美国强化本土微电子制造，北rop Grumman引领潮流
快速阅读: 诺斯罗普·格鲁曼公司推动半导体回迁美国，强化国防微电子制造。其太赫兹芯片创历史记录，提供国防与商业双重应用优势，促进美国供应链安全及技术创新。
跨越多功能感知、电子战、通信和雷达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领先于当前技术。这些技术的重点在于缩小体积、提高能效、更紧密的封装，最重要的是——速度——这是成功的关键。
几十年来，全球大部分半导体生产已转移到海外，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来逆转这一趋势，现在被视为重建能够支撑长期创新和任务成功的弹性工业基础的关键。
“我们目前看到的最显著趋势是将微电子制造——也称为半导体——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，“在数十年的外包之后，人们越来越认识到过度依赖海外生产的脆弱性。这种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。”
这一点在公司的双用途创新及其创纪录的太赫兹（THz）芯片上尤为明显，这展示了前沿设计和制造能力如何提供即时应用优势和长期技术优势。2016年，诺斯罗普·格鲁曼的太赫兹芯片成为首个达到每秒一太赫兹处理速度的同类产品，标志着芯片技术和计算能力的历史性里程碑。
“该计划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，高频率环境现象传感用于天气预测是另一个。我们正处于应用的早期阶段，技术已经成熟到可以开始构建系统。”
这项革命性的突破因其包含世界上最快的芯片晶体管而载入吉尼斯世界纪录，至今无人能破。
商业与国防的双重用途融合
虽然商业行业主要致力于大批量交付“最新”的集成电路，但国防应用所需的芯片通常是定制的，以满足特定的国防需求。尽管可能需要的数量较少，但它们被设计为具有更高的功能，并且使用寿命与系统相同。
通过多年的实践，商业公司在技术上已具备生产某些组件的能力。然而，他们高产量、以利润为导向的商业模式往往与国防应用所需的特殊、低数量需求不符。国防产品专为卓越的多功能感知、电子战、通信和雷达而设计，适用于战斗机。正是微电子技术使得这些通信和雷达系统能够在其他情况下无法访问的各种频段内运行，同时在高威胁对抗环境中保持保护。
“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广泛频率范围的组件，从而实现远程检测和跟踪威胁。内部的先进芯片使这种高水平的雷达性能成为可能，最终提高了集成这些系统的平台的生存能力。”
最近，诺斯罗普·格鲁曼采取积极措施，通过向外部航空航天和国防公司开放微电子中心，加强制造安全、军用级芯片的基础设施。（照片来源：诺斯罗普·格鲁曼）
不仅是芯片，还有“芯片组”
随着对更强大、更多功能电子设备的需求增长——尤其是在国防和其他尖端行业——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，铺平通往更智能、更强大系统的道路。
先进的封装技术涉及将多个芯片集成到紧凑、高性能的封装中，基本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单元。这种方法可以在更小的空间内实现显著更多的功能，提高速度、效率和整体系统性能。它正成为克服传统半导体制造限制的关键，铺平通往更智能、更强大系统的道路。
博伊尔解释说，在某些情况下，性能的提升在于选择最佳的芯片组合或改进收发器与数字处理器之间的连接。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，空间极为宝贵，将更多功能集成到更小的空间内至关重要。最终，先进的封装技术提供了一种强大的组合，包括增强的性能、更小的体积和更高的能效，成为现代应用的变革性技术。
为了满足当前和未来的需求，诺斯罗普·格鲁曼公司最近采取了积极措施，通过开放微电子中心给外部航空航天和国防公司，加强安全、军事级别的芯片制造基础设施。这使得多个平台供应商能够利用诺斯罗普·格鲁曼的专业知识及其在美国政府认证的三个半导体制造设施。博伊尔提到，这一决定扩大了在美国本土生产的国防微电子产品的安全性。
博伊尔表示，通过向合作伙伴开放其军事级制造设施，诺斯罗普·格鲁曼不仅扩展并增强了美国半导体行业和供应链的韧性，还为合作伙伴提供了前所未有的设计和开发国内芯片的机会，以及直接从公司购买的能力，促进了整个国防工业基地的合作。
这些在同一项目上竞争的国防公司正在领导提高国家安全的努力，他们需要定制的任务、有弹性和安全的微电子产品来实现这一目标。诺斯罗普·格鲁曼不仅能提供这些服务，还对每个领域的国防应用有着深入的了解。现在，为商业伙伴所做的工作可以得到提升和具体化，以更好地服务于国防客户。
通过开放的业务模式，这些公司现在可以访问颠覆性的半导体解决方案和在岸先进封装技术，证明了美国制造的系统今天和未来都将由美国制造的芯片驱动。
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