曾幾何時(shí),美國早期的技術(shù)實(shí)力使該國能夠超越外國競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,并為國內(nèi)企業(yè)培養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。然而,30 年后,美國在先進(jìn)計(jì)算領(lǐng)域的領(lǐng)先地位繼續(xù)減弱。這其中發(fā)生了什么?(蘇州封裝測(cè)試招聘)
麻省理工學(xué)院的一位研究人員和兩位同事的一份新報(bào)告揭示了美國領(lǐng)導(dǎo)地位下降的原因,并且發(fā)現(xiàn)中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力仍將迅速進(jìn)步。
研究人員從不同的層次檢測(cè)美國半導(dǎo)體的收縮情況:整體能力、超級(jí)計(jì)算機(jī)和半導(dǎo)體制造。通過他們的分析,他們發(fā)現(xiàn)中國不僅縮小了與美國的計(jì)算差距,而且近80%的該領(lǐng)域的美國領(lǐng)導(dǎo)人認(rèn)為,他們的中國競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手正在更快地提高能力。
為了深入研究這場(chǎng)爭(zhēng)論,研究人員進(jìn)行了高級(jí)計(jì)算用戶調(diào)查,對(duì) 120 家頂級(jí)組織進(jìn)行了抽樣調(diào)查,包括大學(xué)、國家實(shí)驗(yàn)室、聯(lián)邦機(jī)構(gòu)和行業(yè)。該團(tuán)隊(duì)估計(jì),這些群體占美國所有最重要的計(jì)算用戶的三分之一和二分之一。
麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室(CSAIL)未來技術(shù)研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人尼爾·湯普森(Neil Thompson)表示:“先進(jìn)計(jì)算對(duì)科學(xué)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和美國公司的競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要”。
湯普森也是麻省理工學(xué)院數(shù)字經(jīng)濟(jì)倡議的首席研究員,他與競(jìng)爭(zhēng)力委員會(huì)執(zhí)行副總裁兼董事會(huì)秘書兼財(cái)務(wù)主管查德·埃文斯(Chad Evans)以及硅谷催化劑公司(Silicon Catalyst)聯(lián)合創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官兼董事會(huì)成員、前SEMATECH總裁丹尼爾·阿姆布魯斯特(Daniel Armbrust)共同撰寫了這篇論文,制定半導(dǎo)體財(cái)團(tuán)的行業(yè)路線圖。
半導(dǎo)體、超級(jí)計(jì)算機(jī)和算法
超級(jí)計(jì)算機(jī)——房間大小的“巨型計(jì)算器”——是一個(gè)不再由美國主導(dǎo)的行業(yè)。到 2015 年,大約一半最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)都牢牢掌握在美國,而中國正從一個(gè)非常緩慢的基礎(chǔ)緩慢增長(zhǎng)。但在過去六年里,中國迅速迎頭趕上,幾乎與美國持平。
從歷史上看,在先進(jìn)算法方面,美國一直處于領(lǐng)先地位,三分之二的重大改進(jìn)由美國出生的發(fā)明家主導(dǎo)。但近幾十年來,美國在算法領(lǐng)域的主導(dǎo)地位一直依賴于引進(jìn)外國人才在美國工作。自 2007 年以來,中國在 STEM 領(lǐng)域培養(yǎng)的博士數(shù)量超過了美國和許多其他國家,有一份報(bào)告預(yù)測(cè),在不久的將來(2025年),中國的博士數(shù)量將是美國的近兩倍。“戈登·貝爾獎(jiǎng)”也可以看出中國在算法方面的崛起,這是一項(xiàng)在各種應(yīng)用中利用超級(jí)計(jì)算機(jī)能力的杰出成就。美國獲獎(jiǎng)?wù)邭v來在該獎(jiǎng)項(xiàng)中占據(jù)主導(dǎo)地位,但中國在過去五年中的表現(xiàn)已經(jīng)追平或超過了美國。
研究人員指出,《CHIPS和科學(xué)法案》是重建先進(jìn)計(jì)算成功基礎(chǔ)的關(guān)鍵一步,他們向美國科技政策辦公室提出了建議。
首先,他們建議通過構(gòu)建更多的中端系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)美國超級(jí)計(jì)算的民主化,這些系統(tǒng)為許多用戶提供了邊界,并構(gòu)建了工具,以便用戶可以減少前期資源投資。
其次,他們還建議,通過資助更多的電氣工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家接受美國長(zhǎng)期居留獎(jiǎng)勵(lì)和獎(jiǎng)學(xué)金的培訓(xùn),增加創(chuàng)新者的數(shù)量。
最后,除了這個(gè)新框架之外,科學(xué)家們還敦促利用現(xiàn)有的框架,通過學(xué)術(shù)界和國家實(shí)驗(yàn)室的超級(jí)計(jì)算站點(diǎn)為私營部門提供高性能計(jì)算實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。
在芯片領(lǐng)域
計(jì)算的改進(jìn)取決于晶體管密度和性能的不斷進(jìn)步,但創(chuàng)造強(qiáng)大的新芯片需要設(shè)計(jì)和制造的和諧結(jié)合。
在過去的六年里,中國并不是著名芯片大國。事實(shí)上,在過去的五十年中,美國設(shè)計(jì)了其中的大部分的芯片。但在過去的六年里,隨著海思麒麟9000的誕生,中國走向了國際前沿,這一切都發(fā)生了變化。這一成功主要是通過與 2000 年代開始的全球領(lǐng)先芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的合作獲得的。現(xiàn)在,中國已有14家企業(yè)躋身世界50強(qiáng)無晶圓廠設(shè)計(jì)公司之列。十年前,只有一個(gè)。(蘇州封裝測(cè)試招聘網(wǎng))
半導(dǎo)體制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)更加復(fù)雜,美國主導(dǎo)的政策和內(nèi)部執(zhí)行問題減緩了中國的崛起。然而,由于極紫外出口限制,低于7納米的進(jìn)展意味著中國國內(nèi)技術(shù)開發(fā)將耗資巨大。目前,中國僅在半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的 12 個(gè)環(huán)節(jié)中有兩個(gè)處于同等或更高水平。盡管如此,憑借中國政府政策和投資,研究團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)中國在 10 年內(nèi)將增長(zhǎng)到7個(gè)環(huán)節(jié)。因此,就目前而言,美國在硬件制造方面保持領(lǐng)先地位,但優(yōu)勢(shì)維度有所減少。