[新闻in战争史]美最先进F-22猛禽竟用上世纪80年代“老旧芯片”…比敌人更可怕的是“辐射粒子”
多数尖端武器仍用20世纪80年代半导体
比起芯片性能 更看重能承受极端环境的耐久性
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随着包括我国在内、震动全球半导体业界的美国《芯片与科学法案（CSA）》正式实施，今后整个产业将发生怎样的变化备受关注。该法案的核心，被认为与其说是面向工业用半导体，不如说是为了保护直接关系到美国国家安全的“军用半导体（Military Semiconductor）”供应链，防止其落入中国、俄罗斯等敌对国家之手。
目前不仅美国，西方国家所使用的主要军用半导体大多在台湾按订单生产，因此如何在中国威胁下守住这条供应链，被视为当务之急。包括台湾台积电（TSMC）在内的全球主要半导体企业被引导在美国境内建厂，其原因也正在于此。
现在军用半导体需求量远不及民用需求，但在半导体早期发展史上，军用半导体曾占据极其重要的比重。实际上，在这一过程中，也诞生了如今成为我们生活必需品的计算机。本文将介绍这一不仅与武器，而且与我们日常生活都密切相关的军用半导体世界。
◆新闻（News）：美CSA获两百余家企业提交意向书……如何阻断对俄绕道出口成难题
先来看新闻。据《纽约时报》（NYT）报道，当地时间17日，美国商务部下属的芯片法案项目办公室表示，已有约200多家与半导体相关的企业提交了申请CSA补贴的意向书。
欧洲联盟（EU）也随即在18日公布了规模达430亿欧元（约合62万亿韩元）的半导体扶持补贴及投资相关法案，半导体工厂的争夺战日趋激烈。分析认为，美国和欧洲等西方国家争相推出支持政策、力图吸引半导体工厂的原因，既有面向未来产业的考量，也有已经摆在眼前的军用半导体供需难题。
尤其是在国际社会对俄罗斯实施制裁、导致其难以获得半导体及生产原料的背景下，俄罗斯甚至在乌克兰占领区拆卸冰箱、洗衣机等家电来获取半导体，全力以赴进行囤积。由此，半导体储备和供应链保障已经上升为国家安全层面的首要任务。
目前在对俄制裁下，军用半导体严重短缺的俄罗斯，被指通过中亚国家等多种绕道途径，持续秘密进口来自美国和西方国家的半导体。美国CNBC报道称，英国皇家联合军种研究所（RUSI）对俄罗斯及伊朗制造的无人机（无人机）以及各类武器进行拆解调查后发现，其中约70%以上的零部件和半导体均来自美国和西方国家。
在现代战争中，半导体之所以愈发重要，是因为从战斗机、坦克等武器，到主要弹道导弹和高超音速导弹等发射体武器，无一例外全部装有半导体。那么，半导体从何时起成为战争武器的必需品呢？
◆历史（History）1：为二战时期弹道计算而诞生的半导体与计算机
事实上，在半导体历史刚刚开启的20世纪40年代，大部分半导体需求来自军事部门而非民用领域。这是因为利用半导体制造的计算机（Computer）本身，就是在第二次世界大战期间，为了计算炮弹和导弹的弹道而开发出来的。
通常被认为是世界首台计算机的美国“ENIAC”，其名称是“电子数字积分计算机（Electronic Numerical Integrator And Computer）”的缩写，是1946年由美军使用的弹道计算机。根据东京电子（TEL）旗下纳米技术博物馆的资料，ENIAC原本于二战期间的1943年开始研制，但直到1945年9月才完成，因此未能投入实战。之后，它被广泛用于核武器、弹道导弹、火箭等的弹道轨迹计算。
据称其中装有多达1.8万只真空管（vacuum tube），而真空管正是现代半导体的前身之一。真空管由英国著名电气工程师兼发明家约翰·安布罗斯·弗莱明（John Ambrose Fleming）博士于1904年开发，自此，“电子工程”这一全新领域开始萌芽。
晶体管（transistor）和集成电路（IC）等的开发，也被认为大多与军用计算机的发展一脉相承。二战期间，为了进行弹道计算或破解敌军密码，各种计算机相继问世，因此当时半导体需求主要用于军需供应。此后，自20世纪70年代起，半导体技术逐步转向民用产业领域，半导体技术的发展开始由民营企业主导。
◆历史（History）2：美国最新锐战斗机F-22也搭载20世纪80年代开发的i960
然而，安装在战斗机、坦克等这些所谓最新锐武器中的半导体，大多是20世纪80年代制造的老旧产品。据称，美国引以为傲的隐身战斗机F-22“猛禽”中，也装有英特尔公司在1985年推出的i960MX半导体。
比这更早的众多战斗机和武器，则是按照美军在1980年标准化的中央处理器（CPU）规范“MIL-STD-1750A”设计的。该规范以16位为标准，也就是说，这些武器使用的半导体，比如今所有人手中智能手机内的芯片落后了许多。用于弹道导弹或拦截导弹的半导体，从现今性能标准来看，也多是非常老旧的产品。
之所以将性能远不及智能手机或平板电脑中半导体的旧式产品用于军用半导体，是因为军用半导体比起处理性能，更加重视稳定性。
尤其是军用半导体大量应用的战斗机、导弹等武器，往往在大气层边界甚至大气层外运行，频繁暴露在辐射粒子撞击之下，极易发生被称为“软错误（Soft Error）”的故障，因此必须优先保证稳定性。
因此，这类半导体的服役周期必须足够长，故障率要低，并且在特殊环境下仍具备很强的耐久性。将其进行强化处理的过程被称为“抗辐射加固（Radiation hardening）”。为了大幅提高这种耐久性，部分军用半导体甚至会采用比硅更为坚固的蓝宝石等其他材料来制造。
◆启示（Implication）：作为军用半导体集散地的台湾，周边矛盾加剧
这类军用半导体大多由台湾台积电（TSMC）生产。美国和欧洲等西方国家对台湾军用半导体的依赖度据称超过90%。
随着围绕台湾海峡的中国军事挑衅加剧、封锁台湾海峡的演习接连不断，人们越来越担心军用半导体的进口通道可能被切断，半导体问题已从单纯的中美贸易争端上升为全球安全议题。一旦中国封锁台湾海峡，俄罗斯当前遭遇的军用半导体短缺问题，随时可能从“别国难题”变成“本国困境”。
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岛内外舆论认为，台湾在军用半导体生产方面的能力，将在台湾局势紧急时成为美国及其盟友“必须保卫台湾”的强大动机，甚至出现了所谓“半导体盾牌（Silicon-shield）”的说法。随着台积电近期在美国、日本等地建厂，围绕台湾半导体的军事紧张气氛被普遍担忧将进一步升级。
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