芯片人才的困境

　　人才一直是半導體行業(yè)的熱門話題也是行業(yè)一直想要解決的難題。

　　有多難?

　　以美國為例，德勤報告稱，未來幾年美國半導體行業(yè)可能面臨約 70,000 至 90,000 名工人的短缺。麥肯錫預計，到 2030 年，美國將短缺約 30 萬名工程師和 9 萬名熟練技術人員。根據美國半導體行業(yè)協會(SIA)與牛津經濟研究院7月發(fā)表的研究報告，預測到2030年，半導體行業(yè)將短缺67000名工人，屆時半導體行業(yè)約58%的新制造和設計崗位將面臨空缺的風險。

　　不僅美國，德國經濟研究所受德國工業(yè)聯合會委托進行的一項研究結果表明，德國半導體行業(yè)現在缺少6.2萬名技術工人，尤其是電氣工程、機電一體化和軟件開發(fā)領域的人員。而將范圍擴大到整個歐洲，普華永道·思略特最近發(fā)布的一份報告顯示，到2030年，歐洲半導體行業(yè)的“人才缺口”將達到35萬。

　　為何全球半導體產業(yè)都陷入缺人困境?為何產業(yè)的發(fā)源地美國也有那么大的人才缺口?面對這樣的情況，產業(yè)又打算如何改變呢?

　　半導體人才的“入不敷出”

　　半導體缺人很大的一個原因來自于產業(yè)的發(fā)展。如果分析半導體行業(yè)的缺人類型，其實不僅僅是大眾潛意識里的“高精尖”人才不夠，半導體產業(yè)鏈條長且細分領域多樣，不同領域的企業(yè)在發(fā)展和人才需求上存在一定差異�？偠�言之，對于半導體產業(yè)來說企業(yè)管理領軍人才、每道工序的制造人才(如操作工人、封裝工人、設備協調工人等)、半導體廠房的建筑工人都可能是缺少的人才。

　　把人才培養(yǎng)比作蓄水池的入水口，把產業(yè)發(fā)展比作出水口。由于半導體人才需要跨學科知識，也需要多年經驗。當前全球大力發(fā)展半導體產業(yè)的趨勢讓出水速度大大超過入水速度，也就造成了行業(yè)內人才不足的情況。

　　從好的角度來看，“物以稀為貴”讓芯片行業(yè)人才的工資水漲船高，《2023年北京市人力資源市場薪酬狀況報告(三季度)》顯示，量子算法工程師位居高薪榜首，薪酬中位值為36768元/月。5G通訊算法工程師、強化學習工程師、芯片設計工程師等職位薪酬中位值均突破30000元。相信這樣的薪資數據是可以吸引相當一部分人投身行業(yè)。

　　但是，由于急缺人才造成了行業(yè)爭搶人才的亂象，愈發(fā)不利于長期的人才培養(yǎng)。惡性循環(huán)之中，半導體人才短缺的情況遲遲無法改善。行業(yè)已經達成的共識是，想要真正解決問題，一定要從教育入手。

　　美國半導體用人困境

　　作為半導體產業(yè)發(fā)達的代表國家，美國半導體產業(yè)的缺人問題是十分值得探討的案例。

　　為什么美國會缺少技術工人?

　　在全球范圍內，美國將需要數以萬計的熟練技工來建造新工廠，以提高和本地化制造能力：電工、管道安裝工、焊工;數千名畢業(yè)電氣工程師來設計芯片和制造芯片的工具;晶圓廠本身有更多各類工程師，但也有操作員和技術人員。如果在歐洲和美洲發(fā)展后端，那就相當于創(chuàng)造更多的就業(yè)機會。

　　到 2021 年，全球直接員工數量將超過 200 萬人，到 2030 年，將需要額外超過 100 萬名技術工人，相當于每年超過 10 萬人。就背景而言，美國每年就讀電氣工程和計算機科學專業(yè)的研究生不到 10 萬名。然而SIA認為美國的基礎教育沒有對科學培養(yǎng)足夠興趣。美國半導體的人才短缺主要涉及擁有四年制學位和高級學位的工程師和計算機科學家，以及擁有兩年制或以下學位的熟練技術人員以及其他在職訓練人員。SIA認為：攻讀 STEM 學位的美國學生數量不足�！咀ⅲ篠TEM是科學(Science)，技術(Technology)，工程(Engineering)，數學(Mathematics)四門學科英文首字母的縮寫�！�

　　作為半導體的對口領域，在攻讀STEM 領域的美國學生中，攻讀這些領域高級學位的人太少，而許多擁有STEM 學位的學生卻從事著非STEM 職業(yè) (例如金融、商業(yè)等)。沒有足夠的美國學生利用培訓機會在社區(qū)學院和其他機構獲得成為先進制造設備中技術人員所需的技能。

　　不僅僅是某一單一學科的人才每個工作組都有不同的培訓和教育需求;然而，半導體專業(yè)的學生人數(例如半導體設計和制造專業(yè)的本科生)數量有所減少。這些工作群體的技能也在不斷發(fā)展，部分原因是自動化和數字化程度的提高。設計和制造比以往任何時候都更需要云、人工智能和分析等數字技能。

　　雖然美國學院和大學吸引了大量世界各地的學生來STEM領域學習，其中大部分是攻讀 STEM 碩士和博士課程的外國學生，但簽證、移民的政策問題阻止了留學生留在美國工作。同時，隨著各國都在發(fā)力半導體，很多留學生也會選擇回到本國工作。

　　美國的開放與不合作

　　半導體行業(yè)的飛速發(fā)展，需要大量的人才。隨著美國試圖把半導體制造帶回美國，美國確實吸引了許多半導體大廠。

　　SIA預計美國半導體行業(yè)將在未來十年內健康增長。隨著數字化和連通性繼續(xù)推動經濟與現代生活的幾乎所有方面，對芯片的需求預計將增長。目前全球芯片行業(yè)2022年收入為5740億美元，預期到2029年末這一收入將增長近一倍，到2030年達到1萬億美元。

　　部分由于《芯片和科學法案》的通過，美國半導體行業(yè)有望在這一增長中占據很大份額。據 SIA 稱，預計受芯片法案資助的半導體行業(yè)已在全國宣布了 50 多個項目，新增了 44,000 個就業(yè)崗位。隨著芯片法案下的資金開始流動，其他項目可能會向前推進，還有一些項目可能會因為芯片先進制造稅收抵扣的激勵而向前推進。

　　本土人才不足，就需要引進外籍員工。美國移民和刑事司法改革倡導組織 FWD.us 主席 Todd Schulte 在接受雅虎財經采訪時強調了移民改革對美國半導體行業(yè)未來的重要性。他的組織的研究發(fā)現，明年將有大約 5,000 名此類學生畢業(yè)，其中至少 4,000 人有興趣留在美國在半導體工廠工作。

　　在半導體大廠進入美國本土的同時，本土的勞動力與國外的勞動力利益產生了沖突。臺積電就是最有代表性的例子。不久前，臺積電宣布將其亞利桑那州芯片工廠的投產時間推遲至 2025 年上半年。據臺積電表示延遲的主要原因是缺乏專業(yè)工人，這一問題由于移民挑戰(zhàn)而在半導體行業(yè)加劇。為了解決勞動力短缺的問題，臺積電計劃派遣中國臺灣技術人員對當地工人進行 N4 工藝技術培訓。然而，現行的美國移民法對擁有半導體相關領域高級學位并希望畢業(yè)后留在美國的國際學生構成了重大障礙。

　　在臺積電方面稱美國本地工人技能不夠熟練，無法讓工程如期開展的同時當地工會認為臺積電在污蔑美國工人，他們曾經如期交付了英特爾的工廠項目。臺積電這樣的言辭只是為了使用更“廉價”的勞動力。臺積電與美國工會各執(zhí)一詞之下，暴露出美國不愿合作的真實態(tài)度。

　　美國的產學研合作

　　為了發(fā)展本土人才，美國的教育界已經做出了許多努力。下圖統(tǒng)計了美國高校與政府以及公司在芯片領域的合作項目。

　　芯片行業(yè)長期以來與大學和工程學院合作。未來，他們還需要與當地的科技學校、職業(yè)學校、社區(qū)學院加強合作;以及其他組織，例如美國國家科學基金會。

　　可以看到美國產研的領域十分寬泛，既包括芯片行業(yè)前沿領域的研究，如開發(fā)由十萬個量子位驅動的以量子為中心的超級計算機，也包括了建立人才管道以支持半導體生態(tài)系統(tǒng)這樣產業(yè)發(fā)展領域的研究專題。

　　此外，美國的教育系統(tǒng)也在通過一些競賽活動，讓更多學生(高中生)對芯片行業(yè)產生興趣，以吸引更多學生進入芯片行業(yè)。Ansys參與的一個競賽吸引了來自 58 個國家/地區(qū)的學生參加工程競賽、介紹勞動力技能并激發(fā)就業(yè)機會。

　　美國也試圖與其他國家合作進行人才培養(yǎng)。例如，美光科技和東京電子與美國和日本政府以及包括 RIT 在內的 11 所大學合作，為兩國培養(yǎng)更加強大和高技能的半導體勞動力。

　　結語

　　從上圖中也可以看到，美國高校合作的半導體公司大部分都是行業(yè)的頭部公司。這一方面的原因是美國本土半導體公司確實在行業(yè)處于*位置，另一方面也是因為美國的教育系統(tǒng)的成熟。美國依舊有望在前沿技術領域保持*，但這或許難以解決美國芯片制造的焦慮。

　　不過美國培養(yǎng)人才的經驗與方式的確值得我國借鑒。龍頭企業(yè)和高水平高等學校、職業(yè)學校牽頭，聯合行業(yè)組織、學校、科研機構、上下游企業(yè)等角色組建一批產教深度融合、服務高效對接、支撐行業(yè)發(fā)展的跨區(qū)域行業(yè)產教融合共同體也將成為緩解我國芯片用人難的必要途徑。