美国强化本土微电子生产，北rop Grumman引领国防芯片创新
快速阅读: 诺斯罗普·格鲁曼推动半导体回流美国，开发高速太赫兹芯片，增强国防系统性能，开放微电子中心促进国内芯片生产，提升供应链韧性。
涵盖多功能传感、电子战、通信和雷达的防御技术需要最先进的微芯片来超越不断演变的威胁并领先于当前技术。这些技术关注小型化、能效、紧凑封装，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转移到海外，导致美国面临潜在供应链脆弱性和全球军事威胁。通过回流生产以逆转这一趋势，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。
“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，领导这一变革。”
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，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突破。
“该计划的目的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，环境现象的高速感应用于天气预测是另一个。我们在应用方面仍处于早期阶段，但已将技术成熟到可以开始构建系统。”
这项革命性的突破因其包含最快的芯片晶体管而被载入吉尼斯世界纪录，至今无人能及。
商业与国防的融合
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。可能需要的数量较少，但它们的功能更强大，并且设计使用寿命与系统相同。
经过多年的实践，商业公司已经具备生产某些组件的技术能力。然而，其高产量、利润驱动的商业模式往往与国防应用所需的专门、小批量需求不符。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率范围内运行，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，使它们能够在远距离检测和跟踪威胁。内部的先进芯片实现了这种高水平的雷达性能，最终增强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，加强安全、军用级芯片的制造基础设施。
随着对更强大、更灵活的电子产品需求的增长——尤其是在国防和其他前沿行业——先进的封装技术变得至关重要，以克服传统半导体制造的局限性，为更智能、更强大的系统铺平道路。
先进的封装涉及将多个芯片集成到紧凑、高性能的封装中，实际上是在单个单元内堆叠或组合设计用于不同任务的半导体。这种方法在更小的空间内实现显著更多的功能，提高了速度、效率和整体系统性能。它对于克服传统半导体制造的局限性至关重要，为更智能、更强大的系统开辟了道路。
博伊尔解释说，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。在其他情况下，则是最大化空间利用，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中至关重要。最终，先进的封装技术提供了增强性能、缩小体积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，诺斯罗普·格鲁曼公司最近采取了主动措施，加强安全、军用级芯片的生产基础设施，向外部航空航天和国防公司开放微电子中心。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，并访问其在美国政府认证的三个半导体制造设施。博伊尔提到，这一决定扩大了美国本土国防微电子的安全生产能力。
博伊尔表示，通过向合作伙伴开放军用级制造设施，诺斯罗普·格鲁曼不仅扩大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在领导使国家更加安全的努力，他们需要定制的、有韧性的和安全的微电子设备来实现这一目标。诺斯罗普·格鲁曼不仅能提供这些服务，而且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得到提升和具体化，以惠及国防客户。
通过开放接入的商业模式，这些公司现在可以获得颠覆性的半导体解决方案和岸基先进封装技术，证明美国制造的系统将由美国制造的芯片驱动，无论是现在还是将来。
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