如果未來(lái)十年爆發(fā)涉及中國(guó)臺(tái)灣的戰(zhàn)爭(zhēng)，國(guó)防部有效應(yīng)對(duì)的能力將受到俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)、商業(yè)芯片買家的競(jìng)爭(zhēng)以及對(duì)亞洲半導(dǎo)體供應(yīng)商的過(guò)度依賴的挑戰(zhàn)。

　　業(yè)內(nèi)人士和政府觀察人士表示，由于缺乏對(duì)國(guó)內(nèi)產(chǎn)能的投資，美國(guó)國(guó)防部(DoD)可能需要數(shù)年時(shí)間才能擺脫對(duì)亞洲芯片供應(yīng)的依賴。

　　全球芯片短缺阻礙了洛克希德馬丁公司和雷神公司等國(guó)防部承包商提高俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)中使用的武器產(chǎn)量的能力。

　　國(guó)防部還必須考慮來(lái)自代工晶圓的商業(yè)買家的競(jìng)爭(zhēng)，以及軍方對(duì)舊芯片架構(gòu)的過(guò)度依賴。

　　因此，人們擔(dān)心美國(guó)可能難以在長(zhǎng)達(dá)10年內(nèi)應(yīng)對(duì)涉及臺(tái)灣的戰(zhàn)爭(zhēng) - 具有諷刺意味的是，臺(tái)灣是供應(yīng)國(guó)防部使用的芯片的制造商的所在地。

　　臺(tái)灣處于美國(guó)和中國(guó)之間日益緊張關(guān)系的中心。據(jù)臺(tái)灣國(guó)防部稱，12月25日，中國(guó)派出創(chuàng)紀(jì)錄的47架飛機(jī)越過(guò)臺(tái)灣海峽中線。這次入侵發(fā)生在美國(guó)通過(guò)《2023年國(guó)防授權(quán)法案》的幾天后，該法案允許在未來(lái)五年內(nèi)向臺(tái)灣提供高達(dá)100億美元的安全援助。

　　國(guó)防部可能需要十年時(shí)間才能建立一個(gè)可靠的國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈，電子工程師邁克·伯恩斯(Mike Burns)表示，他創(chuàng)立了iDeal Semiconductor和Agere Systems等芯片公司。問(wèn)題在于，總部位于美國(guó)的英特爾能以多快的速度趕上臺(tái)灣積體電路制造有限公司(TSMC)，后者制造了Altera和Xilinx。 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA) 他說(shuō)，以及國(guó)防部在F-35戰(zhàn)斗機(jī)，導(dǎo)彈和指揮控制裝置等武器系統(tǒng)中使用的其他芯片。

　　“也許這是一個(gè)三年的努力，”他告訴EE Times。“我只是說(shuō)很多年了。”

　　可以肯定的是，臺(tái)積電 總投資增加了兩倍多 在亞利桑那州鳳凰城，12月投資約400億美元，為第二家美國(guó)芯片工廠讓路，該工廠將于2026年開始在3納米節(jié)點(diǎn)上生產(chǎn)。伯恩斯說(shuō)，雖然蘋果和AMD的目標(biāo)是從臺(tái)積電的亞利桑那州工廠購(gòu)買芯片，但該晶圓廠不太可能是國(guó)防部的供應(yīng)商。

　　“我不認(rèn)為臺(tái)積電會(huì)這樣做，”他說(shuō)。“如果你看到他們對(duì)美國(guó)工程師的立場(chǎng)，他們似乎對(duì)他們不太滿意。

　　臺(tái)積電經(jīng)常表示，它的目標(biāo)是將其最先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)保留在臺(tái)灣，全球最大的代工廠生產(chǎn)90%以上的芯片。該公司去年開始在臺(tái)灣推出其首批3納米芯片 - 比美國(guó)早了好幾年。

　　臺(tái)積電有 遇到文化沖突 它在美國(guó)雇用的一些工程師在亞利桑那州工作。伯恩斯指出，這一挑戰(zhàn)以及臺(tái)積電專注于為蘋果和AMD等大客戶提供服務(wù)，將使英特爾的小型代工服務(wù)更有可能成為國(guó)防部供應(yīng)商。

　　“這將取決于英特爾，”他說(shuō)?！坝⑻貭柎し?wù)可以制造比臺(tái)積電工藝落后一到兩代的專用集成電路(ASIC)。也許這彌補(bǔ)了差異。

　　多年前，英特爾收購(gòu)了FPGA供應(yīng)商Altera，后者使用臺(tái)積電制造可編程芯片，這些芯片易于修改，但性能落后于ASIC。國(guó)防部被迫依賴FPGA，因?yàn)樗也坏较衽_(tái)積電或三星這樣的大型鑄造廠為其武器系統(tǒng)制造定制的ASIC。

　　來(lái)自蘋果和AMD等商業(yè)客戶對(duì)晶圓代工的競(jìng)爭(zhēng)削弱了國(guó)防部等小買家的購(gòu)買力。伯恩斯說(shuō)，即使是總部位于美國(guó)的GlobalFoundries也很少優(yōu)先考慮國(guó)防部。

　　“GlobalFoundries有大量的商業(yè)客戶在推動(dòng)銷量。隨著軍用晶圓的增加，我們永遠(yuǎn)不知道：這將持續(xù)多久?通常它們成本高，產(chǎn)量低，而且數(shù)量不可預(yù)測(cè)。

布萊恩·克拉克(來(lái)源：哈德遜研究所)

　　美國(guó)軍方依賴于遺留或較舊的芯片架構(gòu)，這些架構(gòu)并不廣泛可用，通常必須小批量制造，哈德遜研究所高級(jí)研究員布萊恩克拉克告訴EE Times。

　　“當(dāng)芯片短缺發(fā)生時(shí)，制造這些芯片的公司可以在為電器和汽車制造芯片方面賺更多的錢，”他說(shuō)?！叭绻麌?guó)防部使用更多具有商業(yè)架構(gòu)的最先進(jìn)的芯片，并通過(guò)封裝或軟件對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，美國(guó)軍方將能夠利用商業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模，并且不那么容易受到芯片供應(yīng)中斷的影響。

　　中國(guó)，美國(guó)最近懲罰了中國(guó) 芯片出口管制措施，面臨著自身的供應(yīng)鏈問(wèn)題。美國(guó)認(rèn)為中國(guó)是一個(gè)“戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手”，在5G電信和人工智能等技術(shù)領(lǐng)域構(gòu)成威脅。

　　克拉克說(shuō)：“中國(guó)軍方已經(jīng)使用了相當(dāng)一部分商用芯片，但他們完全依賴美國(guó)和西方技術(shù)來(lái)制造這些芯片，或者中國(guó)軍方不得不從日本或臺(tái)灣等潛在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手那里購(gòu)買芯片?！耙虼耍袊?guó)軍方能夠更好地應(yīng)對(duì)供應(yīng)中斷，但對(duì)解決出于國(guó)家安全原因的供應(yīng)中斷準(zhǔn)備不足?！?/span>

　　FPGA 是 ASIC

　　伯恩斯說(shuō)，國(guó)防部需要為烏克蘭戰(zhàn)爭(zhēng)造成的需求激增預(yù)留一定數(shù)量的能力。三年前，他向美國(guó)國(guó)會(huì)提議，美國(guó)政府應(yīng)該補(bǔ)貼與臺(tái)積電等先進(jìn)晶圓廠的合資企業(yè)，用于國(guó)防部的專用產(chǎn)能。美國(guó)小型代工廠，如 天水 他補(bǔ)充說(shuō)，無(wú)法滿足國(guó)防部對(duì)先進(jìn)芯片的需求。

　　“盡管我們使用90納米和130納米的世界SkyWaters，但我們?nèi)匀恍枰冗M(jìn)的計(jì)算，但我們無(wú)法獲得它，”伯恩斯說(shuō)?！皼](méi)有值得信賴的晶圓廠可以進(jìn)行 5 納米計(jì)算。我們傾向于購(gòu)買FPGA并在配置可能是秘密的美國(guó)進(jìn)行配置。但是對(duì)于任何FPGA，您都需要在性能上進(jìn)行權(quán)衡，因?yàn)閷Ｓ肁SIC將更快。

　　國(guó)防部沒(méi)有回應(yīng)EE Times的評(píng)論請(qǐng)求。

　　雷神公司等武器系統(tǒng)供應(yīng)商表示，芯片短缺限制了他們擴(kuò)大生產(chǎn)的能力。

　　“供應(yīng)鏈中沒(méi)有神奇的公式來(lái)加速這一點(diǎn)，”雷神公司首席執(zhí)行官格雷格·海斯(Greg Hays)在一份文件中表示。 12月7日接受CNBC采訪.“我們正在努力盡我們所能，試圖縮短交貨時(shí)間。但是有成千上萬(wàn)的組件。毫不奇怪，芯片是該設(shè)備的關(guān)鍵元素。我們正在與國(guó)防部合作尋找其他替代方案，也許是一些供應(yīng)商。

　　洛克希德馬丁公司在 2022 年 10 月中旬的財(cái)報(bào)電話會(huì)議上表示，今年的銷售額與去年相比變化不大。隨著新冠疫情和供應(yīng)鏈挑戰(zhàn)的持續(xù)影響，該公司預(yù)計(jì) 2024 年將恢復(fù)增長(zhǎng)。

　　雷神公司和洛克希德馬丁公司在美國(guó)經(jīng)營(yíng)老化的芯片廠，這些芯片廠在 值得信賴的國(guó)防部供應(yīng)商.

　　標(biāo)槍和毒刺被送往烏克蘭

　　雷神公司和洛克希德馬丁公司制造標(biāo)槍和毒刺等武器，幫助烏克蘭擊退俄羅斯的入侵。然而，根據(jù)美國(guó)智庫(kù)戰(zhàn)略與國(guó)際研究中心(CSIS)的說(shuō)法，美國(guó)武器庫(kù)的枯竭令人擔(dān)憂。

　　“一些美國(guó)庫(kù)存正在達(dá)到戰(zhàn)爭(zhēng)計(jì)劃和訓(xùn)練所需的最低水平，”CSIS說(shuō)。 在9月份的一份報(bào)告中說(shuō).

　　CSIS報(bào)告稱，國(guó)防部已要求國(guó)會(huì)批準(zhǔn)為提高高機(jī)動(dòng)性火炮火箭系統(tǒng)(HIMARS)和制導(dǎo)多管火箭系統(tǒng)(GMLRS)的生產(chǎn)能力提供資金。

　　然而，根據(jù)該報(bào)告，該行業(yè)的總體立場(chǎng)是，國(guó)防部應(yīng)做出多年收購(gòu)的承諾，以證明行業(yè)對(duì)激增能力的投資是合理的。

　　CSIS的一項(xiàng)研究調(diào)查了國(guó)防工業(yè)基地在緊急情況下更換庫(kù)存的能力，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)項(xiàng)目的過(guò)程需要很多年。

　　根據(jù)CSIS的說(shuō)法，像HIMARS和GMLRS這樣的制導(dǎo)火箭非常有用，但數(shù)量可能有限。

　　“美國(guó)估計(jì)庫(kù)存為25，000至30，000枚，迄今為止生產(chǎn)了55，000枚火箭，”CSIS在報(bào)告中說(shuō)?！叭绻绹?guó)將三分之一的庫(kù)存送到烏克蘭(就像標(biāo)槍和毒刺一樣)，烏克蘭將收到8，000至10，000枚火箭。該庫(kù)存可能會(huì)持續(xù)數(shù)月，但是，當(dāng)庫(kù)存耗盡時(shí)，就沒(méi)有其他選擇。年產(chǎn)量約為5，000個(gè)。盡管美國(guó)正在努力增加這一數(shù)額，而且最近已經(jīng)為此目的分配了資金，但這需要數(shù)年時(shí)間。

　　超過(guò) 200枚標(biāo)槍導(dǎo)彈 和發(fā)射器和 250 毒刺系統(tǒng) 2015年獲準(zhǔn)出售給臺(tái)灣的產(chǎn)品尚未交付，馬克·蒙哥馬利和布拉德利·鮑曼在一份 國(guó)防新聞報(bào)道.蒙哥馬利是前美國(guó)海軍少將，是保衛(wèi)民主基金會(huì)(FDD)的高級(jí)研究員。鮑曼是捍衛(wèi)民主陣線軍事和政治權(quán)力中心的高級(jí)主任。

　　他們表示，鑒于需要供應(yīng)烏克蘭并補(bǔ)充美國(guó)和盟國(guó)的庫(kù)存，期望在2026年或2027年之前交付是不現(xiàn)實(shí)的。

　　根據(jù)CSIS的說(shuō)法，美國(guó)軍隊(duì)的結(jié)構(gòu)不是為了打擊或支持長(zhǎng)期沖突?！斑@本身應(yīng)該在國(guó)家安全機(jī)構(gòu)中引發(fā)一些關(guān)于預(yù)算優(yōu)先事項(xiàng)的辯論。

　　庫(kù)存“嚴(yán)重枯竭”

　　國(guó)防部可能會(huì)依靠英特爾提供“超越摩爾”芯片，其中附加值來(lái)自模擬等功能的異構(gòu)集成，這些功能不一定根據(jù)摩爾定律擴(kuò)展到更小的節(jié)點(diǎn)。

Dan Hutcheson(來(lái)源：TechInsights)

　　“美國(guó)的智能彈藥庫(kù)存已經(jīng)嚴(yán)重枯竭，它們主要依賴于More-Than Moore解決方案，”TechInsights分析師Dan Hutcheson告訴EE Times。

　　他說(shuō)，英特爾將需要完成與以色列Tower Semiconductor的合并計(jì)劃，以滿足國(guó)防部的期望?！癧英特爾]仍然需要完成與Tower的交易，才能獲得完整的Beyond-Moore解決方案。這看起來(lái)越來(lái)越不可能每周延長(zhǎng)。

　　英特爾還必須使塔在以色列的晶圓廠獲得可信晶圓廠和ITAR(《國(guó)際武器貿(mào)易條例》)，哈奇森說(shuō)。

　　英特爾代工服務(wù) (IFS) 在尋求保留 國(guó)防部是其最大的客戶.IFS主席Randhir Thakur于11月22日辭職。據(jù)英特爾發(fā)言人杰森·戈斯(Jason Gorss)稱，塔庫(kù)爾將在今年第一季度留在IFS，以確保順利過(guò)渡到下一任領(lǐng)導(dǎo)人。

　　像英特爾這樣的集成設(shè)備制造商很難轉(zhuǎn)變?yōu)榇S，芯片企業(yè)家伯恩斯說(shuō)。“三星做到了。臺(tái)積電是從頭開始構(gòu)建的，在文化上為第三方設(shè)計(jì)師服務(wù)。他們?yōu)槿藗兲峁┝撕芏囝~外的福利，讓他們和他們?cè)谝黄?。轉(zhuǎn)換成本相當(dāng)可觀。

　　羅杰斯：美國(guó)很脆弱

　　美國(guó)國(guó)防部需要數(shù)年時(shí)間才能建立一個(gè)不依賴中國(guó)等亞洲國(guó)家的安全芯片供應(yīng)鏈，美國(guó)眾議院情報(bào)常設(shè)特別委員會(huì)前主席邁克羅杰斯說(shuō)。

　　“我們?cè)诿绹?guó)確實(shí)有一些獨(dú)特的能力來(lái)生產(chǎn)高端[芯片]，但數(shù)量不是它需要的地方，”羅杰斯告訴EE Times?！拔覀兺ㄟ^(guò)在世界各地購(gòu)買來(lái)補(bǔ)充這一點(diǎn)，中國(guó)在其中占了很大一部分。如果有微處理器被修改得超出了規(guī)格，那么武器系統(tǒng)甚至不會(huì)在應(yīng)該打開的時(shí)候打開，我們有一大群死去的水手、士兵或海軍陸戰(zhàn)隊(duì)員。我認(rèn)為它使我們變得脆弱嗎?我愿意。

　　這 芯片法案 旨在解決其中一些漏洞，羅杰斯指出。

　　“這當(dāng)然是一個(gè)有缺陷的法案，但它仍然是朝著正確方向邁出的一步，認(rèn)識(shí)到我們必須擁有自己的能力。我們將不得不找出美國(guó)產(chǎn)能的正確平衡是什么，以防萬(wàn)一我們真正需要這些芯片的地方發(fā)生什么，“他說(shuō)?！拔覀兪艿饺藗兎怕a(chǎn)速度或關(guān)閉生產(chǎn)或生產(chǎn)延遲的影響。我們永遠(yuǎn)不應(yīng)該把自己放在那個(gè)位置上。我們將不得不放松它。這就是為什么你會(huì)看到大量資金投資于生產(chǎn)芯片的能力，無(wú)論是與強(qiáng)大的盟友還是美國(guó)本身。

　　伯恩斯斷言，美國(guó)政府應(yīng)該將520億美元CHIPS補(bǔ)貼的一部分用于軍用芯片晶圓廠，因?yàn)樘嗟馁Y金可能會(huì)交給美光，德州儀器和臺(tái)積電。

　　“那么你沒(méi)有改變雷神公司，SkyWater和TSI半導(dǎo)體的任何東西，”他補(bǔ)充說(shuō)。

　　“它們是艱難的商業(yè)模式。他們的投資者并沒(méi)有推動(dòng)資本進(jìn)入。一個(gè)大問(wèn)題是[產(chǎn)量]增長(zhǎng)的速度有多快。