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2021 年，全球半导体销售额总计 5560 亿美元。半导体设计，包括物理集成电路和相关软件的设计，约占所有行业研发投资和增值的一半。 美国公司在半导体设计方面发挥了主导作用，美国因此受益于创新的良性循环，增强了其制定技术标准的能力，加强了国家安全，提供了高质量的就业机会。 但是，近年来美国在设计相关收入中的份额开始出现下降迹象，从 2015 年的 50% 以上下降到 2020 年的 46%。分析表明，按照目前的轨迹，随着其他地区的增长，美国的份额在2030年末可能会降至 36%。 如果美国希望捍卫其在设计领域的领导地位并获得相关的下游利益，则需要应对三个挑战。 挑战一：设计研发投入需求上升 随着芯片变得越来越复杂，开发成本也在上升，尤其是前沿制造节点。 现在，美国私营部门在设计研发方面的投资比任何其他地区的私营部门都多，但世界各国政府都提供大量激励措施来吸引先进设计，而美国有落后的风险。 挑战二：设计人才供给日趋减少 尽管当今世界上大多数半导体设计工程师都在美国，但美国半导体设计行业面临着技术工人短缺的问题。并且鉴于科学技术人员数量的趋势，到 2030 年这种短缺可能会增加到 23000 名设计师 、工程和数学（STEM）毕业生以及离开该行业的经验丰富的工程师。 挑战三：全球市场开放准入面临压力 销售是研发投资的最终资金来源，但关税、出口限制和其他因素威胁着美国半导体企业进入全球市场，隐含地使研发再投资面临风险。长期趋势可能会逆转全球化的某些因素，但确保市场尽可能保持开放将使美国受益。美国从自由贸易中获益匪浅，而限制扩散的损失最大。
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