在全球半导体产业中，许多国家都致力于实现价值最大化。但是志同道合的国家也可以通过发展技术和生态系统，知识产权和贸易自由化方面的合作来共同维持其领先地位。在本文，我们建议志同道合的国家在半导体技术开发，技术保护，生态系统发展和贸易自由化这四个领域进行合作，以保证公司在半导体方面的领先地位。

一、协调技术发展

如前所述，半导体领域成功创新所需的费用和规模使任何一个国家（更不用说任何一家企业）都很难孤军奋战。志同道合的国家和企业可以通过多种方式进行合作，从而共同提高各自半导体行业的竞争力。

（1）建立支持半导体制造的美国制造研究院，包括研发，制造和ATP

美国的“美国制造”网络构成了一种公私合作伙伴关系，这种关系由14家开发先进制造产品和工艺技术的制造创新研究所组成。第二家研究所PowerAmerica致力于加速普及由碳化硅和氮化镓制成的宽带先进半导体组件。

2018年，美国制造协会动用了1.83亿美元的联邦资金，吸引了3.04亿美元的私营部门和州政府投资。《芯片采购和投资法案》要求建立先进的国家封装制造研究所，以“建立美国在微电子封装前沿领域的领导地位以及支持建立国内微电子封装生态”。

可以肯定的是，半导体制造工艺的某些问题应由美国制造研究所来解决，这些问题包括半导体设计，先进半导体制造工艺，半导体工具或先进的微电子封装。

ITIF呼吁，国会应准许商务部部长采用“会员模式”，该模式将美国制造研究所指定为美国制造组织的成员。这些组织与现有机构基本相似，其职能是快速扩展美国制造业网络，包括建立致力于半导体的其他研究所。

“美国制造业振兴计划”提供了一种行之有效的模式，该模式对于美国建立更强大的具有全球性竞争力的半导体行业至关重要。这种模式被证明是与国际公司合作进行先进技术创新的有效手段。

例如，PowerAmerica的成员包括ABB，BAE Systems，Infineon和Toshiba，而专注于数字制造的MxD则成为包括劳斯莱斯和西门子在内的国际公司的成员。正如美国政府问责署所阐述，“在某些研究所协议一致规定，如果赞助机构批准此类成员并满足某些条件（例如在美国拥有大量制造基地），则允许外国成员进入美国。”

但是，如果美国希望建立更多以半导体为重点的美国制造学会，鉴于半导体行业的全球性，关键是不仅要允许外国半导体企业（包括制造业和无晶圆厂的企业）加入，还应鼓励它们的加入。只要这些公司在美国进行制造，生产或研发过程，它们就可以为实现美国半导体行业的增长这一总体目标做出贡献。

同时，这种伙伴关系应以互惠为基础来作为考验：外国应允许美国半导体企业以同等条件参加其类似计划。同样类似的外国竞争前研究机构表明，允许总部位于美国的公司以互惠条件参与。

（2）扩大半导体行业的公私伙伴关系中的国际合作

合作性的竞争前研究以及协调产业技术路线图的开发往往预示着半导体的创新，特别是考虑到成功创新该行业所需的费用和规模。一个原型案例是SEMATECH，这是由14家美国公司组成的财团，这些公司于1988年被召集并进行竞争前（尽管已经得到应用）的研发，以开发通用半导体的制造技术，其既定目标是在制造0.35微米器件方面取得世界领先地位。美国国防部（DOD）通过DARPA在5年内为SEMATECH提供了5亿美元的资助，工业界以及一些州和大学也进行了额外的资助。

SEMATECH的研发工作集中在光刻工艺（包括步进机，光刻胶，掩模制造和计量学），多层金属（蚀刻，平坦化和沉积）以及诸如制造系统和工艺集成之类的工艺技术上。SEMATECH在半导体设计和制造工艺领域取得了技术突破，但同时又使行业和基础设施几乎崩溃，这使得美国半导体制造商能够与日本竞争对手保持同等技术水平，并在随后的几十年中保持其竞争力。

1996年，SEMATECH董事会投票决定从美国政府中取消对等资金，该组织把重点从美国半导体产业转移到更大的国际半导体产业。也许部分是由于半导体行业随后的整合，SEMATECH在2015年与SUNY理工学院合并，因此合并之后的组织不仅仅关注半导体领域，还诸如绿色能源，电力电子元件和生物工艺等行业的研究监管，开发和商业化。

半导体能否成功创新取决于科学家、研究人员和工程师，这些人在公司、大学、政府机构，研究机构和研究联盟（国有或私有）之间开展国际合作。

随着SEMATECH的发展，如今的半导体研究公司（SRC）已经成为了一个技术研究财团，其宗旨是“聚集最优秀的大学研究人员并将他们培养成科学，工程和技术领域的精英，” SRC代表了一个与志同道合的国家进行交流的有效平台，这些国家试图共同推进半导体技术的发展，因为它已经与许多世界领先的半导体公司（美国和外国）合作。

正如SRC首席执行官肯·汉森（Ken Hansen）解释的那样：“ SRC于1982年成立，其使命是通过培养那些受过良好教育并正在研究行业相关领域的博士人才队伍，以及在竞争前阶段为大学研究提供资金，进而克服我们当时所感受到的技术劣势。“ SRC运营着联合大学微电子计划（JUMP），该计划与DARPA合作以致力于高性能，高能效微电子技术，还与NSF和国家技术标准研究院（NIST）进行合作以进行纳米电子计算研究。

2018年，SRC发起了一项倡议，将公司，学者和学生，政府机构以及其他利益相关者召集在一起，制定了一项“半导体十年计划”，该计划将在未来十年中满足该行业的研发需求，这将为希望在该领域获得高等学位的学生和学术研究人员提供指导方向。

《半导体十年计划》旨在通过以下方式改变全球半导体行业的未来：1）告知并支持半导体公司和政府机构的战略构想；2）指导合作学术，行业和政府研究计划的发展；3）为准备迎接挑战的最优秀和最聪明的大学教授夯实基础。《十年计划》试图开发有效的方法来应对半导体（以及更广泛的ICT行业）所面临的迫在眉睫的挑战，包括：1）继续致力于执行计算所需的计算量的指数递减，以免能源支出的减少限制了计算能力的增长；2）解决模拟数据泛滥（即快速处理大量数据）的问题；3）满足全球数据存储需求的急剧增长；4）开发先进的通信技术以快速无缝地传输数据；5）应对由从硬件到人工智能再到云的转变所带来的新兴安全问题。

可以肯定的是，即使这种合作只涉及国内参与者（更不用说存在国际参与者的情况下），在半导体或任何其他技术领域中，以市场为目标的应用型R＆D活动所涉及的合作研发工作仍具有挑战性。

但是，在5至10年甚至3至5年左右的时间跨度里，当各国撤离其半导体技术专家时，他们常常会发现一些研究契机。尽管这些对单独一个国就不再具备吸引力，但是在高风险，高回报的研究领域中，这些机会仍然可以产生巨大的科学价值。

例如，在这些时间跨度上的研究可能包括计算架构的新方法，例如内存计算，专用计算引擎，脑启发/神经形态计算和量子计算。来自志同道合的国家的参与者应召集其首席技术官（和其他技术专家），学术研究人员和政策制定者应该共同为重点研究领域制定路线图，并寻找机会共同推动其半导体产业的长期发展，因为这一优先领域是任何一个国家都不愿独自追求的（并且这一领域不具备商业价值）。如果美国在这项工作中发挥领导作用，它应该考虑建立一个“绿色清单”，列出将邀请利益攸关方参加这种合作的国家。

CHIPS法案设想的用于支持安全微电子和安全微电子供应链的开发和采用的7.5亿美元多边安全基金将是重大的一步，并且国会应确保在今年秋天审查NDAA时拨出此类资金。

但是，除非美国和志同道合的国家为这种合作和竞争前的研发工作增加资金，并确保合作国的半导体企业在参与之后有获取利益的机会，否则这种合作将只能产生有限的作用。

2019年，美国联邦政府仅对核心的，特定于半导体的研发投入了17亿美元（此外还对半导体相关领域的研究投入了43亿美元）。尽管40年前联邦政府为半导体研发提供的资金是私营部门资金水平的两倍以上，但在2019年，美国私营部门在半导体研发方面的投资约为400亿美元，是联邦政府投资水平的23倍。

然而，即使是每年对半导体工业研发的17亿美元联邦研发投资，其中很大一部分是由机构计划经理牵头的，如果在联邦政府内部能更有效地协调计划，美国的半导体研发投资可能会产生更大的影响。除了增加研发资金外，还可以通过更加灵活的联邦合同准则，例如放宽《联邦采购条例》或更多利用其他交易授权工具来提高此类组织的影响力和商业化潜力。（虽然SRC和DARPA已经用了20多年，但它们可以得到更广泛地应用）

国防部还开展了多项重要的合作研究计划以促进半导体创新。例如，2013年，DARPA启动了半导体技术高级研究网络计划（STARnet），DARPA请了8家公司和46所大学来确定关于威胁微电子行业长期发展的基本物理极限的路线。

2017年，DARPA启动了一项更大的计划—复兴计划（ERI），该计划旨在在商业电子界，国防工业基地，大学研究人员和国防部之间建立前瞻性合作，以应对相关挑战。ERI将是一项为期5年的计划，该计划涵盖了20多个不同的DARPA子计划并且得到了15亿美元的联邦资金支持。

ERI的研发重点领域包括：1）3D异构集成；2）新材料和新设备；3）专业功能；4）设计和安全性。虽然ERI合作伙伴必须确保该计划给美国商业和国防基础带来不同的收益，但是ERI也举办了有关其各种研究计划的年度峰会，这为国际交流与合作提供了机会。