GlobalFoundries (GF) 最近宣布其位于纽约州马耳他市的工厂被美国国防部认证为 "可信代工厂",具备为一系列关键航空航天和国防应用制造安全半导体的能力。为什么这很重要?请阅读下文了解更多信息。
技术应用已渗透到我们日常生活的方方面面,不仅体现在个人层面,更体现在那些我们可能习以为常的关键系统和基础设施中:power、供水、交通、医疗、电信、银行业、国防等。
所有这些终端应用都依赖于半导体技术来实现。虽然个位数纳米节点的进展占据了大部分头条新闻,但现实情况是,这些应用中的大多数都是采用 12 纳米及更大的节点制造的,并将继续采用这些节点制造基本芯片,为 70% 的可寻址市场提供服务。由于我们致力于技术创新和差异化,这正是 GlobalFoundries (GF) 所擅长的领域,它满足了国防和关键基础设施应用对芯片的绝大多数需求。
至关重要的是,不仅要保护这些芯片的供应,还要确保它们是以可信和安全的方式设计、制造和测试的,以避免潜在的恶意引入安全风险,从而对关键系统的运行造成负面影响。不遵循这种方法的芯片有可能受到威胁,随后被居心叵测者远程或以其他方式触发,关闭系统或执行其他破坏性行动。我们必须防止这种情况发生,以保护国家和经济安全。
因此,电子行业必须将设计、制造和测试的安全性视为一项要求,其重要性应与传统的尺寸、重量、power 成本(SWaPc)指标同等重要。 我们必须将安全性纳入项目需求,为此预留预算,并要求供应链全面落实“CIA”三重保障框架。该模型强调保密性(防止信息泄露)、完整性(仅包含预期内容,不包含其他内容)和可用性(确保在需要时能够访问所需内容)。
值得信赖的合作伙伴,拥有广泛的差异化技术
GF是美国国防部(DoD)的长期合作伙伴,也是美国最先进和唯一的大规模可信代工厂。
可信代工厂 "是美国国防部的一项认证,证明 GF 在设计和生产机密、安全的半导体元件(包括物理和数字元件)的各个方面都符合美国政府的严格要求。通过 Trusted Foundry 认证,美国政府可以信赖我们作为安全的供应源,并保护政府的所有知识产权和设计。可信代工厂是当今最能充分发挥中情局三要素潜力的安全解决方案。
有些人主张放宽对可信代工厂的要求,认为这样可以降低成本。我的看法则不同:在敏感应用中使用安全性较低的人造芯片只会导致严重的问题,无论是地质、天气或未来大流行病相关问题导致的供应中断,还是日益严重的地缘政治威胁。归根结底,这是我们无法承受的代价。我们不应让这种情况发生。
GF的差异化技术具备多项独特优势,例如可在极低power 条件下运行,以及在低温、高温或其他极端环境下工作。 这些特性包括:业界领先的毫米波(mmWave)通信能力;利用光子而非电子进行通信,在尽可能低的power实现极致性能,并提供先进的power功能;集成非易失性存储器;以及将高性能信号处理、power、射频通信和存储器整合到系统级芯片(SoC)上的颠覆性能力。
与那些由众多电路板和芯片组成、体积庞大、笨重power机架相比,这些系统可以设计成单个或几个芯片,不仅能实现相同的功能,还能扩展性能、增加覆盖范围,并缩小体积、减轻重量、power。这将带来革命性的变化,对于未来日益小型化且应用日益广泛的国防领域而言,尤为如此。
需要规模来确保供应
半导体制造是一个资本密集型产业,其技术开发、生产和生态系统成本巨大。为了提高供应弹性,必须进行规模化生产,这样制造商才能开发出客户所需的技术,达到客户所需的产量和质量,并实现可持续的商业模式,以保持竞争力。
以 GF 为例。我们的总部设在美国,业务遍布全球,在纽约、佛蒙特州、德国和新加坡都设有制造工厂。由于我们在三大洲开展业务,因此我们拥有三套不同的供应链,这使我们成为一家极具弹性的供应商。事实上,在整个大流行病期间,GF 没有错过任何一个晶圆的产出。
此外,我们的团队还将广泛的供应链映射和芯片可追溯性融入到 GF 的运营中。这种有保障的保证正在改变汽车供应链。
为了确保和满足航空航天、国防、关键基础设施以及对经济和国家安全至关重要的其他应用所需的安全芯片供应,并实现美国《CHIPS 和科学法案》的愿景,我们必须增加对国产半导体的需求。我们拥有实现这一目标所需的工具,从采购政策到购买行为和市场偏好,我们都需要加以利用。
未来之路:双重用途
军民两用技术是指既可用于国防,也可用于非国防用途的技术,这一术语有多种应用方式。我们知道,要想获得负担得起的高产出高质量技术,就必须要有规模,这就决定了必须要有较高的非国防相关需求量。与此同时,为了实现国防应用的技术优势,国防应用需要差异化。
因此,军民两用研发激励措施必须成为我们国家技术战略的核心。只有当代工厂能够利用该技术实现国防应用实际上无法单独实现的大量生产时,耗资巨大的半导体技术开发才是合理的。创建一个从一开始就安全的研发平台,不仅能保护商业产品,还能让我们有机会将这些保护措施扩展到更敏感的应用领域。
举个例子,试想直升机和汽车,它们都配备了雷达、摄像头、控制系统以及其他功能相似的系统。用于这些应用的芯片可以采用双重用途技术制造,从而渡过所谓的“死亡谷”,同时,国家也能节省时间和资金! 在GF,我们拥有一支专家团队,他们将无与伦比的专业知识和前沿观察 终端市场需求前沿观察 因为我们差异化的技术使我们能够以提供独特优势的方式满足这些需求。
GF 的终端市场包括汽车、通信基础设施和数据中心、家庭/工业物联网、智能移动设备以及航空航天、国防和关键基础设施。我们对 GF 的航空航天、国防和关键基础设施业务进行了重组,以便在 GF 为所有终端市场生产的技术产品中产生协同效应。
通过这种方式,我们可以在强大的大批量商业基础需求的基础上,提供专业的航空航天、国防和关键基础设施技术解决方案。实际上,我们正借助具有成本效益的商业批量生产,以安全的方式实现特定的技术功能。
我们这样做,就是在支持一个更安全、更有保障的世界。
埃兹拉·霍尔常驻佛蒙特州伯灵顿市,负责GF集团的航空航天与国防业务,该业务致力于提供创新且具有战略意义的解决方案,以满足国家安全和关键基础设施的需求。作为拥有39年行业经验的资深专家,霍尔在微电子供应链安全领域享有盛誉。他是GF集团的“首席发明家”,拥有21项美国专利,并共同创立了美国国防工业协会电子分会,目前担任该分会联席主席。