美国强化本土微电子制造，北rop Grumman引领未来
快速阅读: 诺斯罗普·格鲁曼公司推进半导体本土化生产，开发出全球最快的太赫兹芯片，提升国防和商业应用的性能与安全性，增强美国供应链韧性。
覆盖多功能传感、电子战、通信和雷达等领域的防御技术，需要最先进的微芯片以应对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、紧密封装，最重要的是——速度，这决定了成功的关键。
几十年来，全球大部分半导体生产转移到海外，使得美国面临潜在的供应链脆弱性和全球军事威胁。通过将生产回迁至本土来逆转这一趋势，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。
“目前我们看到的最重要的趋势是将制造微电子——也就是半导体——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，“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一直以来的工作——在美国本土制造半导体。”
这一点在公司的双用途创新及其打破记录的太赫兹（THz）芯片上尤为明显，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·格鲁曼的太赫兹芯片成为首个达到前所未有的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突破。
“该项目的目的是创建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，高频率环境现象感知用于天气预测是另一个。我们在应用方面还处于早期阶段，已经将技术成熟到开始构建系统的程度。”
这一革命性的突破被载入吉尼斯世界纪录，因为它拥有现存最快的芯片晶体管，至今仍无人能破。
融合商业与国防的双重用途
虽然商业行业主要关注大批量交付“最新”的集成电路，但国防应用所需的芯片通常是定制的，以满足国防需求。可能需要的数量较少，但它们的功能更强，且设计寿命与系统相同。
经过多年经验积累，商业公司已具备生产某些组件的技术能力。然而，其高产量、以利润为导向的商业模式通常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传感、电子战、通信和雷达而设计，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情况下无法访问的各种频率带下工作，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功能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频范围的组件，使它们能够在长距离内检测和跟踪威胁。内部的先进芯片使这种高级雷达性能成为可能，最终提升了集成这些雷达的平台的生存能力。”
最近，诺斯罗普·格鲁曼主动采取措施，通过向外部航空航天和国防公司开放微电子中心，加强制造安全、军用级芯片的基础设施。（图片由诺斯罗普·格鲁曼提供）
不仅是芯片，还有“芯片组合”
随着对更强大、更灵活电子设备需求的增长——特别是在国防和其他尖端行业——先进的封装技术变得至关重要，以克服传统半导体制造的限制，开辟出更智能、更强大的系统之路。
先进封装涉及将多个芯片整合到紧凑、高性能的封装中，实际上是将设计用于不同任务的半导体堆叠或结合成一个统一的整体。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。它正在成为克服传统半导体制造限制的关键，为更智能、更强大的系统铺平道路。
博伊尔解释说，在某些情况下，这涉及通过选择最佳的芯片组合来提高性能，或者改善收发器与数字处理器之间的连接。在其他情况下，则是最大限度地利用空间，例如在F-35或其他战术战斗机的前端，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，即增强性能、减小体积和提高能效，成为现代应用的变革性技术。
为了满足今天和未来的需求，诺斯罗普·格鲁曼公司最近采取措施，加强安全、军用级芯片的制造基础设施，向外部航空航天和国防公司开放微电子中心。这一举措使众多平台供应商能够利用诺斯罗普·格鲁曼的专业知识，访问其三个美国政府认证的半导体制造设施。博伊尔指出，这一决定扩大了在美国本土生产的防御微电子产品的安全生产能力。
博伊尔表示：“通过向合作伙伴开放我们的防御级制造设施，诺斯罗普·格鲁曼正在扩大和加强美国半导体行业和供应链的韧性。我们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，以及直接从我们这里购买的能力，增强了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力量，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，还对所有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得到提升和专门化，以惠及国防客户。
通过开放的商业模式，这些公司现在可以获取颠覆性的半导体解决方案和在岸高级封装技术，证明由美国制造的系统将在今天和未来继续依赖美国制造的芯片。
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