芯片人才的困境

人才一直是半導體行業(yè)的熱門(mén)話(huà)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(chēng)，未來(lái)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(wàn)名工程師和 9 萬(wàn)名熟練技術(shù)人員。根據美國半導體行業(yè)協(xié)會(huì )（SIA）與牛津經(jīng)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(shí)半導體行業(yè)約 58% 的新制造和設計崗位將面臨空缺的風(fēng)險。

不僅美國，德國經(jīng)濟研究所受德國工業(yè)聯(lián)合會(huì )委托進(jìn)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(wàn)名技術(shù)工人，尤其是電氣工程、機電一體化和軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的人員。而將范圍擴大到整個(gè)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(wàn)。

為何全球半導體產(chǎn)業(yè)都陷入缺人困境？為何產(chǎn)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(chǎn)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(gè)原因來(lái)自于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。如果分析半導體行業(yè)的缺人類(lèi)型，其實(shí)不僅僅是大眾潛意識里的「高精尖」人才不夠，半導體產(chǎn)業(yè)鏈條長(cháng)且細分領(lǐng)域多樣，不同領(lǐng)域的企業(yè)在發(fā)展和人才需求上存在一定差異?？偠灾?，對于半導體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)企業(yè)管理領(lǐng)軍人才、每道工序的制造人才（如操作工人、封裝工人、設備協(xié)調工人等）、半導體廠(chǎng)房的建筑工人都可能是缺少的人才。

把人才培養比作蓄水池的入水口，把產(chǎn)業(yè)發(fā)展比作出水口。由于半導體人才需要跨學(xué)科知識，也需要多年經(jīng)驗。當前全球大力發(fā)展半導體產(chǎn)業(yè)的趨勢讓出水速度大大超過(guò)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(lái)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(chǎng)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(xué)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(cháng)期的人才培養。惡性循環(huán)之中，半導體人才短缺的情況遲遲無(wú)法改善。行業(yè)已經(jīng)達成的共識是，想要真正解決問(wèn)題，一定要從教育入手。

美國半導體用人困境

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

為什么美國會(huì )缺少技術(shù)工人？

在全球范圍內，美國將需要數以萬(wàn)計的熟練技工來(lái)建造新工廠(chǎng)，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(lái)設計芯片和制造芯片的工具；晶圓廠(chǎng)本身有更多各類(lèi)工程師，但也有操作員和技術(shù)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(huì )。

到 2021 年，全球直接員工數量將超過(guò) 200 萬(wàn)人，到 2030 年，將需要額外超過(guò) 100 萬(wàn)名技術(shù)工人，相當于每年超過(guò) 10 萬(wàn)人。就背景而言，美國每年就讀電氣工程和計算機科學(xué)專(zhuān)業(yè)的研究生不到 10 萬(wàn)名。然而 SIA 認為美國的基礎教育沒(méi)有對科學(xué)培養足夠興趣。美國半導體的人才短缺主要涉及擁有四年制學(xué)位和高級學(xué)位的工程師和計算機科學(xué)家，以及擁有兩年制或以下學(xué)位的熟練技術(shù)人員以及其他在職訓練人員。SIA 認為：攻讀 STEM 學(xué)位的美國學(xué)生數量不足?！咀ⅲ篠TEM 是科學(xué)（Science），技術(shù)（Technology），工程（Engineering），數學(xué)（Mathematics）四門(mén)學(xué)科英文首字母的縮寫(xiě)?！?/span>

作為半導體的對口領(lǐng)域，在攻讀 STEM 領(lǐng)域的美國學(xué)生中，攻讀這些領(lǐng)域高級學(xué)位的人太少，而許多擁有 STEM 學(xué)位的學(xué)生卻從事著(zhù)非 STEM 職業(yè)（例如金融、商業(yè)等）。沒(méi)有足夠的美國學(xué)生利用培訓機會(huì )在社區學(xué)院和其他機構獲得成為先進(jìn)制造設備中技術(shù)人員所需的技能。

不僅僅是某一單一學(xué)科的人才每個(gè)工作組都有不同的培訓和教育需求；然而，半導體專(zhuān)業(yè)的學(xué)生人數（例如半導體設計和制造專(zhuān)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(dòng)化和數字化程度的提高。設計和制造比以往任何時(shí)候都更需要云、人工智能和分析等數字技能。

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

美國的開(kāi)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(zhù)美國試圖把半導體制造帶回美國，美國確實(shí)吸引了許多半導體大廠(chǎng)。

SIA 預計美國半導體行業(yè)將在未來(lái)十年內健康增長(cháng)。隨著(zhù)數字化和連通性繼續推動(dòng)經(jīng)濟與現代生活的幾乎所有方面，對芯片的需求預計將增長(cháng)。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(cháng)近一倍，到 2030 年達到 1 萬(wàn)億美元。

部分由于《芯片和科學(xué)法案》的通過(guò)，美國半導體行業(yè)有望在這一增長(cháng)中占據很大份額。據 SIA 稱(chēng)，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(gè)項目，新增了 44,000 個(gè)就業(yè)崗位。隨著(zhù)芯片法案下的資金開(kāi)始流動(dòng)，其他項目可能會(huì )向前推進(jìn)，還有一些項目可能會(huì )因為芯片先進(jìn)制造稅收抵扣的激勵而向前推進(jìn)。

本土人才不足，就需要引進(jìn)外籍員工。美國移民和刑事司法改革倡導組織 http://FWD.us 主席 Todd Schulte 在接受雅虎財經(jīng)采訪(fǎng)時(shí)強調了移民改革對美國半導體行業(yè)未來(lái)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(lèi)學(xué)生畢業(yè)，其中至少 4,000 人有興趣留在美國在半導體工廠(chǎng)工作。

在半導體大廠(chǎng)進(jìn)入美國本土的同時(shí)，本土的勞動(dòng)力與國外的勞動(dòng)力利益產(chǎn)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(chǎng)的投產(chǎn)時(shí)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(zhuān)業(yè)工人，這一問(wèn)題由于移民挑戰而在半導體行業(yè)加劇。為了解決勞動(dòng)力短缺的問(wèn)題，臺積電計劃派遣中國臺灣技術(shù)人員對當地工人進(jìn)行 N4 工藝技術(shù)培訓。然而，現行的美國移民法對擁有半導體相關(guān)領(lǐng)域高級學(xué)位并希望畢業(yè)后留在美國的國際學(xué)生構成了重大障礙。

在臺積電方面稱(chēng)美國本地工人技能不夠熟練，無(wú)法讓工程如期開(kāi)展的同時(shí)當地工會(huì )認為臺積電在污蔑美國工人，他們曾經(jīng)如期交付了英特爾的工廠(chǎng)項目。臺積電這樣的言辭只是為了使用更「廉價(jià)」的勞動(dòng)力。臺積電與美國工會(huì )各執一詞之下，暴露出美國不愿合作的真實(shí)態(tài)度。

美國的產(chǎn)學(xué)研合作

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

芯片行業(yè)長(cháng)期以來(lái)與大學(xué)和工程學(xué)院合作。未來(lái)，他們還需要與當地的科技學(xué)校、職業(yè)學(xué)校、社區學(xué)院加強合作；以及其他組織，例如美國國家科學(xué)基金會(huì )。

可以看到美國產(chǎn)研的領(lǐng)域十分寬泛，既包括芯片行業(yè)前沿領(lǐng)域的研究，如開(kāi)發(fā)由十萬(wàn)個(gè)量子位驅動(dòng)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)系統這樣產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域的研究專(zhuān)題。

此外，美國的教育系統也在通過(guò)一些競賽活動(dòng)，讓更多學(xué)生（高中生）對芯片行業(yè)產(chǎn)生興趣，以吸引更多學(xué)生進(jìn)入芯片行業(yè)。Ansys 參與的一個(gè)競賽吸引了來(lái)自 58 個(gè)國家/地區的學(xué)生參加工程競賽、介紹勞動(dòng)力技能并激發(fā)就業(yè)機會(huì )。

美國也試圖與其他國家合作進(jìn)行人才培養。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(xué)合作，為兩國培養更加強大和高技能的半導體勞動(dòng)力。

結語(yǔ)

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(shí)在行業(yè)處于領(lǐng)先位置，另一方面也是因為美國的教育系統的成熟。美國依舊有望在前沿技術(shù)領(lǐng)域保持領(lǐng)先，但這或許難以解決美國芯片制造的焦慮。

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