美國商務部4月27日宣布，為防止美國技術被轉用于軍事，美國公司向中國軍工企業(yè)出售的個別項目，即使是民用也須取得政府許可。隨后，華爾街日報的一則報道中稱，新規(guī)賦予美國商務部官員更大的權力來阻止半導體、航空航天和其他工業(yè)領域的美國產品被運往海外。
前不久，方正證券發(fā)布的一份調研報告中指出，軍工半導體是實現(xiàn)裝備信息化的關鍵。一方面要向智能化、無人化進行發(fā)展，另一方面北斗三號系統(tǒng)部署完成、5G在我國滲透率不斷提升，半導體新技術、新材料也將被逐步應用在國防裝備上。因此相關電子元器件將成為實現(xiàn)裝備信息化的關鍵。
從半導體發(fā)展的歷史長河中看，美國作為最早開始發(fā)展半導體產業(yè)的國家，其半導體產業(yè)最初的發(fā)展就與國防軍工機構密不可分，其中重要技術的誕生和發(fā)展都帶有軍民融合的色彩。
從軍用走向民用市場的半導體
半導體技術最開始是服務于軍事領域。1943年7月，美國陸軍資助了一項電子數(shù)字計算機開發(fā)項目——“電子數(shù)字積分機和計算機”（簡稱：ENIAC），用于計算火炮的火力表。后來，約翰·馮·諾伊曼深入參與了ENIAC項目，此間，由他提出的運算器、控制器、存儲器、輸入、輸出的“馮·諾伊曼結構”，大大促進了電子技術和計算機的發(fā)展。
據(jù)了解，ENIAC當時主要采用的是電子二極管和三極管。但由于電子管難以承受ENIAC的復雜性，這也導致每天都要燒壞幾個管件，使得ENIAC有差不多一半的時間都處于功能受損的狀態(tài)。
直到1947年，貝爾實驗室發(fā)明了晶體管，它的出現(xiàn)讓電子產品有了突破的機會。在貝爾實驗室發(fā)明晶體管之后，美國軍方一直資助這項技術的發(fā)展。據(jù)廣大證券的調研報告中顯示，從1948年到1957年，軍方承擔了貝爾實驗室晶體管研究費用22.3百萬美元中的38%。尤其在50年代中期，軍方對貝爾實驗室的資助一度達到晶體管研究經費的50%。貝爾實驗室和軍方第一個合同從1949年到1951年，主要聚焦應用和電路研究；第二個合同則從1951年至1958年，主要開展軍方感興趣的服務、設施和材料研究。
據(jù)相關資料顯示，在六十年代初，美國80%-90%的芯片產品都是國防部訂購的。在這個時期，“民兵”導彈、阿波羅導航計算機以及W2F作戰(zhàn)飛機數(shù)據(jù)處理器三大工程，帶動了美國半導體產業(yè)的飛速發(fā)展。
一直到七十年代，美國軍事對其半導體產業(yè)的影響也十分巨大。據(jù)前瞻研究院的報告顯示，七十年代，軍用芯片的比重仍高達42%。同樣也是在這一時期，美國微電子產業(yè)開始考慮將半導體從軍用向民用過渡。
冷戰(zhàn)結束后，美國國防部發(fā)布了《國防科學技術戰(zhàn)略》，在1994年、1996年美國又對該戰(zhàn)略進行了兩次修訂。其中，在第二次修訂當中，“在保持軍事技術的前提下，強調經濟承受能力和實行軍民兩用”成為了該戰(zhàn)略的主導思想。
恰逢這個時期，由于個人電腦的風潮逐漸開始盛行。半導體技術也開始從軍用市場逐漸發(fā)展到了民用市場中。
從軍用市場走出來的半導體技術
當我們回顧半導體的歷史，我們發(fā)現(xiàn)也有不少半導體技術誕生于槍炮聲中，后來經過不斷的發(fā)展，才走進了大眾市場。
這其中就包括影響藍牙、WiFi的發(fā)展的跳頻擴頻（FHSS）技術。該技術誕生就誕生于二戰(zhàn)時期， 20 世紀 80 年代，F(xiàn)HSS 技術被軍方用于戰(zhàn)場上的無線通訊系統(tǒng)。而后，F(xiàn)HSS 技術下沉到大眾市場，以此為基礎的藍牙技術開始受到業(yè)界的關注。而后，愛立信、諾基亞、東芝、IBM 和英特爾公司等五家企業(yè)成立了藍牙技術聯(lián)盟的前身。經過多年的發(fā)展，藍牙標準已經進行了多次迭代，與之相關的低功耗藍牙芯片也在半導體市場中占據(jù)了相關重要的位置。
由自動駕駛技術為汽車行業(yè)帶來的變革，也影響了半導體產業(yè)的發(fā)展。在自動駕駛所需要的眾多傳感器中，便有很多就源于軍事領域，例如，毫米波雷達、紅外探測器等。
以毫米波雷達為例，50年代，出現(xiàn)了用于機場交通管制和船用導航的毫米波雷達。70年代后期，毫米波雷達則已經被應用于許多重要的民用和軍用系統(tǒng)中。90年代，毫米波發(fā)展出了60GHz、77GHz和94GHz的毫米波雷達。60GHz頻段后來主要用來通信，94GHz主要是軍用頻段，而工業(yè)上則選擇了77GHz作為主流的毫米波雷達的頻段。隨著雷達技術的進步和成熟，從本世紀開始，汽車、工業(yè)等領域開始采用毫米波雷達，來幫助車輛實現(xiàn)輔助駕駛功能。
另外，由于新冠疫情的爆發(fā)，促生了紅外體溫檢測設備的需求，這其中就涉及了紅外成像。紅外成像系統(tǒng)將探測到的熱紅外線轉換為圖像，而紅外探測器為該系統(tǒng)的核心組件。而由于紅外技術早期因為價格昂貴，其最早也是被應用于軍事領域。后來，隨著紅外成像技術的不斷發(fā)展，安防、熱像儀等低成本民用市場的崛起，為紅外探測器的發(fā)展帶來了機遇。同時，也有機構認為，未來車載紅外市場也將為紅外探測器的發(fā)展帶來機會。
從軍工市場下沉到民用市場的紅外技術，還涉及到兩大類的紅外材料技術：III-V半導體和II-VI半導體。據(jù)半導體物理光電子器件的研究者宋志剛在知乎發(fā)布的文章中顯示，在1980年代，美國的紅外市場被兩種材料技術所占領：InSb和HgCdTe，主要集中于國防軍事工業(yè)。1981年，DARPA對于紅外研發(fā)關注的焦點集中在保密性和低效性，并開始了一系列的美國II-VI材料物理化學研討會。接下來的九年，學術界和工業(yè)界通力合作，見證了II-VI紅外材料的飛速發(fā)展。II-VI紅外材料的氣相生長技術：分子束外延（MBE）和金屬有機化學氣相沉積（MOCVD）。而我們都知道，MOCVD是VCSEL的關鍵。而目前，3D傳感及更多手機應用需求都在推動VCSEL市場快速發(fā)展。
從軍工市場走到民用市場的半導體技術當然不僅僅只有這些，但即便是這一小部分也足以證明軍事領域對半導體產業(yè)的推動作用。
半導體領域的重要性
半導體技術無疑對軍事領域有著重要的意義。在這其中也有不少半導體企業(yè)早期都曾涉足軍事或國防領域。
被我們所熟知的德州儀器就是其中之一。德州儀器由地球物理業(yè)務公司（Geophysical Service Incorporated, GSI）整組而產生。這家公司最初生產地震工業(yè)和國防電子的相關設備。1961年，TI為美國空軍制造了第一臺集成電路電腦。50年代末期，TI開始研究紅外線技術，隨后TI涉足制造導彈和炸彈的雷達系統(tǒng)，導航和控制系統(tǒng)。20世紀70、80年代公司業(yè)務集中于家用電子產品，如數(shù)字鐘表、電子手表、便攜式計算器、家用電腦以及各種傳感器。1997年公司將其國防業(yè)務出售給了美國雷神公司。而后，德州儀器收購了收購美國國家半導體，開始了其在模擬領域的征途。
而從目前半導體企業(yè)的業(yè)務結構上看，雖然有很多半導體巨頭已經拋棄了其用于軍事領域的部門，但從他們的營收上看，其中仍有一部分收入來源于國防領域。在軍工市場和民用市場所需的半導體技術交叉越來越多的時候，同樣也有一批軍火商在發(fā)展屬于他們的半導體業(yè)務。
德州儀器國防業(yè)務的買家——雷神公司（Raytheon Company），是美國的大型國防合約商（2019年，聯(lián)合技術和雷神達成了合并協(xié)議，新公司將被命名為Raytheon Technologies Corp）。但雷神也制造供電子產業(yè)用的半導體，據(jù)相關資料顯示，在20世紀末他曾生產種類廣泛的集成電路和其它元件，但從2003年起他的半導體事業(yè)專攻供無線電通訊用的砷化鎵（GaAs）元件，他也正嘗試研發(fā)供下世代雷達和無線電使用的氮化鎵元件。
全球第一大軍火商洛克希德·馬丁也有相關半導體產業(yè)的業(yè)務。據(jù)相關報道顯示，2006年，中國國家無線電規(guī)劃委員會(SRRC)批準了Savi Technology公司的433MHz RFID產品，允許該公司產品在中國銷售與使用。而Savi Technology 就是洛克希德·馬丁旗下全資子公司，是一家基于有源射頻識別 (RFID) 的供應鏈解決方案供應商。
2017年，美國總統(tǒng)科技委員會發(fā)布了一份名為《如何確保美國在半導體行業(yè)的長期領導地位》的報告，報告的摘要中稱，先進的半導體技術是國防和軍隊的重要保障。為此，時任美國總統(tǒng)科技助理兼白宮科技政策辦公室主任約翰·霍爾德倫（John Holdren）牽頭專門成立了一個領導小組，而這個小組成員就涉及到了美國芯片相關產業(yè)的資深人士以及提供其國防設備的供應商，包括聯(lián)席主席是英特爾公司前CEO，成員包括飛思卡爾半導體前董事長、全球第二大晶圓代工廠格羅方德半導體前首席執(zhí)行官、全球第四大軍火商諾思羅普·格魯曼公司的董事長兼CEO、微軟前資深顧問、應用材料公司前董事長兼CEO、高通公司副董事長等。
結語
早期，軍事領域極大地推動了半導體技術的發(fā)展。而如今，民用市場對半導體的需求越來越大，這也使得民用市場逐漸成為了推動半導體技術發(fā)展的另一股動力。