半導(dǎo)體人才問題恐將雪上加霜

兩年前,半導(dǎo)體人才短缺這一話題只局限于中國大陸地區(qū),而在一年前,人才短缺話題開始在美國發(fā)酵,而且有愈演愈烈之勢。

本文來自半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫,作者/暢秋。

兩年前,半導(dǎo)體人才短缺這一話題只局限于中國大陸地區(qū),而在一年前,人才短缺話題開始在美國發(fā)酵,而且有愈演愈烈之勢。如今,到了2023下半年,半導(dǎo)體人才短缺已經(jīng)成為全球性問題,各芯片設(shè)計和制造重點地區(qū)(美國,歐洲,中國大陸,中國臺灣,日本,韓國)都出現(xiàn)了這方面的問題,且都受到政府高層級關(guān)注。

一直以來,美國都是芯片設(shè)計和產(chǎn)業(yè)鏈上游(EDA工具和半導(dǎo)體設(shè)備等)人才聚集地,中國臺灣的芯片制造和技術(shù)工人全球居冠,歐洲則介于美國和中國臺灣之間,芯片設(shè)計和制造人才分布中規(guī)中矩,日本則聚集了大批產(chǎn)業(yè)鏈上游的半導(dǎo)體設(shè)備和材料人才,芯片設(shè)計和制造規(guī)模和實力一般,韓國更側(cè)重于芯片制造。相對而言,中國大陸的半導(dǎo)體人才整體實力比較弱,無論是設(shè)計,還是制造,都處于短缺狀態(tài),正是因為如此,在巨量資金的加持下,一度成為全球半導(dǎo)體人才的聚集地。

正是由于發(fā)展本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的決心和動作越來越大,在全球招募相關(guān)人才的聲勢也越來越大,引起了以美國為首的半導(dǎo)體傳統(tǒng)強勢地區(qū)的關(guān)注和警覺,近兩年,中國大陸吸收全球半導(dǎo)體人才的難度不斷加大。與此同時,美國、歐洲等地區(qū)看到了中國大陸近些年取得的成績,在加以限制的同時,也仿照中國大陸,推出了類似的、新的本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。這樣一來,就使半導(dǎo)體人才短缺狀況從中國大陸擴散到全球??梢哉f,目前這種半導(dǎo)體人才在全球各個地區(qū)都缺的狀況,是由中國大陸產(chǎn)業(yè)在相對短時期內(nèi)快速發(fā)展,全球效仿并跟進所導(dǎo)致的。

那么,全球半導(dǎo)體人才短缺的具體表現(xiàn),以及各地區(qū)所采取的措施如何呢?下面就來介紹一下。

01

人才短缺愈演愈烈

首先看美國。

以美國的綜合實力,本來是不會為人才短缺而發(fā)愁的。但是,自2014年以來,由于看到中國大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在這些年快速發(fā)展,美國坐不住了,特別是中國大陸在這段時期大力發(fā)展半導(dǎo)體制造業(yè),同期的美國正相反,芯片制造越來越依賴東亞地區(qū)的中國臺灣、韓國,以及中國大陸,因此,美國決心讓芯片制造業(yè)大規(guī)模回流到美國本土。但是,芯片制造是典型的資金和人才密集型產(chǎn)業(yè),要在這么短時間內(nèi)將美國本土芯片制造業(yè)規(guī)模發(fā)展起來,談何容易,首先面對的就是人才短缺,特別是晶圓廠技術(shù)工人短缺問題。

上周,美國SIA發(fā)布了一份報告,專門分析了其半導(dǎo)體人才短缺問題。該報告內(nèi)容顯示,到2030年,美國本土半導(dǎo)體從業(yè)人員將增加約115,000個,目前約有345,000個相關(guān)工作崗位,2023年底將增加到約460,000個,增長33%。按照目前的高校人才培養(yǎng)完成率來看,在這些新工作崗位中,估計大約會有67,000個面臨無人可用的風(fēng)險,這部分人數(shù)占預(yù)計新工作崗位的58%。短缺人員中,39%是技術(shù)工人,35%將是擁有四年制學(xué)士學(xué)位的工程師,26%將是碩士或博士級別的工程師。

為了應(yīng)對和解決這一人才危機,SIA提出了三方面的建議:1、加強對區(qū)域伙伴關(guān)系和計劃的支持,旨在擴大半導(dǎo)體制造和其它先進制造領(lǐng)域熟練技術(shù)人員的渠道,簡單說就是開源,增加各種培訓(xùn)機構(gòu),甚至可以將高中畢業(yè)生和退伍軍人納入人才建設(shè)梯隊;2、加強國內(nèi)STEM人才的培養(yǎng),特別是碩士和博士的培養(yǎng),如果美國想要到2030年滿足半導(dǎo)體行業(yè)對技術(shù)人才的需求,今天就必須采取行動,積極向前推進;3、通過調(diào)整相關(guān)政策,留住并吸引更多國際高級學(xué)位學(xué)生,也就是要放寬移民政策。

綜上可見,美國的半導(dǎo)體人才短缺情況雖然不如中國大陸嚴(yán)重(未來幾年,中國大陸面臨20萬人的半導(dǎo)體人才短缺),但風(fēng)險已經(jīng)顯現(xiàn)出來,需要大幅度改變教育和移民政策才能解決。

實際上,美國半導(dǎo)體人才,特別是芯片制造人才短缺問題已經(jīng)有典型案例了,那就是臺積電在建的美國亞利桑那州4nm制程晶圓廠,不久前,臺積電表示,由于技術(shù)工人嚴(yán)重不足,短期內(nèi)在美國本土又難以解決,因此,原定于2024年量產(chǎn)的該晶圓廠,量產(chǎn)時間被推遲到了2025年。

其次,看一下歐洲。

歐洲芯片設(shè)計綜合水平相對一般,強在IDM,而模擬和模數(shù)混合芯片制造是其強項。德國是歐洲芯片制造業(yè)的重心,因此,那里的人才狀況很有代表性。

歐洲制造的所有芯片中,有三分之一來自德國薩克森州的德累斯頓市。近幾年,該州已吸引了數(shù)十億美元的投資,英飛凌、博世和格芯(GlobalFoundries)、臺積電、英特爾等公司的新晶圓廠項目都在這里。

有超過76,000人在薩克森州的芯片行業(yè)工作,到2030年,這一數(shù)字有望增至100,000人。然而,到那一年,歐盟希望生產(chǎn)占全球20%的芯片(目前為10%),晶圓廠對工程師和技術(shù)工人的需求超出了該地區(qū)目前教育和培訓(xùn)體系可產(chǎn)出的人數(shù)。

據(jù)IW Koeln統(tǒng)計,在德國的芯片行業(yè),約有28%的電氣工程師和33%的工程主管將在未來10-12年內(nèi)達到退休年齡。德國勞工部發(fā)言人表示,2021年6月-2022年6月,該國芯片業(yè)短缺62,000名員工。隨著人口老齡化和進入勞動力市場的德國人減少,該國的芯片人才危機開始顯現(xiàn)。

德國政府正在努力解決技術(shù)工人短缺問題,去年10月,政府宣布了一項戰(zhàn)略,通過加大教育投入力度,增加技能培訓(xùn),提高勞動力參與度,改善工作文化等措施,希望可以“擠壓”出更多的芯片業(yè)勞動力,該國也在改革移民法,以使國外的技術(shù)工人更容易來到德國。

ALLPROS.eu(一個由數(shù)字歐洲計劃資助的歐盟項目)的技術(shù)協(xié)調(diào)員西爾瓦娜·穆塞拉(Silvana Muscella)表示,與美國和亞洲地區(qū)相比,歐盟地區(qū)芯片制造商給技術(shù)工人的薪資越來越?jīng)]有競爭力,歐洲正在失去產(chǎn)業(yè)人才。

面對全球人才競爭,歐洲需要行動。不久前,歐盟最終通過了價值430億歐元的芯片法案,這些資金中的一部分就是用于培訓(xùn)和吸引更多的芯片產(chǎn)業(yè)人才,目標(biāo)之一是在未來10年內(nèi)培訓(xùn)超過500,000名技術(shù)工人、工程師和微電子學(xué)專家。

中國臺灣的半導(dǎo)體人才問題也逐漸顯現(xiàn)出來。

中國臺灣原本是最不缺半導(dǎo)體人才的,無論是芯片設(shè)計,還是制造,都是頂級水平,但是,近些年,隨著中國大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展,以及美國芯片制造業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性變化,使得中國臺灣地區(qū)的半導(dǎo)體從業(yè)者要面對全球產(chǎn)業(yè)的吸引,典型代表就是臺積電要為美國和日本新建晶圓廠輸送大量現(xiàn)成工程師和技術(shù)工人。這樣,人才危機在所難免。

據(jù)中國臺灣經(jīng)濟研究院統(tǒng)計,臺灣地區(qū)半導(dǎo)體業(yè)雇用人數(shù)在2021年為29萬,但104人力銀行調(diào)查顯示,2022年半導(dǎo)體人力缺口平均每月達到3.5萬人,創(chuàng)7年來最高紀(jì)錄,而教育部門數(shù)據(jù)顯示,半導(dǎo)體相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生在2011-2021年間,從11.6萬人降至9.2萬人,未來5-10年是半導(dǎo)體從業(yè)人員需求倍增的關(guān)鍵時期,當(dāng)下的教育培訓(xùn)體系難以跟上,而且,中國臺灣地區(qū)教育制度也有問題,集中表現(xiàn)在現(xiàn)今的教育制度忽略了高端科技人才的訓(xùn)練,高中化學(xué)、物理學(xué)分銳減,很不扎實,這樣的安排,讓后續(xù)的高等教育無法發(fā)揮,難以培養(yǎng)出掌控前沿技術(shù)的人才。

另外,雖然中國臺灣在第一代和第二代半導(dǎo)體技術(shù)方面領(lǐng)先全球,但隨著電動車、衛(wèi)星應(yīng)用的普及,市場對第三代化合物半導(dǎo)體人才的需求量大增,但臺灣地區(qū)在這方面落后歐美很多。

為了解決人才培養(yǎng)問題,臺灣地區(qū)政府通過產(chǎn)學(xué)合作,頒布人才培育條例等措施,允許大學(xué)動用政府與民間經(jīng)費設(shè)立半導(dǎo)體學(xué)院。臺清交成這4所高校在2021年成立了半導(dǎo)體學(xué)院,政府出資96億元新臺幣,民間出資192億元,2022年又加入了中山大學(xué)和臺北科技大學(xué),官方信息顯示,這6所高校合計每年可培養(yǎng)超過700名高端半導(dǎo)體人才。

除了在本地培養(yǎng),中國臺灣政府也在招攬全球人才,積極邀請國際500所知名高校畢業(yè)生來臺工作,無需工作經(jīng)驗就可申請。

下面看一下韓國和日本。

美國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策也在影響韓國,有越來越多的跨國芯片和半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)加大了在該國的投資,應(yīng)用材料(AMAT)、ASML、泛林集團(Lam Research)和東京電子(TEL)等都在韓國建立或擴大了研發(fā)中心,使得人才招聘競爭日益激烈,而且,在缺乏熟練半導(dǎo)體人才的情況下,這些外來公司就要與三星電子和SK海力士等韓國本土大公司競爭。

在日本,據(jù)總務(wù)省統(tǒng)計,在芯片制造業(yè)工作、年齡在25~44歲的技術(shù)工人,2021年總數(shù)為24萬人,但2010年曾達到過38萬,人數(shù)呈現(xiàn)出明顯的下滑態(tài)勢。日本電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(JEITA)表示,今后10年,將需要增加至少35000多名半導(dǎo)體人才,需要政府的政策支持,并開展產(chǎn)官學(xué)合作,才能培養(yǎng)出所需的人才。

最后來看中國大陸。

調(diào)查顯示,2020年中國大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員約54.1萬人,預(yù)估2023年的需求規(guī)模為76.65萬人,即使每年大學(xué)半導(dǎo)體相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生,有3萬人進入該行業(yè)就業(yè),人才缺口仍然超過10萬人。

由于美國限制,與前文介紹的幾個國家和地區(qū)相比,中國大陸的半導(dǎo)體人才短缺是全方位的,從產(chǎn)業(yè)鏈上游的半導(dǎo)體材料、設(shè)備、EDA工具、IP,到中下游的芯片設(shè)計和制造,都缺人,而數(shù)量需求最大的兩塊自然是芯片設(shè)計和制造。

芯片設(shè)計方面,最缺的是研發(fā)工程師,其次是研發(fā)經(jīng)理和研發(fā)總監(jiān),最為緊缺的研發(fā)工程師包括模擬設(shè)計工程師、射頻設(shè)計工程師、CPU架構(gòu)師和信號完整性工程師。芯片制造方面,緊缺的都是管理層,其中最缺的是工藝主管和生產(chǎn)主管,其次是生產(chǎn)總監(jiān)、生產(chǎn)經(jīng)理、工藝總監(jiān)、工藝經(jīng)理。與產(chǎn)業(yè)鏈其它環(huán)節(jié)的人才相比,芯片制造崗位更加看重經(jīng)驗,上述緊缺崗位的平均工作經(jīng)驗要求至少6年。

中國政府已經(jīng)出臺了多種政策,特別是在多所高校將集成電路專業(yè)提升為一級學(xué)科,以求培養(yǎng)出更多的產(chǎn)業(yè)人才,效果如何,就看未來幾年的施行和發(fā)展情況了。

01

半導(dǎo)體人才的全球流動

咨詢公司德勤預(yù)測,隨著半導(dǎo)體制造本地化的競爭在全球范圍內(nèi)愈演愈烈,將在整體上加劇芯片人才的短缺。從2021到2030年,全球半導(dǎo)體行業(yè)將需要增加100萬名技術(shù)工人,平均每年增加大約10萬人。

如此龐大的半導(dǎo)體人才需求增量及其帶來的問題,絕非是某一個產(chǎn)業(yè)發(fā)達地區(qū)能夠提供和解決的,幸好,這些需求在全球范圍內(nèi)是相對平均分布的,如前文所述,每個地區(qū)都提出了各自的人才培養(yǎng)和招攬規(guī)劃。八仙過海,各顯神通,在可預(yù)見的未來,就看誰能做得更好,提供足夠本地需求的產(chǎn)業(yè)人才。

在人才流動方面,2019年之前,由于中國大陸要快速發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),呈現(xiàn)出全球相關(guān)人才向中國大陸流動的態(tài)勢。然而,隨著美國推出半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展新戰(zhàn)略,以及對中國的限制,這樣的人才流動態(tài)勢在2021年就基本停止了,典型代表就是早些年從中國臺灣來大陸淘金的眾多芯片設(shè)計和制造人才,在2020和2021那兩年,大批量地返回臺灣地區(qū)。

就近兩年的情況來看,美國有替代早些年中國大陸角色的態(tài)勢,因為有越來越多的半導(dǎo)體人才,特別是芯片制造人才流向美國,典型代表就是臺積電美國新建晶圓廠所需的工程師和技術(shù)工人,有越來越多的來自于美國本土以外地區(qū),不只是臺灣地區(qū),韓國(三星電子和SK海力士也在美國新建晶圓廠)也是美國所需技術(shù)工人的來源地。未來,技術(shù)功底也很好的歐洲芯片制造從業(yè)者也將是美國潛在的吸收對象。

另外,隨著各個地區(qū)移民政策進一步開放,高校半導(dǎo)體相關(guān)專業(yè)學(xué)生和在崗工程師、技術(shù)人員的跨地區(qū)流動量有望大幅增加,這對中國大陸而言,既是挑戰(zhàn),也是機會。挑戰(zhàn)在于美國的限制,使得相關(guān)人員向中國大陸流動受阻,而機會在于,只要市場足夠吸引人,且政策到位,市場是會用腳投票的。

這里還有一個隱憂,那就是對于德勤預(yù)測的2030年全球半導(dǎo)體行業(yè)將需要增加100萬名技術(shù)工人,到那時,全球新建晶圓廠都在量產(chǎn),而實際芯片需求有那么多嗎?當(dāng)供過于求時,那么多工程師和技術(shù)工人的好日子能持續(xù)多久呢?

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