L’esercito degli Stati Uniti fatica sempre più ad acquistare semiconduttori

Sebbene la progettazione dei chip sia condotta quasi esclusivamente negli Stati Uniti, negli ultimi decenni la fabbricazione di semiconduttori si è spostata nei centri di produzione di Taiwan, Corea del Sud, Giappone e Cina.
Nuovo tipo di wafer da 300 millimetri con chip semiconduttori e microchip finiti prodotto dalla Bosch è presentato a Dresda, nella Germania orientale, il 31 maggio 2021. (Immagine: JENS SCHLUETER/AFP tramite Getty Images)
Nuovo tipo di wafer da 300 millimetri con chip semiconduttori e microchip finiti prodotto dalla Bosch è presentato a Dresda, nella Germania orientale, il 31 maggio 2021. (Immagine: JENS SCHLUETER/AFP tramite Getty Images)

Riscontrate carenze, lunghe catene di approvvigionamento e rischi nella sicurezza pesano molto su quali chip possono e non possono essere utilizzati

I semiconduttori abilitano quasi tutti i moderni dispositivi industriali e commerciali, dagli smartphone agli aerei, ai veicoli, ai sistemi d’arma, a Internet e alla rete elettrica; e sono fondamentali per la sicurezza economica e nazionale degli Stati Uniti. 

Per le forze armate degli Stati Uniti, è stata una sfida quella di procurarsi la quantità necessaria di semiconduttori per soddisfare le esigenze. Tuttavia, una loro sfida più profonda è garantire che i componenti siano liberi dall’influenza di cattivi operatori che cercano di minare la sicurezza nazionale USA. 

Gli Stati Uniti sono stati i primi a sviluppare la tecnologia dei microchip a base di silicio negli anni ’50 con una significativa assistenza governativa. Sebbene la progettazione dei chip sia condotta quasi esclusivamente da ingegneri con sede negli Stati Uniti, negli ultimi decenni la fabbricazione di semiconduttori si è spostata nei centri di produzione di Taiwan, Corea del Sud, Giappone e Cina. 

La catena di approvvigionamento, responsabile della produzione e distribuzione di semiconduttori in tutto il mondo, è vasta ed estremamente complicata. Offre dunque opportunità agli avversari statunitensi e ai cattivi attori di inserirsi nel processo e presentare potenziali minacce all’esercito e alla sicurezza nazionale. 

Mercato complesso dei semiconduttori

A partire dal 2019, il Nord America rappresenta solo l’11 percento della produzione di semiconduttori nel mondo. La Corea del Sud è in testa con il 28 percento e Taiwan con il 22 percento. Il Giappone ne produce il 16 per cento e la Cina il 12 per cento. L’Europa e il resto del mondo rappresentano circa il 10 percento della produzione globale di semiconduttori.

Tuttavia, durante la durata di produzione di un singolo chip, numerose altre realtà hanno accesso a questi componenti essenziali.

Uno studio su un singolo elemento per il Joint Strike Fighter ha rilevato che il componente è passato di mano 15 volte prima di essere finalmente installato nel jet. Il componente è andato in Messico, Costa Rica, Singapore, Taiwan, Filippine, Giappone, Corea, Taiwan (di nuovo), Israele, Europa e infine in Cina. In ogni punto esiste l’opportunità per gli operatori malintenzionati di compromettere il componente o acquisire informazioni su come venga utilizzato. 

Questo ciclo di vita della produzione dei componenti espone gli Stati Uniti a numerosi rischi. Tra di essi la mancanza di progetti affidabili, la possibilità che le persone manomettano i componenti e il verificarsi di reverse engineering e sottrazione della proprietà intellettuale. Inoltre, questo sistema si presta alla potenziale creazione di copie non autorizzate, alla contraffazione e alla diversione dei rottami.

Le autorità statunitensi hanno creato il Trusted Foundry Program come risposta a queste vulnerabilità.

Il programma Trusted Foundry

Il Trusted Foundry Program, chiamato anche Trusted Suppliers Program, è stato creato dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti nel 2004 ed è stato progettato per stabilire un pool di fornitori di tecnologie informatiche affidabili che forniscono hardware all’esercito statunitense.

Originariamente, la portata del programma coinvolgeva un singolo produttore, IBM. Eppure, nel 2007, fu ampliato per includere altri fornitori di microelettronica, come i produttori di semiconduttori, nel tentativo di rendere sicura l’intera catena di fornitura.

Sebbene abbia avuto un certo successo, il programma sta diventando obsoleto. Gran parte dei requisiti militari per i semiconduttori si basa su tecnologie superate come i chip da 12 nanometri prodotti sul suolo americano. Poiché il desiderio dell’esercito americano di avere sempre più semiconduttori aumenta, queste strutture esistenti non sono in grado di soddisfare la richiesta.

Questi chip di vecchia tecnologia possono essere appropriati per la maggior parte degli usi. Tuttavia i produttori mondiali si sforzano di passare a più recenti versioni dei loro semiconduttori, come i chip da 7 e persino da 3 nanometri. Costringono potenzialmente gli Stati Uniti a procurarsi semiconduttori al di fuori delle catene di fornitura approvate per i militari.

Un altro problema è che non importa quanto grande diventi l’esercito degli Stati Uniti, non è in grado di competere finanziariamente con l’intero fabbisogno mondiale di elettronica di consumo. I produttori sono più incentivati a servire il mercato più ampio che a soddisfare le forze armate americane.

Gara di microchip

La Cina ha investito centinaia di miliardi di dollari nella produzione di semiconduttori sulla terraferma con l’obiettivo di produrne il 70 percento entro il 2025. Riconoscono il rischio nella catena di approvvigionamento anche per difendere le loro ambizioni e la sicurezza nazionale.

Gli Stati Uniti hanno risposto in modo aggressivo di fronte alla concorrenza cinese.

Il 18 maggio 2021 il leader della maggioranza del Senato Chuck Schumer (D-N.Y.) ha presentato l’U.S. Innovation and Competition Act del 2021. In precedenza era chiamato The Endless Frontiers Act ed è stato approvato dal Senato il 9 giugno, e portato in legge col supporto bipartisan.

Sebbene il decreto di 1.500 pagine affronti numerose aree della sfera tecnologica e stanzia centinaia di miliardi di dollari in investimenti, l’obiettivo principale sono i semiconduttori.

Il decreto includeva 52 miliardi di dollari in stanziamenti supplementari d’emergenza per implementare iniziative di produzione legate ai semiconduttori e programmi di R&S sul suolo americano.

Inoltre, sono stati stanziati 10 miliardi di dollari per istituire il National Semiconductor Technology Center (NSTC) che opererà come un consorzio pubblico-privato con la partecipazione del Dipartimento della Difesa.

Si prevede che gli Stati Uniti investiranno centinaia di miliardi di dollari nel prossimo decennio per mitigare i rischi per la loro catena di approvvigionamento e garantire la progettazione e la produzione di semiconduttori sul suolo americano.

Tradotto da: Monica Padoan

Articolo in inglese: https://www.visiontimes.com/2021/07/07/semiconductor-procurement-an-increasing-challenge-for-the-us-military.html