美国国防部对微电子研发的新资助为半导体公司提供了机会，但制造商和设计企业必须适应它。除了采购嵌入式微电子产品外，美国国防部 (DOD) 还拨款数十亿美元用于未来五年的微电子研发，目前迫切需要支持国防和商业应用的国内半导体能力。

作为回应，晶圆厂运营商和集成设备制造商 (IDM) 需要仔细考虑他们可以如何以及在何处支持美国国防部执行其保护国家的关键任务。除了适应政府不断变化的优先事项外，最好的公司还应提供支持制造业基础设施新投资所需的产品和服务。

对于军民两用（商业和国防）技术研究，美国国防部用于微电子设备、工艺和支持基础设施的预算将从 2022 年的 5.31 亿美元跃升至 2023 年的约 11 亿美元。

对于定制技术（主要是国防应用），预算将从 8.64 亿美元增至 9.14 亿美元，增幅较小。在这两个用例中，美国国防部的计划投资将在 2024 年再次增加，并在 2027 年之前保持高水平，尽管速度略有下降。

图表 1

由于美国国防部寻求扩大军民两用技术的使用，因此新资金的很大一部分分配给了这一目的。在这些投资的带动下，可信代工计划（例如，快速保证微电子原型-商用化，或RAMP-C）增加了约 3.3 亿美元，以及对两用集成和封装技术的 3.8 亿美元投资。与此同时，在开发新的定制微电子产品方面的稳定投资水平反映了支持美国国防部独特的作战需求和能力的持续必要性。

RAMP-C 和许多其他项目已经全部或部分授予，因此公司最好通过评估美国国防部 2023 年以后的优先事项来服务。例如，制造商和设计企业可能将自己定位为支持国防部基础设施优先事项的关键合作伙伴。公开信息表明，美国国防部将在三个领域进行大量持续投资（图表2）：

图表2

• 可信微电子。为这一成熟用例提供资金的目的是确保国防部能够在商业规模上获得安全、尖端的两用微电子基础设施。虽然可信赖微电子的经费仍然很高，但预计会随着时间的推移而下降。

• 定制保障设备。将持续投资研发针对国防操作环境的新定制和有保障的设备（如逻辑和存储器）。

• 封装与集成技术。一个关键的两用重点领域将是建立封装和集成生态系统的基础设施，这将有助于国防部在国内发展整合定制和两用电子产品所需的能力。

在上述类别中，公司可以考虑三个关键投资领域。

可信微电子

双重用途拨款（2023 年约为 11 亿美元）包括用于可信微电子的约 6.7 亿美元。目标是通过与国内商业铸造厂的合作，确保美国国防部能够安全地获得最先进的商业微电子产品。这些合作伙伴关系将主要通过可信代工计划形成，该计划将通过 RAMP-C 等新举措在 2023 年获得约 3.3 亿美元的额外拨款。CHIPS 和科学法案的通过可以提供额外的资金，从 2027 年新拨给美国国防部的 20 亿美元中提取资金。

对于商业参与者而言，新资金可能会激励美国国内微电子基础设施的创建、扩展或现代化。这将是对其他机构为建设基础设施提供的资金的补充。

定制保障设备

超9亿美元的资金将用于商业服务不包括的特定美国国防需求的支出类别。这将解决美国国内存在的技术差距（例如抗辐照加固设计），因为私人晶圆厂和集成设备制造商缺乏自主开发解决方案的动力或规模。

超4.5亿美元的资金用于网络新设备，如国防应用可编程逻辑（PLAID），以及工艺和晶体管设计，如铁电计算。这还将有助于确保国防部能够访问符合国际武器运输条例（ITAR）的设施，包括涉及经过认证的国防微电子（DMEA）专用集成电路（ASIC）的活动。

定制射频（RF）研发的资金水平略低，反映了氮化镓（GaN）技术的成熟。用于为下一代通信、传感器和非动能效应提供动力的下一代超宽带隙（UWBG）材料的新兴资金相对较少。

封装与集成技术

美国国防部已拨款约5.6亿美元用于研究定制和两用封装和集成技术。这笔资金旨在在国内促成一种可行的替代现有封装技术的办法，并支持新的解决方案。主要集中在将传统的硅逻辑与新型射频、光子学或复合半导体——即三维异构集成（3DHI）相结合。

3.8亿美元用于建立公私双重伙伴关系的陆上生态系统，这一领域的预算增长速度是所有应用中最快的。另一资金目标是为公共和商业开发人员建立一个可访问的工艺设计工具包（PDK）。2023年，几乎所有的两用资金都将是新增资金净额，这反映出需要缩小国内下一代技术差距。

对于晶圆厂运营商和IDM而言，这项研发投资提供了一个机会,可以利用现有的两用资金来扩大产能，让自己做出合理的选择,在技术向生产过渡时，生产两用芯片，并有可能生产新的定制设备组合。其中一些资金已为人所知并获得授予。但其他项目，如美国国防部高级研究计划局的下一代微电子制造（NGMM）研究项目，可能提供获得新投资的新机会。在今后的阶段还可能有后续程序化入口。目前的动态还可以特别地让公司获得国防部为下一代雷达和通信系统提供的后续资金，开发新的产品组合，例如通过三维异构集成氮化镓功率放大器和Si CMOS逻辑。

2027年美国国防芯片基金国防专用拨款将达至20亿美元。这可能为支持国防部的任务提供进一步的机会，因为国内业务有直接的激励措施，包括产能扩充和劳动力发展。这些激励措施将在其他联邦机构推出的更广泛的芯片举措下所放大。

无晶圆厂或拥有自主代工厂的传统航空公司也将受益匪浅。定制微电子的设计和开发是一个合理的重点领域，但建立一个有弹性和有保障的供应将需要整个价值链的合作。研发阶段的项目，如NGMM，将建立公私合作伙伴关系和联盟，可以确保两用投资反映各方的国家安全需求（例如，通过工艺设计工具包和PDK元素）。这种好处在纯粹的商业安排中可能会丧失。美国国防芯片基金还为将设计迁移到新的陆上设施提供激励措施，为公司创造了一个机会可以与国防部日益壮大的最先进的晶圆厂生态系统结盟和合作。

美国国防部资金增加并在未来一段时间内持续增加，供应商有一个难得的机会让其能力与国家安全新出现的优先事项相一致。具有前瞻性的公司将仔细考虑能够最好地支持美国国防部的方式，以及新资金促进加速增长的方法。

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