美国强化本土芯片制造，北rop格鲁曼引领军事微电子创新
快速阅读: 诺斯罗普·格鲁曼引领美国半导体制造业回流，强化国防微电子安全。该公司开发的太赫兹芯片创历史记录，提升雷达性能和系统生存能力，推动国防与商业融合。
跨越多功能传感、电子战、通信和雷达领域的防御技术需要最先进的微芯片，以超越不断演变的威胁并保持技术领先。这些技术的重点在于小型化、能效、紧凑封装，尤其是速度，这些都是成功的关键。
几十年来，全球大部分半导体生产转移到了海外，导致美国面临潜在的供应链脆弱性和全球军事威胁。通过将生产回迁至国内，现在被视为重建能够支持长期创新和任务成功的弹性工业基础的关键。
“我们目前看到的最重要趋势是将微电子（也称为半导体）制造从远东地区带回美国。”诺斯罗普·格鲁曼公司微电子中心副总裁Vern Boyle表示，“经过数十年的外包，人们越来越意识到过度依赖海外生产的脆弱性。这一认识激发了在美国扩大半导体制造的运动。在诺斯罗普·格鲁曼，我们自豪地继续我们在国内制造半导体的传统，领导这一潮流。”
这一点在公司的双用途创新及其打破纪录的太赫兹（THz）芯片上尤为明显，该芯片展示了如何通过尖端设计和制造能力提供即时应用优势和长期技术优势。2016年，诺斯罗普·格鲁曼的THz芯片成为首个达到前所未有的每秒一太赫兹处理速度的芯片，标志着芯片技术和计算能力的历史性突破。
“该项目的目标是创造比最接近的竞争技术快1000倍的高速、高处理率技术。”Boyle说，“通信是一个应用领域，用于天气预报的环境现象高频率感应是另一个。我们正处于应用的早期阶段，已经将技术成熟到可以开始构建系统。”
这一革命性的突破因其拥有现存最快的芯片晶体管而被载入吉尼斯世界纪录，至今仍无人能及。
商业与国防的融合
虽然商业行业主要专注于大批量交付“最新”的集成电路，但国防应用所需的芯片通常是根据特定需求定制的。尽管需求量可能较少，但它们具有更高的功能性和持久性。
通过多年的积累，商业公司在技术上具备生产某些组件的能力。然而，他们以高产量和利润驱动的商业模式往往与国防应用所需的特殊、低数量需求不符。国防产品专为高性能多功能传感、电子战、通信和雷达设计，适用于战斗机。正是微电子技术让这些通信和雷达系统能够在其他方式无法访问的各种频率带下运行，同时在高威胁环境中保持保护。
“雷达应用是我们为这些定制部件设计的多用途系统的一个典型例子。”Boyle解释道，“多年来，诺斯罗普·格鲁曼一直在为F-16、F-22和F-35等平台制造雷达。这些系统需要能够产生极高发射功率并覆盖宽广频率范围的组件，使它们能够在远距离检测和跟踪威胁。内部的先进芯片使得这种高水平的雷达性能得以实现，最终提升了集成系统的生存能力。”
最近，诺斯罗普·格鲁曼采取了积极措施，通过向外部航空航天和国防公司开放微电子中心，加强安全、军用级芯片的基础设施建设。
不仅仅是芯片，还有“芯片组”
随着对更强大、更多功能电子设备需求的增长——特别是在国防和其他前沿行业——先进的封装技术正变得至关重要，以克服传统半导体制造的局限，推动更智能、更强大的系统发展。
先进封装涉及将多个芯片整合进紧凑、高性能的封装中，实际上是将为不同任务设计的半导体堆叠或组合成一个统一的整体。这种方法在更小的空间内实现了显著更多的功能，提高了速度、效率和系统整体性能。它正成为克服传统半导体制造局限、推动更智能、更强大系统发展的关键。
在某些情况下，通过选择最佳的芯片组合或改善收发器与数字处理器之间的连接来提高性能，博伊尔解释说。在其他情况下，则是最大化空间利用，例如在F-35或任何战术战斗机的前端，空间非常宝贵，将更多功能集成到更小的空间内至关重要。最终，先进封装技术提供了增强性能、缩小尺寸和提高能效的强大组合，成为现代应用的变革性技术。
为了满足当前和未来的需求而不断创新
最近，诺斯罗普·格鲁曼公司主动采取措施，通过向外部航空航天和国防公司开放微电子中心，加强安全、军事级芯片的制造基础设施。这使得众多平台供应商能够利用诺斯罗普·格鲁曼的专业知识，并访问其三个美国政府认证的半导体制造设施。博伊尔提到，这一决定扩展了在美国本土的国防微电子安全生产。
“通过向合作伙伴开放我们的国防级制造设施，诺斯罗普·格鲁曼正在扩大并增强美国半导体行业和供应链的韧性。我们为合作伙伴提供前所未有的设计和开发国内芯片的机会，以及直接从我们这里购买的能力，从而增强整个国防工业基础的合作。”
这些在同一项目上竞争的国防公司正是领导国家变得更安全的先锋，他们需要定制的、有韧性和安全的微电子产品来实现这一目标。诺斯罗普·格鲁曼不仅能够提供这些服务，还对每个领域的国防应用有着深入了解。现在，为商业伙伴所做的工作可以被提升并专门化，以惠及国防客户。
通过开放访问的商业模式，这些公司现在可以获得颠覆性的半导体解决方案和岸上的先进封装技术，证明今天和未来的美国系统将由美国制造的芯片驱动。
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