随着全球科技的快速发展,芯片行业作为现代科技的核心,其技术创新和标准制定对产业发展具有深远影响。2025年,芯片市场规模持续扩大,技术创新不断涌现。据相关数据显示,美国芯片产业占全球市场份额超过一半,其研发强度高达19.5%,在全球芯片产业链主要国家和地区研发支出中排名第一。然而,我国芯片产业在技术创新和标准制定方面仍面临诸多挑战。本文通过分析美国芯片产业标准预研究的实施路径,探讨我国芯片产业标准预研究体系建设的策略,为我国芯片产业的高质量发展提供参考。
一、美国芯片产业标准预研究的实施路径美国作为芯片产业的领先国家,积累了丰富的标准预研究经验,其实施路径为我国提供了宝贵的借鉴。
(一)《2025-2030年全球及中国芯片行业市场现状调研及发展前景分析报告》美国芯片标准发展概况美国芯片产业在全球市场占据重要地位,其研发强度高,技术创新能力强。美国芯片行业研发支出占销售额的19.5%,在全球芯片产业链主要国家和地区研发支出中排名第一。美国芯片行业通过持续的技术创新和标准制定,巩固了其在全球市场的优势地位。
(二)芯片标准预研究政策支持美国近年来频繁出台政策,强调对标准预研究加大投入,加强技术研发与标准化同步推进的力度。2022年8月,美国出台《芯片和科学法》,拨款110亿美元用于支持芯片研发,通过国家半导体技术中心(NSTC)、国家先进包装制造计划(NAPMP)、美国芯片制造研究所(Manufacturing USA)和计量计划(Metrology Program)等四个综合方案实现。2023年5月,白宫发布《美国政府关键和新兴技术国家标准战略》,将半导体和微电子列为对美国竞争力和国家安全至关重要的CET领域之一,并提出加强投入、加强参与度和加强政府领导力等三大方针。
(三)芯片市场产业标准分析政府举措美国政府通过商务部下属机构NIST采取芯片标准预研究行动。NIST作为政府机构,其优势在于拥有丰富的政府资源,集研究、计量、标准化、创新为一体,为开展标准预研究奠定了基础。NIST通过创新标准预研究方法和创新公私标准协作,推动标准预研究的深入发展。
(四)民间举措以ANSI为代表的美国民间各组织开展了多样化标准预研究活动。ANSI通过标准协作机制,协调国家/全球优先事项的标准需求,促进半导体和微电子领域标准开发。技术组织/标准组织如SEMI、SIA等,通过绘制路线图等方法,识别行业技术创新过程中的标准差距和需求,为同步规划标准研制支撑技术发展提供可靠指导。
二、美国芯片产业标准预研究的特点美国芯片产业标准预研究呈现出以下明显特点:
(一)高度重视和大力支持标准预研究美国将标准预研究提升到国家战略层面予以重视,通过立法、战略持续加大资金支持力度,建立专项“芯片计划”,明确重点领域、资金分配,并制定细致、全面的行动规划。
(二)建立全面的标准预研究参与者体系美国公私各层面积极开展了不同形式的芯片标准预研究活动,并相互协调、彼此渗透。政府以NIST为核心机构,开展先进计量研究作为标准技术支撑,并通过合作项目、研讨会、路线图、人员互通、新型联合体等形式,协调公私资源实施“芯片计划”。
(三)形成较为系统成熟的标准预研究方法美国在实践中建立了与机构自身职责定位和资源相匹配的标准预研究方法。其中,路线图是最为广泛采用的一种方法,主要作用是分析技术发展现状,从中识别标准差距和需求,为规划标准开发提供信息。
三、推动我国芯片标准预研究体系建设我国芯片产业发展迅速,在封装测试等环节以及高端芯片研发方面均取得了显著成果,但与美国等起步较早的国家相比,我国部分细分行业仍处于追赶阶段。我国芯片标准化工作也取得了重要进展,但与技术发展需求相比,仍存在差距。
(一)完善资金支持体系我国应建立芯片标准预研究试点计划或专项基金,激励更多科技研发和攻关项目及早制定标准开发计划。探索建立芯片国际标准预研究“揭榜挂帅”机制,识别并分析新兴领域的国际标准差距,建立标准预研究专项计划,对中国企业通过创新性研究填补的空白领域,给予定向资金支持。
(二)试点标准预研究机制我国应在人工智能芯片、新能源和自动驾驶汽车电子芯片、物联网芯片、量子通信芯片等具有技术优势的领域,建立试点试行标准预研究计划,并轨推进基础研究、关键核心技术攻关和标准化工作。同时,聚焦研发主体对于技术保护和保密性要求的考量,进一步研究和优化相关解决方案,消除创新成果向标准转化的顾虑。
(三)建设标准预研究协调平台我国应构建与产业链融合的开放性标准预研究信息和数据共享库,一方面聚焦创新研发早期融合标准化措施的最佳实践、标准数字化工具、本土设计软件的使用等内容,积极促进信息交流和经验共享,打通产业链的标准信息链;另一方面帮助协调标准化机构、行业、企业(特别是调动中小企业)、科研院所等的标准化活动,促进联合确定国际标准开发机遇、新技术委员会提案或新国际标准提案等。
(四)推进标准创新方法研究我国应在各芯片细分领域以联盟、专家组、论坛或创新合作项目等不同形式,由标准技术委员会组织或由行业协会主导开展多种标准预研究协作。例如制定标准路线图、白皮书、技术趋势与标准化发展框架或其他形式的指导文件,对行业迫切需求、我国技术先进的标准项目确定优先开发行动和标准开发框架。基于长三角、珠三角、环渤海等集群芯片产业链的完整性、成熟度和丰富的创新应用。
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