如果未來十年爆發(fā)涉及中國臺(tái)灣的戰(zhàn)爭，國防部有效應(yīng)對的能力將受到俄烏戰(zhàn)爭、商業(yè)芯片買家的競爭以及對亞洲半導(dǎo)體供應(yīng)商的過度依賴的挑戰(zhàn)。

　　業(yè)內(nèi)人士和政府觀察人士表示，由于缺乏對國內(nèi)產(chǎn)能的投資，美國國防部(DoD)可能需要數(shù)年時(shí)間才能擺脫對亞洲芯片供應(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防部承包商提高俄烏戰(zhàn)爭中使用的武器產(chǎn)量的能力。

　　國防部還必須考慮來自代工晶圓的商業(yè)買家的競爭，以及軍方對舊芯片架構(gòu)的過度依賴。

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

　　臺(tái)灣處于美國和中國之間日益緊張關(guān)系的中心。據(jù)臺(tái)灣國防部稱，12月25日，中國派出創(chuàng)紀(jì)錄的47架飛機(jī)越過臺(tái)灣海峽中線。這次入侵發(fā)生在美國通過《2023年國防授權(quán)法案》的幾天后，該法案允許在未來五年內(nèi)向臺(tái)灣提供高達(dá)100億美元的安全援助。

　　國防部可能需要十年時(shí)間才能建立一個(gè)可靠的國內(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。問題在于，總部位于美國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)場可編程門陣列 (FPGA) 他說，以及國防部在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。“我只是說很多年了?！?/span>

　　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，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買芯片，但該晶圓廠不太可能是國防部的供應(yīng)商。

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

　　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 - 比美國早了好幾年。

　　臺(tái)積電有 遇到文化沖突 它在美國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)更有可能成為國防部供應(yīng)商。

　　“這將取決于英特爾，”他說?！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。

　　來自蘋果和AMD等商業(yè)客戶對晶圓代工的競爭削弱了國防部等小買家的購買力。伯恩斯說，即使是總部位于美國的GlobalFoundries也很少優(yōu)先考慮國防部。

　　“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。

布萊恩·克拉克(來源：哈德遜研究所)

　　美國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?！叭绻麌啦渴褂酶嗑哂猩虡I(yè)架構(gòu)的最先進(jìn)的芯片，并通過封裝或軟件對其進(jìn)行調(diào)整，美國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，美國最近懲罰了中國 芯片出口管制措施，面臨著自身的供應(yīng)鏈問題。美國認(rèn)為中國是一個(gè)“戰(zhàn)略競爭對手”，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：“中國軍方已經(jīng)使用了相當(dāng)一部分商用芯片，但他們完全依賴美國和西方技術(shù)來制造這些芯片，或者中國軍方不得不從日本或臺(tái)灣等潛在競爭對手那里購買芯片?！耙虼?，中國軍方能夠更好地應(yīng)對供應(yīng)中斷，但對解決出于國家安全原因的供應(yīng)中斷準(zhǔn)備不足?！?/span>

　　FPGA 是 ASIC

　　伯恩斯說，國防部需要為烏克蘭戰(zhàn)爭造成的需求激增預(yù)留一定數(shù)量的能力。三年前，他向美國國會(huì)提議，美國政府應(yīng)該補(bǔ)貼與臺(tái)積電等先進(jìn)晶圓廠的合資企業(yè)，用于國防部的專用產(chǎn)能。美國小型代工廠，如 天水 他補(bǔ)充說，無法滿足國防部對先進(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，但我們無法獲得它，”伯恩斯說?！皼]有值得信賴的晶圓廠可以進(jìn)行 5 納米計(jì)算。我們傾向于購買FPGA并在配置可能是秘密的美國進(jìn)行配置。但是對于任何FPGA，您都需要在性能上進(jìn)行權(quán)衡，因?yàn)閷Ｓ肁SIC將更快。

　　國防部沒有回應(yīng)EE Times的評論請求。

　　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)鏈中沒有神奇的公式來加速這一點(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。

　　雷神公司和洛克希德馬丁公司在美國經(jīng)營老化的芯片廠，這些芯片廠在 值得信賴的國防部供應(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)美國智庫戰(zhàn)略與國際研究中心(CSIS)的說法，美國武器庫的枯竭令人擔(dān)憂。

　　“一些美國庫存正在達(dá)到戰(zhàn)爭計(jì)劃和訓(xùn)練所需的最低水平，”CSIS說。 在9月份的一份報(bào)告中說.

　　CSIS報(bào)告稱，國防部已要求國會(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)的總體立場是，國防部應(yīng)做出多年收購的承諾，以證明行業(yè)對激增能力的投資是合理的。

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

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

　　“美國估計(jì)庫存為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。“如果美國將三分之一的庫存送到烏克蘭(就像標(biāo)槍和毒刺一樣)，烏克蘭將收到8，000至10，000枚火箭。該庫存可能會(huì)持續(xù)數(shù)月，但是，當(dāng)庫存耗盡時(shí)，就沒有其他選擇。年產(chǎn)量約為5，000個(gè)。盡管美國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 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 國防新聞報(bào)道.蒙哥馬利是前美國海軍少將，是保衛(wèi)民主基金會(huì)(FDD)的高級研究員。鮑曼是捍衛(wèi)民主陣線軍事和政治權(quán)力中心的高級主任。

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

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

　　庫存“嚴(yán)重枯竭”

　　國防部可能會(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(來源：TechInsights)

　　“美國的智能彈藥庫存已經(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，英特爾將需要完成與以色列Tower Semiconductor的合并計(jì)劃，以滿足國防部的期望?！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。這看起來越來越不可能每周延長。

　　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(《國際武器貿(mào)易條例》)，哈奇森說。

　　英特爾代工服務(wù) (IFS) 在尋求保留 國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，塔庫爾將在今年第一季度留在IFS，以確保順利過渡到下一任領(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?！叭亲龅搅?。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，讓他們和他們在一起。轉(zhuǎn)換成本相當(dāng)可觀。

　　羅杰斯：美國很脆弱

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

　　“我們在美國確實(shí)有一些獨(dú)特的能力來生產(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^在世界各地購買來補(bǔ)充這一點(diǎn)，中國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)識到我們必須擁有自己的能力。我們將不得不找出美國產(chǎn)能的正確平衡是什么，以防萬一我們真正需要這些芯片的地方發(fā)生什么，“他說?！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，無論是與強(qiáng)大的盟友還是美國本身。

　　伯恩斯斷言，美國政府應(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。

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

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