半導(dǎo)體是美國實(shí)力的核心,,支持推動經(jīng)濟(jì)增長和國家安全的關(guān)鍵技術(shù),。預(yù)計(jì)到 2030 年及以后,,半導(dǎo)體需求將大幅增長,,半導(dǎo)體公司正在加大生產(chǎn)和創(chuàng)新力度,以跟上步伐,。
得益于具有里程碑意義的 2022 年《芯片和科學(xué)法案》的頒布,,預(yù)計(jì)新的芯片制造能力和研發(fā)的很大一部分將位于美國。但隨著美國半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)在未來幾年的擴(kuò)展,,其對具有高度創(chuàng)新的半導(dǎo)體行業(yè)所需的技能,、培訓(xùn)和教育的半導(dǎo)體工人的需求也會隨之增加。
我們預(yù)計(jì),,到 2030 年,,半導(dǎo)體行業(yè)的勞動力將增加近 115,000 個(gè)工作崗位,從目前的約 345,000 個(gè)工作崗位增加到本十年末的約 460,000 個(gè)工作崗位,,增長 33%,。在這些新工作崗位中,我們估計(jì)大約有 67,000 個(gè),,即預(yù)計(jì)新工作崗位的 58%(以及預(yù)計(jì)新技術(shù)工作崗位的 80%),,按照目前的學(xué)位完成率,面臨著空缺的風(fēng)險(xiǎn),。空缺的職位中,,39%是技術(shù)人員,,其中大多數(shù)擁有證書或兩年制學(xué)位;35%將是擁有四年制學(xué)位的工程師或計(jì)算機(jī)科學(xué)家,;26%將是碩士或博士級別的工程師,。
半導(dǎo)體行業(yè)在縮小勞動力市場差距方面面臨的挑戰(zhàn)也是整個(gè)美國經(jīng)濟(jì)面臨的挑戰(zhàn)。對美國和世界未來具有戰(zhàn)略重要性的其他高增長科技行業(yè)也面臨著類似的人才缺口,,并正在爭奪同樣一批經(jīng)過培訓(xùn)的工人,。這些產(chǎn)業(yè)和技術(shù)包括清潔能源、醫(yī)療技術(shù),、人工智能,、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)安全,、下一代通信,、航空航天,、汽車和先進(jìn)制造等。因此,,技術(shù)工人的短缺對半導(dǎo)體行業(yè)和更廣泛的美國經(jīng)濟(jì)構(gòu)成了巨大的挑戰(zhàn),。
數(shù)字是驚人的。對于整個(gè)經(jīng)濟(jì)而言,,到 2030 年底,,預(yù)計(jì)美國將新增 385 萬個(gè)需要精通技術(shù)領(lǐng)域的工作崗位。其中,,除非我們能夠在熟練技術(shù)人員,、工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域擴(kuò)大此類工人的輸送渠道,否則其中 140 萬個(gè)工作崗位將面臨空缺的風(fēng)險(xiǎn),。
縮小人才差距對于美國經(jīng)濟(jì)和半導(dǎo)體行業(yè)的成功至關(guān)重要,。雖然技術(shù)行業(yè)總體上需要共同努力應(yīng)對這些挑戰(zhàn),但半導(dǎo)體是未來幾乎所有關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ),。首先,,應(yīng)對半導(dǎo)體行業(yè)的挑戰(zhàn)對于促進(jìn)整個(gè)經(jīng)濟(jì)的增長和創(chuàng)新至關(guān)重要。但芯片行業(yè)面臨的技術(shù)人才缺口只是經(jīng)濟(jì)面臨的總體挑戰(zhàn)的一小部分,。
幾十年來,,美國半導(dǎo)體行業(yè)一直致力于招募、培訓(xùn)和雇用多元化和熟練的勞動力隊(duì)伍,。在全國范圍內(nèi),,芯片公司與社區(qū)學(xué)院和技術(shù)學(xué)校、學(xué)徒計(jì)劃,、大學(xué)和實(shí)驗(yàn)室以及地區(qū)教育網(wǎng)絡(luò)建立了長期且不斷擴(kuò)大的合作伙伴關(guān)系,。隨著行業(yè)不斷發(fā)展以滿足 CHIPS 投資的需求,公司正在擴(kuò)大其勞動力發(fā)展足跡,。與此同時(shí),,美國政府必須與工業(yè)界和學(xué)術(shù)界合作,優(yōu)先采取措施,,解決更廣泛的經(jīng)濟(jì)和半導(dǎo)體行業(yè)面臨的技能差距,。為了幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),我們提出了三項(xiàng)核心建議來加強(qiáng)美國技術(shù)勞動力,。
建議 1:加強(qiáng)對區(qū)域伙伴關(guān)系和計(jì)劃的支持,,旨在擴(kuò)大半導(dǎo)體制造和其他先進(jìn)制造領(lǐng)域熟練技術(shù)人員的渠道
在新建和擴(kuò)建的半導(dǎo)體工廠附近的社區(qū)和技術(shù)學(xué)院擴(kuò)大認(rèn)證訓(xùn)練營、學(xué)徒培訓(xùn)和其他培訓(xùn)項(xiàng)目將是幫助縮小技術(shù)人員勞動力缺口的有效手段,。針對半導(dǎo)體行業(yè)量身定制的課程和教育解決方案將確保學(xué)生為未來的就業(yè)做好準(zhǔn)備,。技術(shù)人員隊(duì)伍十分強(qiáng)大,來源廣泛,例如高中畢業(yè)生和回國退伍軍人,。
改善當(dāng)前的人才供需軌跡將是一場艱苦的戰(zhàn)斗,,半導(dǎo)體行業(yè)的公司已經(jīng)在采取行動?!禖HIPS 和科學(xué)法案》也為縮小這一差距提供了極好的支持,,并應(yīng)繼續(xù)協(xié)助行業(yè)主導(dǎo)的增強(qiáng)技術(shù)人員隊(duì)伍的努力。
建議 2:擴(kuò)大國內(nèi) STEM 人才梯隊(duì),,培養(yǎng)對半導(dǎo)體行業(yè)和其他對未來經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要的行業(yè)至關(guān)重要的工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家,。
我們的分析表明,攻讀 STEM 學(xué)位的學(xué)生數(shù)量不足以滿足勞動力市場的需求,,而且許多獲得 STEM 學(xué)位的畢業(yè)生并沒有進(jìn)入 STEM 職業(yè),。這些畢業(yè)生中進(jìn)入半導(dǎo)體行業(yè)的人數(shù)甚至更少。應(yīng)采取政策分三個(gè)階段擴(kuò)大這一管道:
《CHIPS 和科學(xué)法案》通過建立國家半導(dǎo)體技術(shù)中心,、專注于半導(dǎo)體的美國制造研究所,、國家先進(jìn)封裝制造計(jì)劃、擴(kuò)大的 NIST 計(jì)量研究,、國防部微電子共享,、國家科學(xué)基金會 CHIPS 勞動力和教育基金以及其他機(jī)構(gòu),為推進(jìn)上述三個(gè)目標(biāo)提供了重要的潛在支持,。這些舉措是向前邁出的重要一步,,但還需要做更多的工作。我們的分析表明,,加強(qiáng)國內(nèi) STEM 人才的培養(yǎng),,特別是碩士和博士水平的人才培養(yǎng),是一項(xiàng)代際挑戰(zhàn),。如果美國想要到 2030 年充分滿足該行業(yè)對技術(shù)人才的需求,,那么美國今天就需要采取行動,積極向前推進(jìn),。
建議 3:在美國經(jīng)濟(jì)中留住并吸引更多國際高級學(xué)位學(xué)生,。
擴(kuò)大美國公民學(xué)生在 STEM 領(lǐng)域攻讀高級學(xué)位的國內(nèi)渠道的過程將需要數(shù)年或數(shù)十年才能取得成果。與此同時(shí),,我們估計(jì)每年約有 16,000 名碩士和博士級別的國際工程師離開美國。僅就半導(dǎo)體行業(yè)而言,,預(yù)計(jì)到本十年末,,這些人才的流失將造成約 17,000 名碩士和博士工程師的缺口。簡而言之,,在可預(yù)見的未來,,僅靠美國公民畢業(yè)生無法真正解決擁有高級工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位的人員的勞動力缺口。
在美國高校,超過50%的工程碩士畢業(yè)生和超過60%的工程博士畢業(yè)生是外國公民,。來自美國院校的大約 80% 的碩士和 25% 的外國 STEM 博士畢業(yè)生畢業(yè)后沒有留在美國,,無論是出于選擇還是由于美國移民政策。
如此高的比例意味著,,提供更容易的獲得美國永久居留權(quán)的途徑有可能立即增加半導(dǎo)體行業(yè)和其他具有戰(zhàn)略重要性的技術(shù)行業(yè)的國內(nèi)人才庫,。高技能移民政策改革降低了美國公司招募和留住擁有高級學(xué)位的國際學(xué)生的障礙,有助于彌補(bǔ)半導(dǎo)體和其他關(guān)鍵技術(shù)行業(yè)面臨的近期技能差距,。
簡介
美國經(jīng)濟(jì)面臨技術(shù)工人嚴(yán)重短缺,,這對美國經(jīng)濟(jì)增長、技術(shù)領(lǐng)先和國家安全構(gòu)成挑戰(zhàn),。這種短缺影響了半導(dǎo)體行業(yè)和所有技術(shù)依賴型行業(yè),,包括未來的關(guān)鍵技術(shù)——清潔能源、醫(yī)療技術(shù),、人工智能,、網(wǎng)絡(luò)安全、下一代通信,、航空航天,、汽車、先進(jìn)制造等,。解決這一熟練勞動力的挑戰(zhàn)是一個(gè)具有國家重要性的問題,。
這種整個(gè)經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)的短缺主要涉及兩類熟練專業(yè)人員:
(1) 具有四年制學(xué)位和高級學(xué)位的工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家;
(2)兩年制及以下學(xué)歷的熟練技術(shù)人員,,并附加在職培訓(xùn),。短缺是由一系列復(fù)雜的社會和其他因素造成的:
攻讀 STEM 學(xué)位的美國學(xué)生數(shù)量不足。
在追求 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,,許多擁有 STEM 學(xué)位的學(xué)生都在非 STEM 職業(yè)(例如金融、商業(yè)等)找到工作,。
沒有足夠多的美國學(xué)生利用社區(qū)學(xué)院和其他機(jī)構(gòu)的培訓(xùn)機(jī)會來獲得先進(jìn)制造設(shè)施中技術(shù)人員角色所需的技能,。
雖然美國學(xué)院和大學(xué)吸引了大量來自世界各地的學(xué)生來 STEM 領(lǐng)域?qū)W習(xí),其中包括大多數(shù)攻讀 STEM 碩士和博士課程的外國學(xué)生,,但美國公司往往無法招募和留住這些學(xué)生在美國長期工作,。
本文受半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會 (SIA) 委托,總結(jié)了包括半導(dǎo)體行業(yè)在內(nèi)的美國整體經(jīng)濟(jì)面臨的技術(shù)勞動力挑戰(zhàn),。鑒于到 2030 年國內(nèi)制造和半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的預(yù)期增長,,本文重點(diǎn)關(guān)注美國半導(dǎo)體行業(yè)面臨的勞動力缺口。
但鑒于半導(dǎo)體在推動通信,、計(jì)算,、醫(yī)療保健,、軍事系統(tǒng)、交通,、清潔能源和無數(shù)其他應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新方面發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用,,解決半導(dǎo)體行業(yè)的這一挑戰(zhàn)對于促進(jìn)整個(gè)經(jīng)濟(jì)的增長和創(chuàng)新至關(guān)重要。
整個(gè)經(jīng)濟(jì)體的勞動力差距
全球人才競爭將決定推動未來經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵技術(shù)的領(lǐng)先地位,。清潔能源,、醫(yī)療技術(shù)、人工智能,、網(wǎng)絡(luò)安全,、下一代通信、航空航天,、交通運(yùn)輸和先進(jìn)制造等行業(yè)都需要熟練的勞動力來促進(jìn)創(chuàng)新,。
美國面臨技術(shù)人員、工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家這三個(gè)主要職業(yè)群體中熟練和受過高等教育的工人的嚴(yán)重短缺,。
根據(jù)附錄中描述的整個(gè)經(jīng)濟(jì)范圍的缺口分析,,我們估計(jì)技術(shù)人員的勞動力缺口為 20%,這意味著這些職業(yè)的估計(jì)供應(yīng)僅占估計(jì)需求的 80%,。對于工程和計(jì)算機(jī)科學(xué),,我們估計(jì)勞動力缺口為 39%。
這些差距百分比來自整個(gè)經(jīng)濟(jì)范圍的差距分析,,該分析比較了相關(guān)技術(shù)人員,、工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)術(shù)項(xiàng)目的畢業(yè)生供應(yīng)情況。這三個(gè)職業(yè)群體對新職位空缺和替代職位空缺的需求主要基于美國勞工統(tǒng)計(jì)局 (BLS) 的 2021-2031 年就業(yè)預(yù)測,。進(jìn)行了調(diào)整,,以考慮畢業(yè)后離開美國的外國學(xué)生,以及廣泛職業(yè)類別與其廣泛學(xué)位領(lǐng)域不相符的工人,。
擁有必要培訓(xùn)和教育來填補(bǔ)先進(jìn)技術(shù)行業(yè)職位的工人的供需之間的差距給美國經(jīng)濟(jì)的競爭力和美國的國家安全帶來了風(fēng)險(xiǎn),。除非美國采取措施解決這一人才缺口,否則它就有可能在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)導(dǎo)地位和技術(shù)創(chuàng)新的競賽中落后于全球競爭對手,。
半導(dǎo)體勞動力缺口
我們估計(jì),,截至 2023 年初,美國半導(dǎo)體行業(yè)雇用了約 345,000 名工人,。其中約三分之二(68% 或 236,000 人)從事半導(dǎo)體制造,,要么制造半導(dǎo)體芯片本身,要么制造半導(dǎo)體制造中使用的專用機(jī)械,。其余 32% 的勞動力(109,000 人)是設(shè)計(jì)人員,,他們要么自己設(shè)計(jì)半導(dǎo)體,要么開發(fā)設(shè)計(jì)中使用的專用軟件工具 (EDA),。
半導(dǎo)體勞動力主要由技術(shù)人員、工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家(“技術(shù)勞動力”)以及其他支持性職業(yè)(例如管理、行政,、人力資源,、銷售等)組成。我們估計(jì),,該行業(yè)大約四分之三的人從事其中一種技術(shù)職業(yè),,其余 (26%) 從事“其他”支持類別。
預(yù)計(jì)美國半導(dǎo)體行業(yè)將在未來十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)健康增長,。隨著數(shù)字化和連通性繼續(xù)推動經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代生活的幾乎所有方面的發(fā)展,,對芯片的需求預(yù)計(jì)將增長。目前全球芯片行業(yè)2022年收入為5740億美元,,預(yù)計(jì)到本十年末這一收入將增長近一倍,,到2030年達(dá)到1萬億美元
部分由于《芯片和科學(xué)法案》的通過,美國半導(dǎo)體行業(yè)有望在這一增長中占據(jù)很大份額,。據(jù) SIA 稱,,預(yù)計(jì) CHIPS 法案資助的半導(dǎo)體行業(yè)已在全國范圍內(nèi)宣布了 50 多個(gè)項(xiàng)目,將新增 44,000 個(gè)就業(yè)崗位,。隨著 CHIPS 法案下的資金開始流動,,其他項(xiàng)目可能會推進(jìn),還有一些項(xiàng)目可能會由于 CHIPS 先進(jìn)制造稅收抵免的激勵(lì)措施而推進(jìn),。
美國半導(dǎo)體行業(yè)的增長將導(dǎo)致就業(yè)崗位數(shù)量相應(yīng)增加,。我們預(yù)計(jì),到 2030 年,,該行業(yè)將增加近 115,000 個(gè)就業(yè)崗位,,從目前的約 345,000 個(gè)就業(yè)崗位增加到本十年末的約 460,000 個(gè)就業(yè)崗位(總增長 33%),相當(dāng)于我們對年增長率 4.2% 的中期增長預(yù)測,。在技術(shù)勞動力的新職位空缺(85,000)中,,我們預(yù)計(jì)一半將是技術(shù)人員(42,600),34%將是工程師(28,900),,16%將是計(jì)算機(jī)科學(xué)家(13,200)
除了 2023 年至 2030 年行業(yè)擴(kuò)張帶來的新職位空缺之外,,半導(dǎo)體行業(yè)還需要雇用額外的替代工人來填補(bǔ)現(xiàn)有勞動力的定期流動。
半導(dǎo)體行業(yè)也不能幸免于更廣泛的經(jīng)濟(jì)所面臨的勞動力挑戰(zhàn),。正如其他關(guān)鍵行業(yè)面臨缺乏具備必要技能和教育水平的工人來填補(bǔ)未來工作崗位一樣,,半導(dǎo)體行業(yè)也面臨著這些相同的趨勢。
雖然到 2030 年,,該行業(yè)預(yù)計(jì)將增長近 115,000 個(gè)就業(yè)崗位(圖 9),,但我們估計(jì),按照目前的學(xué)位完成率,,大約有 67,000 個(gè)崗位面臨空缺的風(fēng)險(xiǎn),,即預(yù)計(jì)半導(dǎo)體行業(yè)新增技術(shù)崗位的 58%,。這 67,000 個(gè)空缺職位也占技術(shù)職業(yè)(技術(shù)人員、工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家)預(yù)計(jì)新增職位的約 80%,。
到 2030 年,,預(yù)計(jì)半導(dǎo)體技術(shù)勞動力缺口總數(shù)將達(dá)到 67,000 人,其中約 39%(26,400 個(gè)工作崗位)將出現(xiàn)在技術(shù)人員職業(yè)中,,41%(27,300 個(gè)工作崗位)將出現(xiàn)在工程職業(yè)中,,20%(13,400 個(gè)工作崗位)將出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域。技術(shù)員職位通常需要 2 年制或更少的學(xué)位,,而計(jì)算機(jī)科學(xué)職位通常需要四年制學(xué)位,。在工程領(lǐng)域的 27,300 個(gè)缺口中,我們估計(jì)約 36%(9,900 個(gè)工作崗位)為學(xué)士級別,,45%(12,300 個(gè)工作崗位)為碩士級別,,19%(5,100 個(gè)工作崗位)為博士級別。
半導(dǎo)體行業(yè)面臨的勞動力缺口只是整個(gè)經(jīng)濟(jì)面臨的就業(yè)短缺的一小部分,。正如本章開頭所討論的,,到 2030 年底,美國整體經(jīng)濟(jì)預(yù)計(jì)將創(chuàng)造約 385 萬個(gè)需要精通技術(shù)領(lǐng)域的額外就業(yè)崗位,。在這些新就業(yè)崗位中,,除非我們能夠擴(kuò)大這些工人的教育渠道,否則有 140 萬個(gè)就業(yè)崗位可能會出現(xiàn)空缺,。如圖 13 所示,,半導(dǎo)體行業(yè)僅占整個(gè)美國經(jīng)濟(jì)面臨的預(yù)計(jì)短缺的一小部分。
因此,,美國半導(dǎo)體行業(yè)面臨的勞動力挑戰(zhàn)不能孤立地看待,,因?yàn)樗歉鼜V泛的經(jīng)濟(jì)面臨的更廣泛的人才缺口的一部分。在將推動未來經(jīng)濟(jì)增長的未來技術(shù)中,,這一挑戰(zhàn)最為緊迫,,所有這些技術(shù)都依賴于半導(dǎo)體作為創(chuàng)新的基礎(chǔ)技術(shù)。因此,,教育,、招聘和留住更多技術(shù)工人對于半導(dǎo)體行業(yè)和整個(gè)國家來說勢在必行。
政策建議
解決整個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,,特別是半導(dǎo)體行業(yè)訓(xùn)練有素和受過教育的工人短缺問題是一個(gè)與國家息息相關(guān)的問題,。因?yàn)檫@關(guān)系到美國持續(xù)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)領(lǐng)先地位、全球競爭力和國家安全,。
《CHIPS 和科學(xué)法案》的頒布提供了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會,,可以采取新的努力來縮小技術(shù)人員、工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)人才方面預(yù)計(jì)的勞動力缺口,。這需要采取多種策略來增加技術(shù)人員,、工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)畢業(yè)生的供應(yīng),;更好地吸引畢業(yè)生人才進(jìn)入半導(dǎo)體行業(yè),特別是通過傳播意識和激發(fā)學(xué)生的想象力,;并戰(zhàn)略性地瞄準(zhǔn)國際頂尖人才,,以增強(qiáng)美國半導(dǎo)體勞動力的高技能水平。
幾十年來,,美國半導(dǎo)體行業(yè)一直致力于招募、培訓(xùn)和雇用多元化和熟練的勞動力隊(duì)伍,。在全國范圍內(nèi),,半導(dǎo)體公司與社區(qū)學(xué)院和技術(shù)學(xué)校、學(xué)徒計(jì)劃,、大學(xué)和實(shí)驗(yàn)室以及地區(qū)教育網(wǎng)絡(luò)建立了長期且不斷擴(kuò)大的合作伙伴關(guān)系,。隨著行業(yè)不斷發(fā)展以滿足 CHIPS 投資的需求,公司正在擴(kuò)大其勞動力發(fā)展足跡,。與此同時(shí),,美國政府必須與工業(yè)界和學(xué)術(shù)界合作,優(yōu)先采取措施解決更廣泛的經(jīng)濟(jì)和半導(dǎo)體行業(yè)面臨的技能差距,。
為了幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),,我們提出了三項(xiàng)核心建議來加強(qiáng)美國技術(shù)勞動力。第一個(gè)建議側(cè)重于技術(shù)人員,,后兩個(gè)建議針對工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家,。
建議 1:加強(qiáng)對區(qū)域合作伙伴關(guān)系和計(jì)劃的支持,旨在擴(kuò)大半導(dǎo)體制造和其他先進(jìn)制造行業(yè)熟練技術(shù)人員的渠道,。
我們估計(jì),,如果不采取補(bǔ)救措施,到本十年末,,半導(dǎo)體行業(yè)的技術(shù)人員缺口將達(dá)到 26,400 名,。在此期間,技術(shù)員職位預(yù)計(jì)將增加 42,600 個(gè),,此外還需要更換 91,700 個(gè)技術(shù)員職位,。
相對于工程師的就業(yè)市場,技術(shù)人員的就業(yè)市場通常更加本地化,,大多數(shù)技術(shù)人員都在與晶圓廠位于同一地區(qū)的教育機(jī)構(gòu)接受培訓(xùn),。這些工作的人力資本投資較小(近 80% 的技術(shù)人員通過證書或副學(xué)士學(xué)位課程獲得為期六個(gè)月至兩年的認(rèn)證——見圖 14),,而且,,與此相關(guān)的是,這些職業(yè)的流動率較高,,正如勞工統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)所示,,并反映在高替代需求中,。這些職位較高的流動率也有助于鼓勵(lì)工業(yè)界和學(xué)術(shù)界之間的經(jīng)常性雇傭關(guān)系。
因此,,在新建和擴(kuò)建的半導(dǎo)體工廠附近的社區(qū)和技術(shù)學(xué)院(見圖 15)擴(kuò)大認(rèn)證訓(xùn)練營,、學(xué)徒培訓(xùn)和其他培訓(xùn)項(xiàng)目將是幫助縮小技術(shù)人員勞動力缺口的有效手段。針對半導(dǎo)體行業(yè)量身定制的課程和教育解決方案將確保學(xué)生為未來的就業(yè)做好準(zhǔn)備,。技術(shù)人員隊(duì)伍十分強(qiáng)大,,來源廣泛,例如高中畢業(yè)生和回國退伍軍人,?!禖HIPS 和科學(xué)法案》為縮小技術(shù)人員勞動力缺口提供了支持,這將繼續(xù)協(xié)助行業(yè)主導(dǎo)的增強(qiáng)技術(shù)人員勞動力的努力,。
建議 2:擴(kuò)大國內(nèi) STEM 人才梯隊(duì),,培養(yǎng)對半導(dǎo)體行業(yè)和其他對未來經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要的行業(yè)至關(guān)重要的工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家
半導(dǎo)體行業(yè)的工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家通常接受過四到十年的高等教育。因此,,解決勞動力缺口需要采取長期,、廣泛的方法:1)擴(kuò)大 STEM 學(xué)生群體,2)鼓勵(lì)更多 STEM 學(xué)生從事 STEM 職業(yè),,3)激勵(lì)更多 STEM 專業(yè)人士選擇在半導(dǎo)體行業(yè)工作,。在每一個(gè)干預(yù)點(diǎn),即使人才供應(yīng)的邊際增長也可能對滿足必要的需求產(chǎn)生有意義的長期影響,。
各種干預(yù)措施可以幫助推進(jìn)這三個(gè)目標(biāo),,包括有針對性的招聘和教育活動、獎學(xué)金,、研究金,、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、對大學(xué)工程項(xiàng)目的支持,、新設(shè)施和機(jī)會等等,。《CHIPS 和科學(xué)法案》通過建立國家半導(dǎo)體技術(shù)中心,、專注于半導(dǎo)體的美國制造研究所,、國家先進(jìn)封裝制造計(jì)劃、擴(kuò)大的 NIST 計(jì)量研究,、國防部微電子共享,、國家科學(xué)基金會 CHIPS 勞動力和教育基金以及其他機(jī)構(gòu),為實(shí)現(xiàn)這三個(gè)目標(biāo)提供了重要的潛在支持,。重要的是,,我們的分析表明,加強(qiáng)國內(nèi) STEM 人才儲備,特別是碩士和博士水平的人才儲備,,是一項(xiàng)代際挑戰(zhàn),,任何努力都需要從今天開始,以便到 2030 年充分滿足行業(yè)對技術(shù)人才的需求,。
STEM 管道范圍從幼兒園到博士,。提高 K-12 學(xué)生對 STEM 興趣的項(xiàng)目尤其重要,特別是在技術(shù)和半導(dǎo)體相關(guān)科目中,,尤其是在該行業(yè)致力于擴(kuò)大來自代表性不足背景的勞動力的情況下,。這對于擴(kuò)大整體人才庫至關(guān)重要。
建議 3:在美國經(jīng)濟(jì)中留住并吸引更多國際高級學(xué)位學(xué)生,。
擴(kuò)大美國公民學(xué)生在 STEM 領(lǐng)域攻讀高級學(xué)位的國內(nèi)渠道的過程將需要數(shù)年或數(shù)十年才能取得成果,。與此同時(shí),我們估計(jì)每年約有 16,000 名碩士和博士級別的國際工程師離開美國,。僅就半導(dǎo)體行業(yè)而言,預(yù)計(jì)到本十年末,,這些人才的流失將造成約 17,000 名碩士和博士工程師的缺口,。簡而言之,在可預(yù)見的未來,,僅靠美國公民畢業(yè)生無法真正解決擁有高級工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位的人員的勞動力缺口,。
在美國學(xué)院和大學(xué),超過 50% 的工程碩士畢業(yè)生和超過 60% 的工程博士畢業(yè)生是外國公民,。無論是出于選擇還是由于美國移民政策,,來自美國院校的約 80% 的 STEM 外國碩士畢業(yè)生和 25% 的外國 STEM 博士畢業(yè)生在畢業(yè)后沒有留在美國。
如此高的比例意味著,,提供更容易的獲得美國永久居留權(quán)的途徑有可能立即增加半導(dǎo)體行業(yè)和其他具有戰(zhàn)略重要性的技術(shù)行業(yè)的國內(nèi)人才庫,。高技能移民政策改革降低了美國公司招募和留住擁有高級學(xué)位的國際學(xué)生的障礙,有助于彌補(bǔ)半導(dǎo)體和其他關(guān)鍵技術(shù)行業(yè)面臨的近期技能差距,。
在整個(gè)經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi),,我們估計(jì)每年有 24,133 名外國工程畢業(yè)生離開美國。同時(shí),,我們預(yù)計(jì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)工程師的年度勞動力缺口為 26,642 人,。對于占這一缺口約 15% 的半導(dǎo)體行業(yè)來說,每年招收 3,900 名國際工程畢業(yè)生(占每年離職人數(shù)的 15%)幾乎可以完全解決預(yù)計(jì)的短缺問題,,特別是半導(dǎo)體行業(yè)每年短缺的 2,500 名碩士和博士級工程師,。
大多數(shù)在美國完成高級學(xué)位課程的外國人都想留在美國工作,但在參加了一段時(shí)間的可選實(shí)踐培訓(xùn) (OPT) 計(jì)劃后最終未能成功獲得 H-1B簽證,。這導(dǎo)致在美國接受過教育的外國優(yōu)秀人才返回自己的祖國或在另一個(gè)提供居留權(quán)的國家尋找工作,。這些研究生中的許多人都參與過美國政府或美國半導(dǎo)體公司資助的項(xiàng)目,這強(qiáng)調(diào)了保留此類專業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)的重要性和好處,。在增加國內(nèi)工程管道所需的時(shí)間內(nèi),,解決這一緊迫短缺問題的改革對于應(yīng)對這些挑戰(zhàn)將非常有效,。
旨在留住更多外國人的長期政策,例如放寬外國 STEM 畢業(yè)生獲得美國長期工作許可和居留權(quán)的途徑,,包括“green card stapling”計(jì)劃或?yàn)榘雽?dǎo)體創(chuàng)新者保留部分年度 H-1B 簽證,,可能會在很大程度上縮小這一差距。此外,,一些直接的監(jiān)管變化可能包括保留可選實(shí)踐培訓(xùn)計(jì)劃,、改進(jìn) H-1B 注冊系統(tǒng)、有利的簽證重新驗(yàn)證試點(diǎn)計(jì)劃以及減少綠卡系統(tǒng)中的 PERM 等待時(shí)間,。
重要的是,,除了努力增加外國 STEM 畢業(yè)生的保留率之外,一些需要高級工程學(xué)位的職位必須由美國公民擔(dān)任,,因?yàn)檫@些職位涉及國家安全相關(guān)工作,。這包括半導(dǎo)體行業(yè)中的一些角色,例如為先進(jìn)武器系統(tǒng)設(shè)計(jì)芯片,。雖然高級技術(shù)工人的大多數(shù)工作崗位不需要由美國公民擔(dān)任,,但與這些國家安全相關(guān)職位相關(guān)的關(guān)鍵需求耗盡了本已很小的高級工程項(xiàng)目美國公民畢業(yè)生,從而增加了招聘剩余人才的需求,,而這些人才中外國人比例過高,。
結(jié)論
由于所有經(jīng)濟(jì)部門對依賴半導(dǎo)體的尖端技術(shù)的需求不斷增加以及《芯片和科學(xué)法案》的頒布,美國半導(dǎo)體行業(yè)有望在本世紀(jì)末及以后實(shí)現(xiàn)快速增長,。因此,,隨著公司擴(kuò)張和開設(shè)新的制造工廠以及半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和研發(fā)機(jī)構(gòu),該行業(yè)將需要增加國內(nèi)勞動力,。如果不采取行動來解決具備必要技能和資歷的工人的缺口,,以填補(bǔ)這種增長帶來的就業(yè)崗位,美國可能無法充分發(fā)揮未來幾年預(yù)期的產(chǎn)能增長,、供應(yīng)鏈彈性和技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)力的潛力,。
根據(jù)我們的預(yù)測,到 2030 年,,美國半導(dǎo)體行業(yè)的勞動力預(yù)計(jì)將增長約三分之一,,增加約 115,000 個(gè)工作崗位,其中 85,000 個(gè)屬于技術(shù)崗位(技術(shù)人員,、工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家),。除此之外,還需要招聘 153,000 個(gè)現(xiàn)有技術(shù)職位的替代人員,,到 2030 年,,員工總數(shù)將達(dá)到 238,000 人。滿足這一需求將是一項(xiàng)挑戰(zhàn),特別是考慮到相鄰行業(yè)對所有教育水平和技能的合格和多樣化人才的競爭,。
該報(bào)告估計(jì),,從 2023 年到 2030 年,半導(dǎo)體行業(yè)的勞動力市場缺口為 67,100 名工人:26,400 名技術(shù)人員,、27,300 名工程師和 13,400 名計(jì)算機(jī)科學(xué)家,。
本報(bào)告建議擴(kuò)大現(xiàn)有的教育計(jì)劃以培訓(xùn)技術(shù)人員,特別關(guān)注需求大幅增長的地區(qū),。80% 的技術(shù)人員在 6 至 24 個(gè)月內(nèi)獲得了認(rèn)證,,半導(dǎo)體公司已經(jīng)開始制定和擴(kuò)大新員工招聘和培訓(xùn)計(jì)劃。
對于工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家來說,,高等教育項(xiàng)目通常需要四到十年的時(shí)間,,因此有必要采取更廣泛的努力來擴(kuò)大 STEM 渠道??s小這些差距需要制定全面的 STEM 戰(zhàn)略,,首先要提高學(xué)生對 K-12 級別 STEM 機(jī)會的興趣。在大學(xué)階段,,應(yīng)該鼓勵(lì)這些學(xué)生從事 STEM 職業(yè),,并讓他們了解半導(dǎo)體行業(yè)的就業(yè)機(jī)會。行業(yè),、教育機(jī)構(gòu)和政府都可以發(fā)揮重要作用,讓這些機(jī)會的好處更加明顯,。
增加美國公民中工程和計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生的供應(yīng),,特別是碩士和博士級別的畢業(yè)生,其中大多數(shù)畢業(yè)生是外國人,,對于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和國家安全目標(biāo)至關(guān)重要,。然而,從短期到中期來看,,考慮到培養(yǎng)這些人才需要很長的時(shí)間,,留住更多美國院校的外國畢業(yè)生至關(guān)重要。
所有行業(yè)的技術(shù)人員,、工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)人員的可持續(xù)和可預(yù)測的供應(yīng)對于美國的國家安全,、競爭力和創(chuàng)新至關(guān)重要,并保證美國消費(fèi)者和企業(yè)所需的最終產(chǎn)品的供應(yīng),。美國半導(dǎo)體制造,、設(shè)計(jì)和研發(fā)的成功取決于行業(yè)、政府和教育的領(lǐng)導(dǎo)力,,以迎接挑戰(zhàn)并最大限度地利用未來的世代機(jī)會,。
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