(全文翻译)SIA:深度解析美国半导体行业劳动力市场的巨大缺口

作者: 周宇哲 07-27 15:36
来源:爱集微 #SIA# #劳动人口# #美国#
1w

集微网消息,SIA近期给出报告,评估了美国半导体行业面临的劳动力市场缺口问题,并给出了解决方案。

半导体是美国经济实力的核心,可以推动经济增长和国家安全所需的关键技术。预计到2030年及以后,对半导体的需求将大幅增加,因此半导体公司正加大生产和创新力度以跟上需求。

幸运的是,在很大程度上得益于2022年通过的具有里程碑意义的《芯片和科学法案》,预计未来美国将拥有新的芯片制造能力和研发中心。但随着美国的半导体生态系统在未来几年的扩展,其对高度创新的半导体行业所需技能、培训和教育的半导体工作者的需求也将增加。

SIA预计到2030年,半导体行业的就业人数将增长近11.5万个工作岗位,从目前的约34.5万个工作岗位增加到本十年末的约46万个工作岗位,增长率为33%。其中,SIA估计约6.7万个新工作岗位,约占预计新增工作岗位的58%,占预计新增技术岗位的80%,按照当前的学位完成率,面临着岗位空缺的风险。这些空缺的工作岗位中,39%将是技术人员,大部分持有证书或两年制学位;35%将是拥有四年制学位或计算机科学家身份的工程师;而26%将是硕士或博士级别的工程师。

图1:历史上的半导体行业劳动力情况及2023-2030年的预计缺口

半导体行业在缩小劳动力市场差距方面面临的挑战也是整个美国经济面临的挑战。对美国和全球未来具有战略重要性的其他高增长的技术行业,也面临着类似的人才缺口,并与半导体行业争夺同一批受过培训的工人。这些行业和技术领域包括清洁能源、医疗技术、人工智能、物联网、网络安全、下一代通信、航空航天、汽车以及先进制造等。因此,熟练工人的短缺对于半导体行业和美国总体经济都构成了重大挑战。

这些数字令人震惊。就整个经济而言,到2030年底,预计美国将新增约385万个需要精通技术领域的工作岗位。其中,如果SIA不能扩大相关领域(如熟练技术人员、工程师和计算机科学)的人才储备,可能会有140万个工作岗位无法填补。

图2:2023-2030年预计美国对计算机科学家、工程师和技术人员的需求

弥补人才缺口对于美国经济和半导体行业的成功至关重要。虽然科技行业整体上需要共同努力解决这些挑战,但半导体是未来几乎所有关键技术的基石。首要任务是解决半导体行业面临的挑战,这对于促进整个经济的增长和创新至关重要。但芯片行业面临的技术人才缺口只是经济面临的整体挑战中的一部分。

几十年来,美国半导体行业一直致力于招募、培训和雇佣一支多样化且具备技能的劳动力。在全国范围内,芯片企业与社区学院、技术学校、学徒计划、大学和实验室以及区域教育网络建立了长期且不断扩大的合作伙伴关系。随着行业的增长满足《芯片法案》投资需求,公司也在扩大他们的劳动力发展规模。同时,美国政府必须与行业和学界合作,优先采取措施解决整个经济和半导体行业面临的技能缺口问题。为了帮助实现这一目标,SIA提出了三项核心建议来加强美国的技术劳动力。

图3:预计的技术工人供应缺口会对半导体行业和美国总体经济产生影响。

建议1:加强支持区域合作伙伴关系和计划,旨在扩大半导体制造和其他先进制造领域熟练技术工人的人才储备。

在新建和扩建的半导体晶圆厂附近的社区和技术学院,扩大认证训练营、学徒计划和其他培训项目,是帮助填补技术工人缺口的有效手段。针对半导体行业量身定制课程和教育解决方案,确保学生为未来就业做好准备。技术人员队伍十分强大,来源广泛,如高中毕业生和退伍军人。

图4:美国最新宣布的半导体供应链就业岗位

自《芯片法案》出台以来,全国的半导体公司已宣布预计新增超过4.4万个就业岗位。

改善当前的人才供需趋势将是一场艰苦的战斗,半导体行业的公司已经开始采取行动。《芯片和科学法案》在填补这一缺口方面提供了极好的支持,并应继续协助行业主导增强技术工人队伍。

建议2:发展国内STEM人才储备,培养对半导体行业和其他对未来经济至关重要的领域的工程师和计算机科学家。

SIA的分析表明,攻读STEM学位的学生数量不足以满足劳动力市场的需求,而且很多拥有STEM学位的毕业生并不从事STEM职业,进入半导体行业的毕业生更是寥寥无几。应该采取政策措施分三个阶段扩大这一人才储备:

  1. 吸引更多学生选择STEM学科。

2.在STEM领域聘用更多STEM毕业生。

  1. 吸引更多STEM学生到半导体行业工作。

1和2这两个步骤将有助于弥补整个经济范围内的技术人才缺口和半导体行业预计的劳动力缺口。

《芯片和科学法案》通过建立国家半导体技术中心、以半导体为重点的美国制造业研究所、国家先进封装制造计划、扩大NIST计量研究、国防部微电子共享平台、国家科学基金会芯片法案劳动力和教育基金等机构,为推进上述三个目标提供了重要的潜在支持。这些举措代表了一个重要的进步,但还需要做更多努力。SIA的分析显示,增强国内STEM人才储备,特别是在硕士和博士层面上,是一项代际挑战。如果美国想在2030年完全满足产业对技术人才的需求,那么美国需要立即采取行动,积极向前迈进。

图5:国内半导体人才储备管道

建议3:在美国经济中留住并吸引更多国际高级学位的学生

扩大美国公民学生在 STEM 领域攻读高级学位的国内渠道的过程将需要数年或数十年才能取得成果。与此同时,SIA估计每年大约有1.6万名硕士和博士级别的国际工程师离开美国。仅就半导体行业而言,预计到本十年末,这些人才流失将导致大约1.7万名硕士和博士工程师的缺口。简单来说,在可预见的未来,仅凭美国本国的毕业生无法真正解决高级工程和计算机科学学位的人才缺口。

在美国各高校中,超过50%的工程硕士毕业生和超过60%的工程博士毕业生是外籍公民。来自美国院校的大约80%的硕士研究生和25%的外籍博士STEM毕业生在毕业后选择离开美国,要么是出于个人选择要么是由于美国的移民政策。

这么高的比例意味着为国际学生提供更便捷的美国永久居留权有可能立即增加半导体行业和其他战略性重要技术产业可用的国内人才储备。对高技能移民政策进行改革,能减少美国企业招聘和留住国际高级学位学生的阻碍,有助于填补半导体和其他关键技术产业面临的短期技能缺口。

图6:按学位水平和公民身份划分的与半导体相关工程领域的年度毕业生人数

1.引言

美国经济面临技术工人严重短缺的问题,这对于美国的经济增长、技术领导地位和国家安全构成了挑战。这种短缺影响着半导体行业以及所有技术依赖型产业,包括未来关键技术领域,如清洁能源、医疗技术、人工智能、网络安全、下一代通信、航空航天、汽车、先进制造等。解决这个熟练劳动力短缺的问题涉及到国家的重要利益。

这种整个经济范围内的短缺主要涉及两类熟练专业人员:(1)具有四年制学位和高级学位的工程师和计算机科学家,以及(2)具有两年制学位或以下学历,并在职培训过的熟练技术人员。这种短缺归因于一系列复杂的社会和其他因素:

• 攻读STEM学位的美国学生数量不足。

• 攻读STEM领域的美国学生中,很少有人追求这些领域的高级学位,而且许多拥有STEM学位的学生在非STEM职业(如金融、商业等)中就业。

• 美国学生没有充分利用社区大学和其他机构提供的培训机会,以获得先进制造工厂技术员角色所需的技能。

• 虽然美国的大学吸引了大量来自世界各地的学生来攻读STEM领域的学位,包括攻读STEM硕士和博士的外国学生,但美国企业通常无法招聘并留住这些学生在美国长期工作。

这篇论文由半导体行业协会(SIA)委托,该论文总结了包括半导体行业在内的整个美国经济所面临的熟练劳动力挑战。在预计到2030年国内制造业和半导体设计将会增长的背景下,本文重点探讨美国半导体行业面临的劳动力缺口问题。

然而,考虑到半导体在推动通信、计算、医疗、军事系统、交通、清洁能源和无数其他应用领域的创新方面发挥着基础性作用,解决半导体行业所面临的这一挑战将对整个经济的增长和创新至关重要。

2.整个经济的劳动力缺口

全球对人才的竞争将决定未来经济中的关键技术领域的领导地位。清洁能源、医疗技术、人工智能、网络安全、下一代通信、航空航天、交通运输和先进制造等行业都需要熟练的劳动力来推动创新。

美国面临着熟练和高学历劳动力的严重短缺问题,主要是这三个职业群体:技术人员、工程师和计算机科学家

根据对附录中描述的整个经济范围的劳动力缺口进行分析,SIA估计技术人员的劳动力缺口为20%,这意味着预计供应的人数仅为预计需求的80%。对于工程和计算机科学专业,SIA估计劳动力缺口为39%。

这些缺口百分比是根据整体劳动力缺口分析得出的,该分析比较了相关技术人员、工程师和计算机科学专业毕业生的供应情况。

这三个职业群体中新工作岗位和替代性就业岗位的需求主要基于美国劳工统计局(BLS)2021-2031年的就业预测。根据离校后离开美国的外国留学生以及职业类别与综合性学位领域不符合的工作者进行了调整。更多关于缺口分析的详细信息请参阅附录。

在先进技术行业中,存在着供求之间的人才缺口,即缺乏具备所需培训和教育的工人来填补这些职位。这个缺口给美国经济的竞争力和国家安全带来了风险。除非美国采取措施解决人才缺口问题,否则在经济领导地位和技术创新的竞争中,它有可能落后于全球竞争对手。

图7:2023-2030年美国计算机科学家、工程师和技术人员的预计需求

3.半导体劳动力缺口

3.1 美国半导体行业当前就业情况

SIA估计截至2023年初,美国半导体产业约有34.5万名员工。其中大约三分之二(68%或23.6万人)从事半导体制造工作,包括制造半导体芯片或制造用于半导体制造的专用机械。剩下的32%的员工(10.9万人)从事设计工作,要么设计半导体本身,要么开发用于设计的专门软件工具(EDA)。

图8:2023年美国半导体产业按细分市场划分的就业情况

半导体劳动力主要由技术人员、工程师和计算机科学家(“技术人员”)以及其他支持性职业(如管理、行政、人力资源、销售等)组成。SIA估计大约四分之三的从业人员从事技术职业,剩下的26%从事“其他”支持类别。

本报告的范围

半导体设计和制造过程涉及许多关键领域,以及生产半导体产业中使用的其他特种设备、软件和材料。在本报告中,SIA在劳动力需求估算中包括了半导体行业的以下领域:

制造业:

• 半导体制造是指在半导体工厂中制造硅芯片的前端过程。这份报告的范围还包括相同作业代码的组装、测试和封装的后端半导体制造。

• 半导体机械制造是指制造用于半导体制造的专用设备。

设计:

• 半导体设计是指建立一个新芯片的计算机模型,确保其没有错误,并满足制造所需的设计规则的复杂过程。

• 电子设计自动化(EDA)指的是编程和支持半导体设计中使用的专门软件工具。

本报告仅调查驱动半导体制造业创新的技术劳动力所面临的劳动力短缺问题,包括以下三个职业类别:

半导体技术人员对半导体元件制造中使用的设备进行操作、维护和故障排除。

半导体工程师研究、开发和改进半导体器件和制造工艺,在制造和芯片设计领域的创新中发挥着重要作用。

半导体计算机科学家应用计算原理和算法,设计和开发基于半导体系统和技术的软件和硬件解决方案,主要在芯片设计领域。

本报告不包括那些不是专门从事半导体领域工作且缺乏专门学术培养计划的职位(图表9中的“其他”类别,包括管理、行政、销售、物流等)。需要注意的是,许多这些“其他”职位可能也要求具备工程学位,例如在半导体行业中,许多销售工作需要技术工程师的专业知识。

报告的方法见附录。

3.2美国半导体行业的预期增长

预计美国的半导体行业在未来十年将会保持健康增长。随着数字化和连接性继续推动经济和现代生活的各个方面,对芯片的需求预计将会增长。目前全球芯片行业2022年的收入为5740亿美元,预计到2030年底这一收入将近翻倍,达到1万亿美元。

部分原因是由于《芯片和科学法案》的通过,美国半导体行业有望在这一增长中占据较大份额。据SIA统计,全球范围内已宣布了50多个关于半导体行业的项目,预计可以获得《芯片法案》的资金支持,这将新增4.4万个就业岗位。随着《芯片法案》的资金开始流动,其他项目可能也会得以推进,而《芯片法案》先进制造税收抵免的激励政策也有助于推动其他项目的发展。

美国半导体行业的增长将会带来就业岗位数量相应增加。根据SIA的预测,到2030年,该行业的就业人数将增长近11.5万个,从当前的约34.5万个工作岗位增加到约46万个工作岗位(总增长率为33%),这是SIA对年均增长率为4.2%的中期增长估计。在技术劳动力的新增就业机会(8.5万个)中,SIA预计将有一半的岗位是技术人员(4.26万个),34%是工程师(2.89万个),16%是计算机科学家(1.32万个)。

图9:按职业类别划分的半导体行业就业情况及2023-2030年新增就业增长情况

除了2023年至2030年行业扩张所带来的新的就业机会外,半导体行业还需要雇佣额外的替补人员来填补现有劳动力的正常流动。

图10:2023-2030年各职业类别的半导体行业技术岗位空缺总数

3.3半导体熟练工人的短缺问题

半导体行业同样面临整个经济中存在的劳动力挑战。就像其他关键行业面临缺乏必要技能和教育背景的工人来填补未来工作岗位的问题一样,半导体行业也面临同样的趋势。

虽然到2030年,预计该行业将新增近11.5万个工作岗位(图9),但根据SIA的估计,按照当前的学位完成率,约有6.7万个岗位可能无人填补,占预计半导体行业新增技术岗位的58%。这6.7万个未填补的工作岗位还约占预计新增技术职业(技术人员、工程师和计算机科学家)工作岗位的80%。

图11:历史半导体行业劳动力人数和2023-2030年预计的岗位空缺情况

到2030年,预计半导体技术人员劳动力缺口总数将达到6.7万人,其中约有39%(2.64万个岗位)将出现在技术员职位中,41%(2.73万个岗位)出现在工程师职位,而20%(1.34万个岗位)出现在计算机科学领域。技术员职位通常需要2年制或以下的学位,而计算机科学岗位通常需要4年制学位。在工程师领域的2.73万个岗位中,SIA估计大约36%(9,900个岗位)将是学士学位水平,45%(1.23万个岗位)将是硕士学位水平,19%(5,100个岗位)将是博士学位水平。

半导体行业面临的劳动力缺口只是整个经济中短缺的一部分。正如本章开头所讨论的,到2030年底,预计美国整体经济将创造约385万个需要掌握技术领域技能的额外工作岗位。其中,如果SIA无法扩大相关劳动力的教育渠道,将有140万个工作岗位可能无人填补。如图13所示,半导体行业只占整个美国经济面临的预计短缺情况的一小部分。

图表12:2023-2030半导体行业劳动力缺口总计

因此,不能孤立地看待美国半导体行业面临的劳动力挑战,因为它是整个经济面临的更广泛人才缺口的一部分。

在将推动未来经济增长的未来技术中,这一挑战最为紧迫,而所有这些技术都依赖于作为创新基础技术的半导体。因此,培养、招聘和留住更多技术工人对于半导体行业和整个国家来说至关重要。

图表13:预计技术工人供应缺口会影响半导体行业和美国整体经济

政策建议

解决训练有素和受过良好教育的工人短缺问题——无论是在整个经济领域,还是在半导体行业——都是国家大计。美国经济技术的持续领导地位、全球性的竞争力及其国家安全正处于危险之中。

《芯片与科学法案》的颁布提供了一个独特的机会,可以继续努力缩小技术人员,工程人员和计算机科学人才中预计的劳动力差距。为了增加技术、工程、计算机科学等领域相关毕业生的供应,这将需要采取多种策略;特别是通过传播意识和激发学生的想象力,更好地吸引毕业生人才进入半导体行业;战略性地瞄准国际顶尖人才,以提高美国半导体劳动力的技能水平和质量。

几十年来,美国半导体产业一直致力于招募、培训和雇用多样的、熟练的劳动力。在全国各地,半导体公司与社区学院、技术学校、学徒计划、大学和实验室以及区域教育网络建立了长期且不断扩大的合作伙伴关系。随着行业的发展,不断满足CHIPS投资的需求,公司正在扩大其劳动力发展足迹。与此同时,美国政府必须与工业界和学术界合作,优先采取措施解决总体经济和半导体产业面临的技能差距问题。

为了帮助实现这一目标,SIA提出了三条可以增强美国技术劳动力的核心建议。第一项建议着重于技术人员,而后两项建议则是着重于工程师和计算机科学家。

(本报告为评估和解决半导体行业的劳动力挑战提供了大量且不断增长的项目、文献和创新。但下面要提出的建议并非包罗万象,而是为产业、政府和教育领导者应该关注的领域提供一份路线图:扩展技术人员计划,发展美国创新劳动力管道,以及确保国际半导体人才。具体来说,读者应该考虑国家半导体经济路线图(NSER)、美国半导体学会(ASA)倡议、芯片产业咨询委员会劳动力小组委员会等的建议。)

建议1:加强对旨在增加半导体制造和其他先进制造部门熟练技术人员管道的区域伙伴关系和项目的支持。

如果不采取补救措施,SIA预估到本十年结束时,半导体行业的技术人员缺口将达到26,400人。在此期间,技术人员岗位预计将增长42,600个,此外还需要取代另外91,700个技术人员职位。

与工程师的就业市场相比,技术人员的就业市场通常更偏向于本地,大多数技术人员在晶圆厂所在地区的教育机构接受过培训。这些工作的人力资本投资较小(近80%的技术人员通过证书或副学士学位课程获得6个月至2年的资格证书,见图14),与此相关的是,这些职业的离职率也更高,这可以从BLS的数据中看到,并反映在职业替换高频次的需求中。这些职位较高的人员流动率也有助于鼓励工业界和学术界之间的雇佣关系反复出现。

因此,在新建和扩建的半导体晶圆厂附近的社区和技术学校(见图15)扩大认证训练营、发展学徒制和其他培训项目,将成为帮助缩小技术人员劳动力差距的有效手段。为半导体产业量身定制的课程和教育解决方案将确保学生为未来的就业做好准备。技术人员队伍强大,来源广泛,比如高中毕业生和退伍军人。《芯片与科学法案》为缩小技术人员的劳动力缺口提供了支持,这将继续协助行业主导的努力不断支撑技术人员劳动力。

自《芯片法案》出台以来,全国各地的半导体公司已经宣布了预期新增职位超过44,000个。

马里科帕半导体技术人员快速入门计划

亚利桑那州凤凰城是美国主要的半导体中心之一,拥有 10 个校区的马里科帕县社区学院区(Maricopa County Community College District,简称 MCCCD)正在该地区不断壮大的晶圆厂集群中创新教育未来半导体工人的方式。

2022年7月, MCCCD 推出了一个新的半导体技术人员快速入门课程,这是一门为期 10天的强化课程,旨在让有动力的学生在半导体制造的密集型环境中见习。成功的学生在完成课程后将获得NIMS技术员认证。通过认证考试的学生可以退还学费,使该项目免费。

在项目开始的第一年(2022年7月至2023年6月),该项目招收了684名学生,颁发了589张证书。在获得证书的学生中,有色人种学生占69%,女性学生占34%,第一代大学生占53%。目前有3000多名准学生在等待入学。

除了对设施和师资的需求外,开发半导体技术人员项目还需要大量的技术专业知识。根据MCCCD代表们的说法,工业界的参与对于启动快速入门计划至关重要。当附近工厂的工人被要求参与该项目时,149名工人申请在该项目中任教。截至2023年2月,已有29人被聘为兼职讲师。这种在职员工之间的直接接触,可以让学生更好地了解自己未来的工作,并直接联系到潜在的未来同事;也让行业在潜在的未来工人进入生产工厂之前,就有机会了解他们。

虽然为期 10 天的快速入门计划不会取代大多数技术人员职位的较长证书和副学士学位,但像这样的计划肯定会提高人们对半导体行业机会的认识,并激励学生进一步接受教育和就业机会。

NIIT-获得注册学徒机会

美国国家创新技术研究所(NIIT)目前在美国劳工部开展了一项名为GAINS(Growing Apprenticeships In Nanotechnology and Semiconductors,纳米技术和半导体学徒成长计划)的注册学徒计划。GAINS计划提供了一个工业制造业技术人员的学徒制,让学生有能力在工作中学习,同时在与行业合作伙伴的工作中积累经验和技能。

许多半导体和半导体设备 制造商通过GAINS提供培训机会。

半导体行业的退伍军人

每年有超过20万美国服役人员离开军队,开始普通的市民生活。长期以来,半导体制造一直是退伍军人的就业目的地,许多退伍军人在进入半导体行业前,在服役期间已经拥有了与微电子相关的可转移的技能、经验和专业知识。持续招聘退伍军人是加强半导体劳动力的关键。一家德州芯片制造商成功地雇佣了至少10%的退伍军人,因此获得了德州劳动力委员会颁发的“SIA雇佣退伍军人”称号。获取退伍军人人才将持续成为半导体和半导体设备制造行业劳动力的关键组成部分。

建议2:增加对半导体行业和其他对未来经济至关重要的行业至关重要的工程师和计算机科学家的国内STEM渠道。

半导体行业的工程师和计算机科学家通常接受过4到10年的高等教育。因此,解决劳动力缺口将需要一个长期的、宽泛的方法:1)增加STEM学生数量储备,2)鼓励更多的STEM学生从事STEM职业,3)激励更多的STEM专业人士选择在半导体行业工作。在每一个干预点上,即使是人才供给的边际增长,也可能对满足必要需求产生有意义的长期影响。

扩大国内人才渠道将是一代人的努力。

各种干预措施可以帮助推进这三个目标,包括有针对性的招聘和教育活动、奖学金、研究奖学金、实践经验、对大学工程项目的支持、新设施和机会,等等。《芯片与科学法案》通过建立国家半导体技术中心、以半导体为重点的美国制造研究所、国家先进封装制造计划、扩大NIST计量研究、国防部、微电子共享、国家科学基金会CHIPS劳动力和教育基金会等等,还有其他机构,为实现这三个目标提供了重要的潜在支持。

重要的是,SIA的分析表明,加强国内STEM人才储备,特别是硕士和博士水平的人才储备,是一个世代的挑战,任何努力都需要从今天开始,才能完全满足该行业到2030年对技术人才的需求。

STEM项目的范围从幼儿园开始包含到了博士。能够培养K-12学生对STEM兴趣的项目尤其重要,特别是在技术和半导体相关学科,特别是在该行业努力在代表性不足的背景下扩大劳动力的情况下。这对于扩大整体的人才储备至关重要。

FIRST机器人和K-12 STEM教育

FIRST机器人大赛旨在激励对STEM领域感兴趣的高中生。这个持续五到六周的项目将来自世界各地的学生团队与教练、导师聚集在一起,在他们在构建任务导向型机器人的过程中,发挥他们的创造力、技术和创业能力。竞赛为学生提供了一个让他们在培养批判性思维和工程能力的过程中,平衡团队合作和良性竞争的机会。许多教练来自科技和半导体行业,因此学生在很早的时候就能得到行业专业人士的指导。

该赛事最初规模不大,1992年时有28支参赛队。在过去的30年里,FIRST机器人大赛迅速发展壮大,在2022年,一共有来自26个国家的3225支队伍参加了比赛。FIRST为年轻一代科技领域的学术世界带来了体育运动中的友情和激情。FIRST专门针对STEM领域的不平等问题,重点强调了让女性和少数族裔参与该项目,鼓励他们从小就在STEM领域发展、融入。

根据FIRST完成的一项多年研究显示,该组织及其项目已经使得人们增强了对STEM领域的兴趣。这不仅激发了学生的兴趣,还提高了更高的接受了STEM领域教育或职业的学生的比例。与同龄人相比,68%的FIRST校友更有可能选择主修工程或计算机科学专业(同龄群体为29%)。此外,FIRST的女校友也更有可能选择主修工程或计算机科学专业,比例为51%(同龄女性为 16%)。

随着以STEM为重点的项目,例如FIRST机器人大赛等,让美国的下一代劳动力从小就参与到劳动力队伍中,学生们可以更好地为自己的教育和职业道路做出明智的决定。类似通过瞄准和投资于孩童来满足社会对于高技能技术工人的需求的很多项目,都将不仅能缩小这一差距,而且还能培养那些未来的行业领导者走向成功。

半导体专业学位课程和高等教育网络

为学生在芯片行业就业做准备的重要性日益增加, 美国各地的教育机构都认识到了这一点,开始采用专门为半导体行业岗位量身定制的课程。

例如,普渡大学(Purdue University)推出了半导体学位项目,提供一系列证书,包括理学硕士学位、研究生水平的可堆叠证书、辅修理学学士学位,以及与印第安纳州常春藤技术社区学院(Ivy Tech Community College)合作的副学士学位。普渡大学的课程是跨学科的,课程内容包括化学、材料、半导体制造设备、封装等等。学生参与一系列课堂之外的学习选择,包括在线平台nanoHUB和虚拟实验室、合作/实习以及从设计到装配的团队项目。

在过去的一年里,新的半导体高等教育区域网络已经建立,促进了各机构在半导体研究、课程、机会、资产以及其他解决方案和努力方面的合作。代表18个州的超过65所美国高等教育机构都是中西部半导体网络、东北大学半导体网络或西北大学半导体网络中任意一个的其中一员。

目前,半导体研究公司通过其与工业界、大学和政府机构的项目和合作伙伴关系,培养了半导体行业约20%的博士电气工程师、电气和计算机工程师。扩大这些半导体专项计划的参与范围将补充人才梯队,并鼓励人们在微电子领域的就业。

建议 3:在美国经济中保留和吸引更多的国际高级学位学生。

在国内培养攻读STEM领域高级学位的美国公民学生的过程需要数年或数十年才能取得成果。与此同时,SIA预估每年大约有1,6000名硕士和博士级别的国际工程师离开美国。仅就半导体行业而言,到本十年末,这些人才的流失预计将导致大约17,000名硕博士工程师的总缺口。简而言之,在可预见的未来,仅仅依靠美国公民毕业生无法切实解决拥有高级工程和计算机科学学位的个人的劳动力缺口。

在美国的学院和大学,超过50%的工程硕士毕业生和超过60%的博士工程毕业生是外国公民。大约80%的美国院校硕士毕业生和25%的美国院校外国STEM博士毕业生,毕业后没有留在美国,这要么是出于自愿,要么是因为美国的移民政策。

如此高的比例意味着,提供更容易获得美国永久居留权的途径,有可能立即扩大半导体行业和其他具有战略重要性的技术行业的国内人才库。对高技能移民政策进行改革,降低美国公司招聘和留住拥有高等学位的国际学生的门槛,有助于弥补半导体和其他关键技术行业近期面临的技能缺口。

在整个经济领域,SIA估计每年有24,133名外国工程专业毕业生离开美国。同时,SIA预计全经济范围内每年的工程师缺口为26,642人。对于半导体行业(约占这一缺口的15%)来说, 每年接收3,900名国际工程学毕业生(占每年离职人数的15%)才几乎可以完全解决预计的短缺问题,尤其是半导体行业每年2,500名硕士和博士级别工程师的缺口。大多数在美国完成高级学位课程的外国人都希望留在美国工作,但在经过一段时间的可选实习培训(OPT)计划后,最终未能在H-1B摇号中获得成功。这导致在美国受过教育的杰出的外国人才返回本国或在另一个能够提供留居权的国家就业。这些研究生中的许多人都曾参与过由美国政府或美国半导体公司资助的项目,这凸显了保留这些专业知识和经验的重要性和好处。在发展国内工程技术人才所需的时间里,解决这一紧迫短缺问题的改革将极其有效地解决这些挑战。

旨在留住更多外国人的长期政策,例如放宽外国STEM毕业生在美国获得长期工作许可和居留的途径,包括“绿卡装订”计划或每年为半导体创新者保留一部分H-1B签证,缩小这一劳动力差距还有很长的路要走。此外,一些直接的监管变化,可能包括保留可选的实践培训项目,改进H-1B注册系统,一项有利的签证重新验证试点项目,以及减少在绿卡系统中办理劳工证的等待时间。

重要的是,除了努力保留外国STEM毕业生外,一些需要高级工程学位的职位必须由美国公民担任,因为这些职位涉及与国家安全相关的工作。这包括半导体行业内的一些职位,例如为先进武器系统设计芯片。虽然大多数高级技术人员的工作岗位不需要美国公民来填补,但这些与国家安全相关的职位的紧要需求消耗了本就不多的高级工程专业的美国公民毕业生,增加了招聘剩余人才的需求,而其中的大部分是外籍人士。

国家安全产业及其对美国公民工程师的需求

能源部、国防部和国土安全部等许多联邦机构都要求员工通过安全审查。此外,那些通过承包工程与美国政府合作的私营公司,如航空航天工业,同样需要安全审查。只有获得此许可的员工才能处理与国家安全相关的机密信息,没有此许可的员工不能受雇于这些职位。另外,只有美国公民才有资格通过某些类型的安全审查,进一步减少了有资格申请这些职位的人员供应。

美国政府机构已经面临供应短缺,难以填补STEM职位(尤其是博士级别)。为这些职位寻找既有技术资格同时又是有资格通过安全审查的美国公民的符合条件的申请人,这是一项更大的挑战。由于大多数STEM领域的博士学位是由非美国公民获得的,这也就造成了劳动力市场供求之间的结构错位。

5、结论

美国半导体行业将在未来十年甚至更长时间内实现快速增长,这主要得益于美国经济各个领域对依赖于半导体的尖端技术的需求不断增长,以及《芯片与科学法案》(CHIPS and Science Act)的颁布。因此,随着企业扩大并开设新的制造晶圆厂和半导体设计与研发机构,该产业对其国内劳动力的需求大大增加。如果不采取行动来填补由于这一增长而产生的工作所需必要技能和资格证书的工人缺口,美国可能无法在未来几年充分发挥预期的产能增长、供应链弹性和技术创新领导的全部潜力。

根据SIA的预测,到2030年,美国半导体行业的劳动力将增长约三分之一,增加约11.5万个工作岗位,其中8.5万个是技术岗位(技术人员、工程师和计算机科学家)。除此之外,到2030 年,还将为目前15.3万个技术岗位招聘替代人员,总共招聘23.8万个岗位。填补这一需求将是一项挑战,特别是鉴于邻近行业对各种教育和技能水平的合格的多元化人才的竞争。

本报告估计,从2023-2030年,半导体行业的劳动力市场缺口将达到6.71万名工人:2.64万名技术人员,2.73万名工程师,1.34万名计算机科学家。

本报告建议扩大现有的教育项目,来培训技术人员,特别关注需求显著增长的地区。由于80%的技术人员是在6-24个月内获得资格认证,因此半导体公司已经在推进开发和扩大项目,以招聘和培训新员工。

对于工程师和计算机科学家来说,他们的高等教育项目通常需要4到10年的时间,因此需要做出更广泛的努力来扩大STEM培训管道。缩小这些差距需要一个全面的STEM战略,首先要提高学生在K-12阶段对 STEM机会的兴趣。在大学阶段,应该鼓励这些学生从事STEM专业,并让他们了解半导体行业的就业机会。行业、教育机构和政府都可以在放大这些机会的益处方面发挥重要作用。

在美国公民中促进工程学和计算机科学毕业生的供应,特别是在大多数毕业生都是外国人的硕士和博士水平,这对经济和国家安全目标都至关重要。然而,从中短期来看,鉴于培养这些人才需要很长时间,从美国院校留住更多的外国毕业生也将十分重要。

各行各业的技术人员、工程师和计算机科学专业人员的可持续和可预测的供应对美国的国家安全、竞争力和创新性至关重要,并保证美国消费者和企业所需的最终产品的供应。美国半导体制造、设计和研发的成功取决于工业界、政府和教育的领导,以迎接挑战,并最大限度地利用未来的世代机遇。 (校对/武守哲)

THE END

*此内容为集微网原创,著作权归集微网所有,爱集微,爱原创

责编: 武守哲
来源:爱集微 #SIA# #劳动人口# #美国#
关闭
加载

PDF 加载中...