如果未來十年爆發(fā)涉及中國臺灣的戰(zhàn)爭，國防部有效應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體供應商的過度依賴的挑戰(zhàn)。

　　業(yè)內人士和政府觀察人士表示，由于缺乏對國內產能的投資，美國國防部(DoD)可能需要數(shù)年時間才能擺脫對亞洲芯片供應的依賴。

　　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的過度依賴。

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

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

　　國防部可能需要十年時間才能建立一個可靠的國內供應鏈，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，導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)點上生產。伯恩斯說，雖然蘋果和AMD的目標是從臺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商。

　　“我不認為臺積電會這樣做，”他說?！叭绻憧吹剿麄儗γ绹こ處煹牧?，他們似乎對他們不太滿意。

　　臺積電經(jīng)常表示，它的目標是將其最先進的生產技術保留在臺灣，全球最大的代工廠生產90%以上的芯片。該公司去年開始在臺灣推出其首批3納米芯片 - 比美國早了好幾年。

　　臺積電有 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)以及臺積電專注于為蘋果和AMD等大客戶提供服務，將使英特爾的小型代工服務更有可能成為國防部供應商。

　　“這將取決于英特爾，”他說?！坝⑻貭柎し湛梢灾圃毂扰_積電工藝落后一到兩代的專用集成電路(ASIC)。也許這彌補了差異。

　　多年前，英特爾收購了FPGA供應商Altera，后者使用臺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，因為它找不到像臺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)客戶在推動銷量。隨著軍用晶圓的增加，我們永遠不知道：這將持續(xù)多久?通常它們成本高，產量低，而且數(shù)量不可預測。

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，這些架構并不廣泛可用，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。

　　“當芯片短缺發(fā)生時，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)架構的最先進的芯片，并通過封裝或軟件對其進行調整，美國軍方將能夠利用商業(yè)生產的規(guī)模，并且不那么容易受到芯片供應中斷的影響。

　　中國，美國最近懲罰了中國 芯片出口管制措施，面臨著自身的供應鏈問題。美國認為中國是一個“戰(zhàn)略競爭對手”，在5G電信和人工智能等技術領域構成威脅。

　　克拉克說：“中國軍方已經(jīng)使用了相當一部分商用芯片，但他們完全依賴美國和西方技術來制造這些芯片，或者中國軍方不得不從日本或臺灣等潛在競爭對手那里購買芯片。“因此，中國軍方能夠更好地應對供應中斷，但對解決出于國家安全原因的供應中斷準備不足?！?/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留一定數(shù)量的能力。三年前，他向美國國會提議，美國政府應該補貼與臺積電等先進晶圓廠的合資企業(yè)，用于國防部的專用產能。美國小型代工廠，如 天水 他補充說，無法滿足國防部對先進芯片的需求。

　　“盡管我們使用90納米和130納米的世界SkyWaters，但我們仍然需要先進的計算，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行 5 納米計算。我們傾向于購買FPGA并在配置可能是秘密的美國進行配置。但是對于任何FPGA，您都需要在性能上進行權衡，因為專用ASIC將更快。

　　國防部沒有回應EE Times的評論請求。

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

　　“供應鏈中沒有神奇的公式來加速這一點，”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，試圖縮短交貨時間。但是有成千上萬的組件。毫不奇怪，芯片是該設備的關鍵元素。我們正在與國防部合作尋找其他替代方案，也許是一些供應商。

　　洛克希德馬丁公司在 2022 年 10 月中旬的財報電話會議上表示，今年的銷售額與去年相比變化不大。隨著新冠疫情和供應鏈挑戰(zhàn)的持續(xù)影響，該公司預計 2024 年將恢復增長。

　　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商.

　　標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憂。

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

　　CSIS報告稱，國防部已要求國會批準為提高高機動性火炮火箭系統(tǒng)(HIMARS)和制導多管火箭系統(tǒng)(GMLRS)的生產能力提供資金。

　　然而，根據(jù)該報告，該行業(yè)的總體立場是，國防部應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的一項研究調查了國防工業(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這樣的制導火箭非常有用，但數(shù)量可能有限。

　　“美國估計庫存為25，000至30，000枚，迄今為止生產了55，000枚火箭，”CSIS在報告中說?！叭绻绹鴮⑷种坏膸齑嫠偷綖蹩颂m(就像標槍和毒刺一樣)，烏克蘭將收到8，000至10，000枚火箭。該庫存可能會持續(xù)數(shù)月，但是，當庫存耗盡時，就沒有其他選擇。年產量約為5，000個。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)年時間。

　　超過 200枚標槍導彈 和發(fā)射器和 250 毒刺系統(tǒng) 2015年獲準出售給臺灣的產品尚未交付，馬克·蒙哥馬利和布拉德利·鮑曼在一份 國防新聞報道.蒙哥馬利是前美國海軍少將，是保衛(wèi)民主基金會(FDD)的高級研究員。鮑曼是捍衛(wèi)民主陣線軍事和政治權力中心的高級主任。

　　他們表示，鑒于需要供應烏克蘭并補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)實的。

　　根據(jù)CSIS的說法，美國軍隊的結構不是為了打擊或支持長期沖突。“這本身應該在國家安全機構中引發(fā)一些關于預算優(yōu)先事項的辯論。

　　庫存“嚴重枯竭”

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

Dan Hutcheson(來源：TechInsights)

　　“美國的智能彈藥庫存已經(jīng)嚴重枯竭，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(《國際武器貿易條例》)，哈奇森說。

　　英特爾代工服務 (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導人。

　　像英特爾這樣的集成設備制造商很難轉變?yōu)榇S，芯片企業(yè)家伯恩斯說?！叭亲龅搅?。臺積電是從頭開始構建的，在文化上為第三方設計師服務。他們?yōu)槿藗兲峁┝撕芏囝~外的福利，讓他們和他們在一起。轉換成本相當可觀。

　　羅杰斯：美國很脆弱

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

　　“我們在美國確實有一些獨特的能力來生產高端[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充這一點，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)甚至不會在應該打開的時候打開，我們有一大群死去的水手、士兵或海軍陸戰(zhàn)隊員。我認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。

　　“這當然是一個有缺陷的法案，但它仍然是朝著正確方向邁出的一步，認識到我們必須擁有自己的能力。我們將不得不找出美國產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速度或關閉生產或生產延遲的影響。我們永遠不應該把自己放在那個位置上。我們將不得不放松它。這就是為什么你會看到大量資金投資于生產芯片的能力，無論是與強大的盟友還是美國本身。

　　伯恩斯斷言，美國政府應該將520億美元CHIPS補貼的一部分用于軍用芯片晶圓廠，因為太多的資金可能會交給美光，德州儀器和臺積電。

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

　　“它們是艱難的商業(yè)模式。他們的投資者并沒有推動資本進入。一個大問題是[產量]增長的速度有多快。