美国芯片计划包括负责半导体激励的芯片项目办公室和负责研发项目的芯片研发办公室。两者均隶属于美国商务部国家标准与技术研究院(NIST)。NIST通过推进测量科学、标准和技术,以增强经济安全和提高生活质量,促进美国的创新和工业竞争力。NIST在成功管理美国芯片计划方面具有独特的优势,对半导体生态系统有着深刻的理解。芯片研发部门制定了一个全面的标准路线图,该路线图符合私营部门半导体标准工作的需求、芯片立法的要求以及美国政府关键和新兴技术国家标准战略(USGNSSCET)1的规定。芯片研发标准路线图以一个充满活力的微电子标准生态系统的愿景为中心,该生态系统在实现创新方面更智能、更快、更具包容性和灵活性。芯片研发部门举办了一系列活动,征求全球半导体行业对政府努力与行业技术标准需求相一致的看法和意见。这些芯片研发标准活动中的第一项是2023年9月在华盛顿特区举行的标准峰会(第一届峰会),私营部门的思想领袖聚集在一起,确定半导体行业的战略技术标准优先事项。该峰会提出了五个主要的技术战略标准优先事项,包括?小芯片?数字孪生?数据互操作性?供应链安全和弹性?先进的封装和异构集成2023年12月,组织了两次后续的小芯研发技术标准研讨会,目的是确定第一次峰会确定的前两个优先领域内的具体标准需求:小芯片和数字孪生。第一个是小芯研发小芯片接口技术标准研讨会,重点讨论了物理和逻辑接口技术标准在半导体和微电子行业实现基于小芯片的架构中的作用。第二场是CHIPS研发数字孪生技术标准研讨会,重点讨论了数字孪生的技术标准在支持可靠、有弹性、安全和高质量的制造过程以及实现可信赖的供应链方面的作用。这些研讨会在马里兰州罗克维尔的NIST国家网络安全卓越中心(NCCoE)以虚拟和面对面的混合活动形式举行。由于这两个研讨会的主题和受众有很强的重叠,因此由一个由行业和NIST代表组成的联合规划委员会组织。小芯片接口研讨会共吸引了320名与会者,其中包括60名面对面与会者和260名虚拟与会者,而数字孪生研讨会共吸引242名与会者,分别包括63名面对面参与者和179名虚拟参与者。大多数(约60%)参与者来自半导体行业,但研讨会也吸引了学术界的积极参与;标准制定/开发组织(SSO/SDO);初创企业、中小企业;产业联盟;美国国家实验室;以及政府雇员。研讨会包括该领域知名专家的小组讨论和主题演讲,随后是分组讨论,确定了技术差距和标准机会。各研讨会参与者确定的最优先技术标准差距排名如下:小芯片接口技术标准差距:1.系统优化(建模、仿真和测试、标准)2.安全和可追溯性测试标准3.一般测试和验证标准(安全之外)4.互连协议5.小芯片抽象(例如,工艺设计工具包(PDK))6.可靠性和故障分析标准半导体制造技术标准差距的数字孪生:1.互操作性(数据模型、数字孪生接口、与其他数字孪生通信的数字孪生)2.数字孪生分类和定义3.安全性(数据来源、可追溯性、数字线程)4.现有标准(标准数据库、标准分析、治理)5.测试、验证、确认(可靠性测试、不确定性验证、基准测试、,方法论、创建新指标)6.针对特定用例开发基准和度量模型。除了确定顶级标准差距外,研讨会参与者还为半导体小芯片和数字孪生标准社区提出了广泛的建议。下面列出了一些关键建议。?需要通过现有组织的联盟在SSO/SDO之间进行合作,以制定确定的技术标准。?需要激励措施来促进SSO/SDO之间的合作(例如,公私合作模式)。?必须在半导体供应链的各个层面强调标准教育。?需要进一步确定标准,以充实为数字孪生确定的三大技术标准差距类别中所需的具体标准。?必须对小芯片接口和数字孪生的现有标准进行严格评估,以避免重复工作。?建议将小芯片作为数字孪生标准开发的用例。本报告还提供了关于这两个研讨会的更多信息,包括对确定的标准、优先领域和讨论中提出的建议的更详细描述。