北rop格鲁曼引领美国本土半导体制造,提升国防安全与技术优势
快速阅读: 诺斯罗普·格鲁曼推动半导体回流美国,强化国防微电子制造,开发出创纪录的太赫兹芯片,提升雷达和通信系统性能,促进国防与商业技术融合。
跨越多功能传感、电子战、通信和雷达的防御技术需要最先进的微芯片来应对不断演变的威胁并保持技术领先。这些技术关注小型化、能效、紧凑封装,尤其是速度,这成为成功的关键。
几十年来,全球大部分半导体生产迁移到海外,使美国面临潜在的供应链脆弱性和全球军事威胁。现在,通过回流实现这一趋势的逆转被视为重建具有韧性的工业基础的关键,以支持长期创新和任务成功。
“目前我们看到的最重要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,“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,我们自豪地继续在国内制造半导体。”
这一点在公司的双用途创新和创纪录的太赫兹(THz)芯片上尤为明显,展示了尖端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。
“该计划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,环境现象的高速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,但已经将技术成熟到可以开始构建系统的程度。”
这一革命性的突破获得了吉尼斯世界纪录的认可,成为现存最快的芯片晶体管,至今仍无人能破。
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根据国防需求定制的。尽管数量较少,但它们功能更强大且设计寿命长。
多年来,商业公司在技术上能够生产某些组件。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特殊、低量需求不符。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。正是微电子技术使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宽内运行,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解释说,“多年来,诺斯罗普·格鲁曼一直为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,从而在远距离检测和跟踪威胁。内部先进的芯片使这种高水平的雷达性能得以实现,最终提升了集成平台的生存能力。”
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‘芯片组合’
随着对更强大、更多功能的电子产品需求的增长,尤其是在国防和其他前沿行业,先进封装已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。
先进封装涉及将多个芯片集成到紧凑、高性能的封装中,基本上是将设计用于不同任务的半导体堆叠或组合成一个统一的单元。这种方法在较小的空间内实现了显著更多的功能,提高了速度、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,是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F-35或其他战术战斗机的前端,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,先进的封装技术提供了一种强大的组合,即增强的性能、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,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。博伊尔指出,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生产能力。
博伊尔表示:“通过向合作伙伴开放我们的军用级制造设施,诺斯罗普·格鲁曼不仅扩展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行动,以使国家更加安全,他们需要定制的、有韧性的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,而且对每个领域的国防应用都有深入了解。现在,为商业伙伴所做的工作可以被提升并具体化,以惠及国防客户。
通过开放的业务模式,这些公司现在可以获得颠覆性的半导体解决方案和在岸先进封装技术,证明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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