七、為保持美國領(lǐng)先，要打造一個“蛙跳式”的策略

如果美國將其眼光局限在打造一個更便宜便捷的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，并對中國的破壞式崛起無動于衷，那么美國則不會保持其半導(dǎo)體的領(lǐng)先地位。因此為了保持美國半導(dǎo)體的領(lǐng)先地位，我們需要制定一個先進(jìn)的策略。

美國半導(dǎo)體上一次面對半導(dǎo)體威脅是在20世紀(jì)80年代。當(dāng)時美國政府的響應(yīng)就是聚焦在基于現(xiàn)存技術(shù)提高計算速度：當(dāng)時的困境我在前面已經(jīng)提到，那就是隱約可見的CMOS技術(shù)限制和半導(dǎo)體市場的轉(zhuǎn)移。但問題也是迎刃而解了。

在過去的三十年，多樣化的計算系統(tǒng)百花爭鳴。而CMOS技術(shù)的解決方案也層出不窮。

這個事件說明，在面對困境的時候，政府的支持是非常重要的。我們也要明白到，政府的采購在半導(dǎo)體市場中，只占一個小份額。這并不能推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變。因此這就需要同行合作，才能解決所有問題。

為了加強(qiáng)半導(dǎo)體的競爭力和創(chuàng)新，我們建議關(guān)注以下四點(diǎn)原則：

（1）采取應(yīng)用驅(qū)動的方法

政策制定者應(yīng)該采取應(yīng)用驅(qū)動的方針去引領(lǐng)創(chuàng)新。

（2）以十年為一個階段

我們除了要合適的技術(shù)研究，也需要在技術(shù)研究上花費(fèi)相當(dāng)長的時間。

（3）補(bǔ)償弱勢產(chǎn)業(yè)的投資

我們知道，類似人工智能、大數(shù)據(jù)分析、自動駕駛汽車系統(tǒng)這些領(lǐng)域，由于前景光明，回饋較快，因此吸引的投資是自然不少的。但類似材料科學(xué)、先進(jìn)制造這些回報周期較長的基礎(chǔ)學(xué)科，我們需要對其偏向支持，因?yàn)檫@些是所有產(chǎn)業(yè)的基本。

（4）減低設(shè)計成本

現(xiàn)在設(shè)計成本正在日益增加，和上世紀(jì)80年代推動EDA的發(fā)展降低成本一樣，美國政府應(yīng)該推動更多新技術(shù)的發(fā)展，降低設(shè)計成本。

八、機(jī)遇和挑戰(zhàn)聚焦在哪些領(lǐng)域

美國半導(dǎo)體很久沒有遭受過如此嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)了，這次需要產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界和政府三方聯(lián)合來應(yīng)對這個挑戰(zhàn)。在可見的將來，我們認(rèn)為在以下領(lǐng)域會面臨機(jī)遇和挑戰(zhàn)：

（1）架構(gòu)

（a）馮諾依曼架構(gòu)

為了適應(yīng)后摩爾定律時代的需求，類似帶有不同且復(fù)雜的存儲層的多核處理器會在未來成為需求，這會推動馮諾依曼架構(gòu)的轉(zhuǎn)變。

（b）量子

量子計算有可能革新計算能力，并解決現(xiàn)在面臨的一些棘手問題?，F(xiàn)在也有幾種不同的量子架構(gòu)，這就需要衡量和選擇了。

（c）神經(jīng)形態(tài)計算

這也是未來的一個趨勢

（d）模擬計算

模擬計算會先于數(shù)字計算變革，并會解決一些數(shù)字目前還沒能解決的問題。但在實(shí)際應(yīng)用中，數(shù)字計算壓制了模擬計算一頭。

（e）特殊目的的架構(gòu)

FPGA、GPU、深度學(xué)習(xí)/機(jī)器學(xué)習(xí)加速器、邊緣計算，這是一些潛在的發(fā)展方向。

（f）近似計算

近似計算能夠解決多媒體處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、信號處理等問題。

（2）計算形態(tài)

嵌入式系統(tǒng)、個人和便攜式系統(tǒng)、超大規(guī)模系統(tǒng)在未來都可能有變革。

（3）未來十年有可能取得相關(guān)進(jìn)展的技術(shù)