微电子芯片，也被称为集成电路(IC)，是现代社会的核心。作为电子设备的重要组成部分，集成电路促进了通信、计算、医疗、军事系统、交通、清洁能源以及无数其他对美国国家和经济安全至关重要的应用的发展。分立半导体存储器和存储器（DRAM和NAND）目前几乎占所有集成电路销售的三分之一，并且比半导体行业任何其他领域增长更快，预计这一趋势将持续下去。目前，存储器和存储芯片约占世界300mm半导体晶圆产量的三分之二。

在数据经济和当前“数据爆炸”时代推动下，计算生态系统中生成和存储的数据量呈指数级增长，这也使得半导体内存和存储在整个计算基础设施中发挥着越来越重要的作用。随着数据的持续增长，工作负载和应用程序被迫迁移到内存容量更大的体系结构。此外，存储器和存储技术的进步为半导体技术的发展奠定了基础，其迭代速度大约是前沿逻辑的两倍，需要世界上*先进的制造工艺技术和工具。

与其他国家相比，美国在存储领域中的竞争力面临着几个挑战，包括规模经济和更有限的投资激励。随着美国希望通过国家半导体技术中心(NSTC)加强对半导体行业的投资，在基础存储器技术领域的投资和建立卓越存储器联盟，都对确保美国在整个微电子领域的持续竞争力至关重要。这一努力将需要许多不同的创新，包括新存储器架构、新材料、器件和工艺技术的想法，以及制造工具的进步。

在本文中，美光和西部数据概述了存储器行业，并详细介绍了美国存储器行业面临的竞争挑战，确定了与存储器领域相关的特定技术重点领域，并针对每个领域提出了建议。

背景

过去70年里，半导体电子技术的进步推动并增强了无数行业，如电信（广播、电视、电话、互联网）、商业、航空航天和国防以及银行等产业。我们生活的方方面面都与半导体交织在一起，因此半导体在美国国民经济活动和国家安全中发挥着举足轻重的作用。然而，与其他细分市场相比，半导体行业竞争力的成本（资本和运营）较高。美国半导体行业每年将约五分之一的收入投入研发（2020年为440亿美元），在美国主要行业中所占比例第二高，仅次于制药业。持续的进步对于提高美国在半导体领域的竞争力至关重要，这需要在核心研究、制造技术、基础设施和生态系统方面加大持续投资。

根据Gartner，Inc.的调查结果，2021全球半导体收入总计5950亿美元，比2020年增长26.3%。这一收入增长是由不断增长的计算基础设施需求以及Covid-19大流行推动的。图1显示了2021年各细分市场的情况。

在宏观层面上，半导体行业由四个主要部分组成，在基本固态技术方面具有共同的基础，每个部分都有独特的需求和专长：逻辑；存储器/数据存储；模拟；以及光电、传感器和分立（OSD）元件。