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當地時間11月19日，美國拜登政府宣布，美國商務部和半導體研究公司制造聯盟公司 （SRC） 正在進行談判，計劃依據《芯片與科學法案》向 SRC 提供2.85億美元的補貼資金，以支持其建立和運營總部位于北卡羅來納州達勒姆的美國制造研究所。

據介紹， SRC 的投資總額為 10 億美元，將支持美國首個芯片制造研究所的建立，這個名為 SMART USA （Semiconductor Manufacturing and Advanced Research with Twins USA，美國半導體制造和先進研究與數字孿生） 的新研究所將專注于開發(fā)、驗證和使用數字孿生來改進美國國內半導體設計、制造、先進封裝、組裝和測試流程。

SMART USA 還將加入一個由 17 個研究所組成的現有網絡，旨在提高美國制造業(yè)的競爭力并促進強大的研發(fā)基礎設施。SRC 是北卡羅來納州研究生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，包括與北卡羅來納州大學長達數十年的合作關系。

美國商務部長吉娜·雷蒙多（Gina Raimondo）說：“美國在世界舞臺上的技術領導地位取決于它與全球最優(yōu)秀和最聰明的人合作的能力。感謝拜登總統(tǒng)和哈里斯副總統(tǒng)的領導，我們正在開辟新的途徑，以更好地維護美國國家安全，并通過建立 SMART USA Institute 進一步推動技術創(chuàng)新。憑借新的數字孿生功能，美國正在創(chuàng)造與世界各地專家和研究人員合作的無與倫比的機會，以開發(fā)半導體行業(yè)技術進步的下一個前沿。”

數字孿生是復制物理對象（如芯片或復雜機械）的虛擬模型。工程師和研究人員可以使用這些虛擬模型以數字方式設計、開發(fā)和測試流程，然后再將其應用于現實生活。基于數字孿生的研究還可以利用人工智能等新興技術來優(yōu)化芯片設計，提高生產效率，并通過簡化操作和減少昂貴的調整需求來降低成本。此外，這些技術將通過提供實時反饋、基于位置的學習和接觸以前無法訪問的系統(tǒng)來擴大勞動力機會。通過數字孿生，研究人員和技術人員可以開發(fā)新的技術技能、工具、機械系統(tǒng)和化學品，同時保護工作場所的安全。

“今天的宣布是在拜登總統(tǒng)的領導下向前邁出的又一步，旨在將半導體制造業(yè)帶回美國，并投資于贏得未來所需的研發(fā)，”總統(tǒng)科學技術助理兼白宮科技政策辦公室主任 Arati Prabhakar 說：“通過《芯片與科學法案》，我們正在促進私營部門投資，這些投資正在推進為許多其他行業(yè)提供服務的供應鏈。我們正在創(chuàng)造高薪工作，以養(yǎng)家糊口并改變人們的生活。

SMART USA 將召集公司、初創(chuàng)公司、研究人員和學術界，并提供實物資產和新穎的數字功能，以便實現：

1、加快先進半導體技術的開發(fā)和采用。通過簡化這一流程并縮短上市時間，SMART USA 將有助于加速美國芯片設計和制造的創(chuàng)新。

2、縮短芯片生產的時間和成本。該研究所將使用數字孿生實施高效的設計和驗證方法，從而顯著降低費用并提高生產力。

3、為下一代半導體工人提供培訓機會：這包括制定旨在技能發(fā)展和勞動力準備的計劃。

“數字孿生技術可以在美國的半導體研發(fā)生態(tài)系統(tǒng)中開啟一個新的創(chuàng)新前沿，”美國商務部負責標準和技術的副部長兼國家標準與技術研究所所長 Laurie E. Locascio 說。“有了新的SMART USA，美國既擴大了其半導體制造和研發(fā)能力，又加強了國內半導體研發(fā)生態(tài)系統(tǒng)，這將是未來幾年的關鍵創(chuàng)新引擎。”

“我們很榮幸獲得美國對 SMART USA 在推動半導體創(chuàng)新方面的關鍵作用的認可。獲得 CHIPS Manufacturing USA 研究所的稱號，再次肯定了我們致力于促進整個半導體生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)作和卓越表現的決心。SMART USA 的核心是將人們作為一個有凝聚力的團隊聚集在一起。通過這種合作，我們利用了合作伙伴的集體優(yōu)勢和專業(yè)知識。團隊合作是我們戰(zhàn)略的基石，正是通過這種團結的努力，我們將成功實現我們的雄心勃勃的目標，“SMART USA 執(zhí)行董事 Todd Younkin 說。

SMART USA 及其計劃成員遍布 30 多個州，預計有 150 多個合作伙伴實體，代表工業(yè)界、學術界以及供應鏈設計和制造的方方面面。合作者還包括 10 個國家實驗室、5 個制造研究所、5 個經濟發(fā)展機構和 4 個貿易和工會團體。美國芯片制造研究所將加入由 17 個研究所組成的現有網絡，旨在提高美國制造業(yè)的競爭力并促進強大的研發(fā)基礎設施。

SMART USA 的目標是在五年內：

1、召集半導體設計、制造、先進封裝、組裝和測試行業(yè)的利益相關者，在協(xié)作環(huán)境中解決與數字孿生相關的共同挑戰(zhàn);

2、通過使用數字孿生改進產能規(guī)劃、生產優(yōu)化、設施升級和實時流程調整，將美國芯片開發(fā)和制造成本降低 35% 以上;

3、將半導體制造、先進封裝、組裝和測試的開發(fā)周期縮短 30%，并加快相關創(chuàng)新技術的開發(fā)和采用，包括突破性工具、材料和制造工藝;

4、展示與半導體制造相關的溫室氣體排放量減少 25%;

5、對 100 多名工人和學生進行數字孿生技術培訓。