年中國芯片專業人才缺口將擴大至30 萬人[18],留住存量人才并減少STEM 學生流失,成為解決中國半導體事業發展滯緩問題的關鍵因素之一。

2023 年7 月,日本和歐盟同意加強在芯片領域的研究和培訓合作,雙方通過簽署備忘錄在新一代半導體研發和人才培養方面開展合作。備忘錄中加強人才培養的做法值得中國借鑒學習,中國必須積極融入全球創新網絡,與歐盟、日本和韓國等半導體強國分享經驗和資源,形成多渠道、全方位和多層次的國際科技合作體系,加快實現半導體產業的自立自強,培養更多的高素質半導體人才。

4 啟示與建議

面對全球半導體行業人才競爭的激烈態勢,中國應堅持“系統謀劃、遠近結合、內外兼顧”原則,堅持教育、科技、人才“三位一體”理念,結合創新型人才教育機制轉型,在半導體人才培養和引進方面發揮多方協作優勢,以時間換空間,尋找解決半導體人才短缺的突破口。

(1)促進高等教育、職業教育與培訓更加協調發展,加強產學研融合,實現半導體人才供給“自主可控”。

當前教育機制改革需要在頂尖研發人才和技術工人培養兩端共同發力,通過職業教育、高等教育和繼續教育統籌協調發展,優化半導體行業人才梯隊結構,使半導體教育體系和人才培育機制更為完善。一是在高等教育階段深化產教融合、校企合作,優化師資隊伍和資源,鼓勵產業界專家兼職任教,根據技術和產業發展情況,及時更新教材體系和內容,支持非半導體專業學生輔修半導體專業,培養實戰型碩博人才;二是發揮職業教育“中間人”角色,充分協調企業、高校雙方訴求,推動企業與高校和政府合作,實施定向培養,做好專業化實訓教學與管理,培育供需匹配的半導體行業人才;三是促進半導體產業鏈各個環節人才流動,重點強化芯片制造人才供給。針對中國芯片制造人才缺口問題,一方面需要借助行業協會和產業聯盟等組織,形成行業內規范,制約企業之間對芯片制造領軍人才的惡性競爭,有條件的企業可為潛在人才提供更多資源,加強領軍人才培養;另一方面需要改變當前集成電路教學中重設計、輕制造的現狀,鼓勵集成電路企業向高校提供免費芯片流片的合作計劃[19],使青年人才在校學習時期就積累了一定的工作經驗。

(2)以國際化思維全球配置半導體人才,做到“聚天下英才而用之”。

建立更為多元化的人才流通渠道,吸引全球半導體人才來中國進行研發工作,強化半導體供應鏈。一是創造舒適的發展環境吸引和留住高端半導體人才。針對當前美國科研機構大批華人科學家離職情況,積極制定對策,迎接更多華人科學家回國工作,打通影響外國人才在國內工作和生活的堵點和難點,在居留權和授予國籍方面進行政策探索,幫助外國人才積極融入新的生活環境,從“重金引人”轉向“環境引人”。二是放寬針對半導體專業背景人才的移民政策,創建半導體行業高技能工作簽證項目,創造相對寬松的創新環境,吸引海外頂尖人才和技術工人來華長期工作,為中國尖端芯片制造帶來并傳授隱性知識。三是引導中國芯片制造公司重構全球合作理念,以開放思維獲得和培養適合本企業的半導體人才。盡管地緣政治風險和激烈競爭短期內無法消失,中國企業仍需通過合作伙伴關系和合資企業優化商業環境及配套政策,加強引招人才以充實人才庫。

(3)全方位布局涵蓋半導體人才、教育、文化及產業需求的大融合計劃。

半導體人才短缺的問題涉及半導體人才成長發展的全生命周期,涵蓋教育發展、科技創新、產業發展、財稅金融、居留移民以及社會保障等各個方面政策[20]。從國家創新體系視角來看,需要綜合考慮政產學研金用協同合作機制、開放包容的創新文化、便捷舒適的科研環境與生活環境等各個方面。半導體人才短缺不是一個短期問題,必須做好打“持久戰”的準備。未來需要從國家層面制定半導體人才培養與引進的整體戰略,調動國家戰略科技力量協同作戰,發揮政產學研融合優勢[21],加強學科交叉融合,構建覆蓋不同半導體產業領域的技能培訓體系,圍繞產業鏈構建人才鏈、教育鏈和賦能創新鏈,形成協同創新與協同育人深度融合的機制與模式,建立開放舒適包容的科研創新環境?!?/p>

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