根據(jù)產(chǎn)業(yè)人士與政府事務(wù)觀察家的看法,，由于對(duì)美國(guó)國(guó)內(nèi)制造產(chǎn)能的投資不足,，美國(guó)國(guó)防部(DoD)可能要花幾年的時(shí)間才能擺脫對(duì)亞洲芯片的依賴,。

全球芯片缺貨狀況,，阻礙了洛克希德˙馬丁(Lockheed Martin),、雷神(Raytheon)等美國(guó)國(guó)防軍事供應(yīng)商持續(xù)供應(yīng)俄烏沖突中使用武器的能力,。美國(guó)國(guó)防部還必須估算來(lái)自商用買主對(duì)晶圓代工廠產(chǎn)能的競(jìng)爭(zhēng),，以及軍方對(duì)較舊芯片架構(gòu)的過(guò)度依賴,。因此人們開(kāi)始疑慮，美國(guó)可能有長(zhǎng)達(dá)十年的時(shí)間難以因應(yīng)與臺(tái)海地區(qū)有關(guān)的戰(zhàn)事,，而諷刺的是,，中國(guó)臺(tái)灣就是為美國(guó)國(guó)防部供應(yīng)芯片的半導(dǎo)體制造商大本營(yíng)。

Hudson Institute資深院士Bryan Clark (來(lái)源: Hudson Institute)

在持續(xù)升溫的中美緊張情勢(shì)之中,，中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)處境微妙,。根據(jù)臺(tái)灣地區(qū)相關(guān)部門消息，在2022年12月25日,，大陸有71架次軍機(jī)巡航臺(tái)灣海峽,，其中有47架次跨越海峽中線，創(chuàng)史上新高紀(jì)錄,。而這樣的行動(dòng)就發(fā)生在美國(guó)總統(tǒng)于美國(guó)時(shí)間2022年12月23日正式簽署《2023年國(guó)防授權(quán)法案(2023 National Defense Authorization Act)》,、同意在接下來(lái)五年提供臺(tái)灣地區(qū)100億美元軍事援助之后不久,。

不過(guò)根據(jù)曾創(chuàng)立包括iDeal Semiconductor、Agere Systems等公司的電子工程領(lǐng)域?qū)＜襇ike Burns表示,，美國(guó)國(guó)防部可能需要十年的時(shí)間才能建立可靠的國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈,，問(wèn)題在于像是英特爾(Intel)等美國(guó)業(yè)者多快能追上臺(tái)積電(TSMC)的腳步。目前臺(tái)積電是應(yīng)用于包括F-35戰(zhàn)斗機(jī),、導(dǎo)彈與指揮控制設(shè)備等美國(guó)國(guó)防部武器系統(tǒng)之FPGA組件──包括來(lái)自Altera (EETT編按：已被Intel收購(gòu))與Xilinx (EETT編按：已被AMD收購(gòu))──與其他芯片的主要生產(chǎn)者,。

“也許只要三年的努力，”Burns接受《EE Times》采訪時(shí)表示,，“但我已經(jīng)講這個(gè)講好幾年了,。”可以確定的是,，臺(tái)積電在12月已經(jīng)宣布把對(duì)美國(guó)亞利桑那州鳳凰城新?lián)c(diǎn)的投資增加至三倍達(dá)到約400億美元,，預(yù)計(jì)在2026年于美國(guó)打造生產(chǎn)3納米節(jié)點(diǎn)的第二座晶圓廠。

不過(guò)Burns也指出,，雖然蘋果(Apple),、AMD等公司會(huì)向臺(tái)積電亞利桑那州晶圓廠采購(gòu)芯片，但該廠可能不會(huì)是美國(guó)國(guó)防部的供應(yīng)商,；“我不認(rèn)為臺(tái)積電會(huì)做這門生意,，”他表示：“如果你看過(guò)他們對(duì)美國(guó)工程師的態(tài)度，他們似乎對(duì)他們不太滿意,?！?/p>

臺(tái)積電經(jīng)常表示，該公司會(huì)將最先進(jìn)的工藝留在中國(guó)臺(tái)灣,；這家全球最大晶圓代工廠有九成以上的產(chǎn)能都在那里,。2022年臺(tái)積電已經(jīng)在臺(tái)灣地區(qū)開(kāi)始生產(chǎn)3納米節(jié)點(diǎn)，領(lǐng)先美國(guó)數(shù)年,。而臺(tái)積電與在美國(guó)亞利桑那州晶圓廠雇用的一些工程師存在文化沖突,；Burns認(rèn)為，因?yàn)檫@個(gè)挑戰(zhàn)以及臺(tái)積電將專注于服務(wù)Apple,、AMD等大客戶,，使得Intel等較小型的晶圓代工業(yè)者會(huì)更適合作為美國(guó)國(guó)防部的供應(yīng)商。

“這將取決于Intel,，”他指出：“該公司的代工服務(wù)可以制造落后臺(tái)積電一至兩個(gè)世代工藝的ASIC,，也許這可以彌補(bǔ)差異?！盜ntel在幾年前收購(gòu)了FPGA供應(yīng)商Altera,，后者本來(lái)是委托臺(tái)積電生產(chǎn)那些性能雖不如ASIC、卻能輕易修改的可程序化芯片,。而美國(guó)國(guó)防部被迫依賴FPGA組件,，是因?yàn)檎也坏较袷桥_(tái)積電或三星(Samsung)那樣的大型晶圓代工廠,，為其武器系統(tǒng)生產(chǎn)客制化ASIC。

來(lái)自Apple,、AMD等商用客戶對(duì)晶圓代工產(chǎn)能的競(jìng)爭(zhēng),，削弱了像是美國(guó)國(guó)防部這種小型買主的采購(gòu)力。Burns指出,，就算是總部在美國(guó)的GlobalFoundries等業(yè)者也會(huì)將美國(guó)國(guó)防部的優(yōu)先級(jí)往后排,；“GlobalFoundries有一大群推動(dòng)量產(chǎn)的商用客戶，我們卻永遠(yuǎn)不會(huì)知道軍用晶圓數(shù)量有增加,，以及那會(huì)持續(xù)多久,？它們通常是高成本、低產(chǎn)量,，而且產(chǎn)量是不可預(yù)測(cè)的,。”

美國(guó)智庫(kù)哈德遜研究所(Hudson Institute)資深院士Bryan Clark接受《EE Times》采訪時(shí)指出,，美國(guó)軍方仰賴舊有,，或者說(shuō)較舊的芯片架構(gòu)，通常不被廣泛采用而且必須以少量,、專有工藝生產(chǎn),。“當(dāng)芯片缺貨情況發(fā)生,，生產(chǎn)芯片的業(yè)者若為家電,、車輛打造芯片可以賺到更多錢；”他表示：“如果美國(guó)國(guó)防部可以采用更多商用架構(gòu)的尖端芯片,，并透過(guò)封裝或軟件的方式來(lái)采用它們,，就能利用商業(yè)量產(chǎn)的規(guī)模,，也比較不會(huì)受到芯片供應(yīng)中斷的影響,。”

中國(guó)最近正被美國(guó)的芯片出口管制措施打壓,，也面臨自己的供應(yīng)鏈問(wèn)題,；美國(guó)視中國(guó)為“戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手”，在5G,、人工智能(AI)等技術(shù)領(lǐng)域是一大威脅,。“中國(guó)大陸的軍用芯片已經(jīng)有很大的一部分采用商用型號(hào),，不過(guò)完全仰賴美國(guó)與西方的技術(shù)來(lái)打造那些芯片,，或者得從日本、中國(guó)臺(tái)灣采購(gòu)那些芯片,；”Clark表示：“中國(guó)軍方因此能更妥善因應(yīng)供應(yīng)鏈中斷,，但是在面對(duì)基于國(guó)家安全理由而發(fā)生的供應(yīng)中斷時(shí)準(zhǔn)備不足,。”

采用性能落后的ASIC和FPGA組件

Burns表示,，美國(guó)國(guó)防部需要為像是烏克蘭戰(zhàn)爭(zhēng)帶來(lái)的大幅需求保留一定的產(chǎn)量,；他在三年前曾向美國(guó)國(guó)會(huì)提案，指出美國(guó)政府應(yīng)該出資補(bǔ)助一家與像是臺(tái)積電合資的先進(jìn)晶圓廠,，專門支持美國(guó)國(guó)防部的產(chǎn)能,。他補(bǔ)充，像是SkyWater等美國(guó)本地的小型晶圓代工業(yè)者,，無(wú)法滿足美國(guó)國(guó)防部對(duì)先進(jìn)芯片的需求,。

“盡管我們?cè)?0納米與130納米節(jié)點(diǎn)采用SkyWater，我們?nèi)匀恍枰冗M(jìn)運(yùn)算,，但我們無(wú)法取得,；”Burns表示：“沒(méi)有可信任的晶圓廠會(huì)做5納米工藝的運(yùn)算芯片。我們傾向采購(gòu)FPGA然后在美國(guó)進(jìn)行配置,，而如何配置就可以是機(jī)密,。但對(duì)于任何一種FPGA，在性能上就必須有所折衷,，因?yàn)閷ｉT打造的ASIC速度會(huì)更快,。”針對(duì)以上看法,，美國(guó)國(guó)防部并未對(duì)《EE Times》要求評(píng)論的采訪需求做出回應(yīng),。

而像是雷神等武器系統(tǒng)供應(yīng)商則表示，芯片缺貨情況限制了他們擴(kuò)大生產(chǎn)的能力,?！霸诠?yīng)鏈沒(méi)有魔法公式可以加快這個(gè)速度，”雷神首席執(zhí)行官Greg Hays在12月初接受美國(guó)電視新聞臺(tái)CNBC訪問(wèn)時(shí)指出：“我們正在盡力嘗試縮短交貨期間,，但是有上千個(gè)零組件,。不令人意外的，芯片是這些設(shè)備中的關(guān)鍵元素,，我們正在與國(guó)防部合作尋求其他替代方案,，或許是在一些供應(yīng)商方面?！?/p>

洛克希德˙馬丁則在2022年10月中旬的財(cái)報(bào)會(huì)議上表示,，該公司今年的銷售業(yè)績(jī)跟去年相較的變化很小，在新冠病毒疫情影響與供應(yīng)鏈挑戰(zhàn)下,，預(yù)期要到2024年才會(huì)恢復(fù)成長(zhǎng),。Raytheon與Lockheed Martin在美國(guó)都有經(jīng)營(yíng)工藝?yán)吓f的晶圓廠，也都在美國(guó)國(guó)防部的可信任供應(yīng)商名單之中。

令人憂心的美國(guó)武器庫(kù)存量

雷神與洛克希德˙馬丁制造包括標(biāo)槍(Javelin)以及刺針(Stinger)等協(xié)助烏克蘭擊對(duì)抗俄羅斯的武器,，不過(guò)根據(jù)美國(guó)智庫(kù)戰(zhàn)略暨國(guó)際研究中心(Strategic and International Studies,，CSIS)報(bào)告，美國(guó)的彈藥庫(kù)消耗量令人憂心,；該份在2022年9月發(fā)表的報(bào)告指出：“有部份美國(guó)武器庫(kù)存量已來(lái)到戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)劃與訓(xùn)練所需的最低水位,。”

CSIS報(bào)告亦指出,，美國(guó)國(guó)防部已經(jīng)提請(qǐng)國(guó)會(huì)批準(zhǔn)提升高機(jī)動(dòng)性炮兵火箭系統(tǒng)(High Mobility Artillery Rocket Systems,，HIMAS；EETT編按：簡(jiǎn)稱海馬斯火箭系統(tǒng)),，以及導(dǎo)引式多管火箭系統(tǒng)(Guided Multiple Launch Rocket Systems,，GMLRS)產(chǎn)量所需資金。不過(guò),，該產(chǎn)業(yè)的一貫立場(chǎng)是,，美國(guó)國(guó)防部應(yīng)對(duì)多年期采購(gòu)案做出承諾，以證明產(chǎn)業(yè)對(duì)大幅提升產(chǎn)能的投資是有需要的,。

一項(xiàng)CSIS的研究檢驗(yàn)了國(guó)防工業(yè)基地在緊急狀態(tài)下替代庫(kù)存的能力,，發(fā)現(xiàn)該過(guò)程在大多數(shù)項(xiàng)目下會(huì)需要花費(fèi)數(shù)年時(shí)間。該中心指出,，像是HIMAS與GMLRS等導(dǎo)引式火箭相當(dāng)有用,，但數(shù)量可能有限；“美國(guó)迄今生產(chǎn)的5萬(wàn)5,000枚火箭估計(jì)剩下約2萬(wàn)5,000到3萬(wàn)枚,?！?/p>

CSIS的報(bào)告指出：“若美國(guó)將三分之一庫(kù)存量運(yùn)往烏克蘭(像是標(biāo)槍與刺針飛彈)，就是約8,000至1萬(wàn)枚火箭,，該庫(kù)存量可望維持?jǐn)?shù)月,；但當(dāng)庫(kù)存量耗盡，就沒(méi)有替代選項(xiàng),?；鸺a(chǎn)量一年約5,000枚，盡管美國(guó)正努力提升該數(shù)字,，近期也已為此目的撥款,，仍需要數(shù)年時(shí)間,?！?/p>

前美國(guó)海軍上校、捍衛(wèi)民主基金會(huì)(Foundation for Defense of Democracies,，F(xiàn)DD)資深研究員Mark Montgomery與FDD軍事與政治權(quán)力中心(Center on Military and Political Power)資深主任Bradley Bowman在一篇投稿《國(guó)防新聞周刊》(Defense News)的文章中指出,，美國(guó)2015年批準(zhǔn)銷售臺(tái)灣的超過(guò)200枚標(biāo)槍飛彈與發(fā)射器，還有250套刺針系統(tǒng)尚未交貨，有鑒于支持烏克蘭以及回填美國(guó)與盟軍武器庫(kù)存量的需求,，預(yù)期能在2026或27年交貨恐怕不切實(shí)際,。

CSIS的報(bào)告則指出，美軍的架構(gòu)不是為了戰(zhàn)斗或是支持?jǐn)U大的沖突,，因此“該議題本身在美國(guó)國(guó)家安全機(jī)構(gòu)內(nèi)部,，應(yīng)該會(huì)引起一些預(yù)算優(yōu)先性的爭(zhēng)議?！?/p>

美國(guó)智能型軍火“嚴(yán)重耗盡”

TechInsights分析師Dan Hutcheson (來(lái)源：TechInsights)

美國(guó)國(guó)防部可能會(huì)指望Intel能供應(yīng)“超越摩爾定律”(More than Moore)的芯片,，也就是利用異質(zhì)整合包括模擬等功能以實(shí)現(xiàn)附加價(jià)值，但不一定要采用依循摩爾定律的更微縮工藝節(jié)點(diǎn),。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)TechInsights分析師Dan Hutcheson接受《EE Times》訪問(wèn)表示：“美國(guó)的智能型軍火庫(kù)存已經(jīng)嚴(yán)重耗盡,，而那類武器主要是仰賴超越摩爾定律的解決方案?！?/p>

他指出,，Intel會(huì)需要完成規(guī)劃中與以色列Tower Semiconductor的合并，才能滿足美國(guó)國(guó)防部的期望,；“Intel仍得完成與Tower的交易,，才能擁有完整的超越摩爾定律解決方案。這隨著該公司每一周延長(zhǎng)期限而看來(lái)可能性越來(lái)越低,；”Hutcheson也表示,，Intel必須要讓Tower的以色列晶圓廠取得美國(guó)政府可信任晶圓廠以及美國(guó)國(guó)際武器貿(mào)易條例(ITAR)的認(rèn)證。

Intel的晶圓代工業(yè)務(wù)部門(IFS)一直在留住美國(guó)國(guó)防部這個(gè)最大客戶方面遭遇挫折,；IFS總裁Randhir Thakur已在2022年11月22日提出辭呈,。根據(jù)Intel發(fā)言人Jason Gorss表示，Thakur會(huì)待到2023年第一季以確保其業(yè)務(wù)能順利交接給接班人

而芯片業(yè)老將Burns指出,，要把像是Intel這樣的IDM制造商轉(zhuǎn)型成晶圓代工廠相當(dāng)困難,，“Samsung做到了，臺(tái)積電則是從一開(kāi)始在企業(yè)文化上就是設(shè)定為服務(wù)第三方設(shè)計(jì)業(yè)者,，它們提供了很多額外的好處留住員工,，轉(zhuǎn)換的成本非常龐大?！?/p>

美國(guó)國(guó)防很“脆弱”,？

Mike Rogers接受《EE Times》訪問(wèn)時(shí)也表示，美國(guó)國(guó)防部需要幾年時(shí)間才能建立一個(gè)不依賴中國(guó)等亞洲國(guó)家的安全芯片供應(yīng)鏈,。

“我們?cè)诿绹?guó)確實(shí)有一些特殊的能力可制造高端芯片,，但卻沒(méi)有足夠的所需產(chǎn)量；”Roger指出：“我們透過(guò)向全世界采購(gòu)來(lái)補(bǔ)足,，中國(guó)占據(jù)其中一大部份,。如果微處理器的更改超越了原本規(guī)格，武器系統(tǒng)可能無(wú)法在應(yīng)該啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)，導(dǎo)致我們有大批水陸士兵或是海軍陸戰(zhàn)隊(duì)員死傷,。我是否認(rèn)為這讓我們變得脆弱,？我確實(shí)這么認(rèn)為?！?/p>

Rogers指出,，美國(guó)《芯片法案》(CHIPS Act)就是為了彌補(bǔ)那些弱點(diǎn)?！澳谴_實(shí)是有缺陷的法案,，但仍是朝著正確方向邁出了一步，認(rèn)識(shí)到我們必須要擁有的能力,。我們將不得不找出美國(guó)應(yīng)該要有的正確平衡,，以防我們確實(shí)需要那些芯片的地方有事情發(fā)生；”他表示：“我們會(huì)受到人們放慢生產(chǎn)速度或是停產(chǎn),、延遲生產(chǎn)的影響,，我們應(yīng)該永遠(yuǎn)不讓自己陷入該境地。我們必須要解決這個(gè)問(wèn)題,，這也是為何你會(huì)看到有大量經(jīng)費(fèi)用于投資芯片制造能力,，無(wú)論是美國(guó)本身或是強(qiáng)大盟友?！?/p>

Burns則斷言,，美國(guó)政府應(yīng)該要將《芯片法案》520億美元預(yù)算的一部份分配給軍用芯片廠，因?yàn)橛刑噘Y金可能會(huì)流向美光(Micron),、德州儀器(TI),、臺(tái)積電等公司?！叭缓笙袷抢咨?、SkyWater與TSI Semiconductor等美國(guó)本地業(yè)者，什么都沒(méi)有改變,；”他指出：“它們的商業(yè)模式相當(dāng)艱困,，投資者未能注入資金，面臨的大問(wèn)題是多快能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量提升,?！?/p>

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