歐洲航天業最近幾年頻繁談供應鏈安全,聽起來像是要搞「去全球化」,其實背後的焦慮非常具體。
歐洲空間局的凱特·安德希爾在布達佩斯講了一個小故事,最能說明問題,他們想向一家德國公司訂購20個雷射二極體,對方回覆說,最低起訂量1萬個。
20個和1萬個之間,差了500倍。
這不是價格問題,而是商業邏輯問題。
航天項目一年發射不了幾次,每次用到的零件數量極少,供應商不願意為這種碎片化需求開專線。
消費電子、汽車、AI資料中心才是半導體公司的大客戶,航天訂單排在最後。
歐洲航天局自己也承認,航天系統通常「至少落後消費電子10年」。
這種落後的原因,便是因為市場太小了。
衛星發射量低,買家分散在各國的航天機構、科研院所和商業公司手裡,每個買家都只採購一點點,供應商面對這種客戶,要麼報天價,要麼直接拒絕。歐洲航天局試圖通過「內向」策略解決,把高產量商用現成電子設備用到航天上,同時尋找「外向」機會,讓航天測試過的設計進入商業地面市場。
但這條路走得很慢,因為航天認證週期太長,商業市場等不起。
更麻煩的是出口管制,安德希爾說:「如果你的衛星上包含任何美國組件,你就必須遵守美國法規。」
這就是《國際武器貿易條例》的治外法權。
歐洲衛星製造商想造一顆不受美國管轄的衛星,但某些專用零部件只能從美國或中國採購。
結果是,歐洲的衛星主權部分掌握在華盛頓手裡。
歐洲航天的真短板
歐洲航天局的對策是識別仍在從美國或中國採購的零部件,看看在歐洲能做些什麼。
這個思路是對的,但執行起來困難重重。
因為航天供應鏈不是一條線,而是一張網,你換掉一個美國零件,可能牽出三個新的依賴。你換掉一個中國零件,可能發現歐洲根本沒有替代品。
真正的問題在於,歐洲航天的需求太分散。
各國航天機構各自為政,採購標準不統一,認證體系不互認。
一個德國公司拿到法國航天局的訂單,可能還要重新做一遍認證,這種碎片化讓歐洲在整個供應鏈中處於被動地位。供應商知道你沒有替代方案,所以敢報最低起訂量1萬個,如果你有800顆衛星的訂單,情況就完全不同了。
這就是IRIS²項目的意義。
歐洲計劃建設一個安全衛星星座,規模從「我要製造一顆衛星」變成「我要製造800顆」。安德希爾說,訂單數量將達到半工業化水平,可以開始利用規模優勢。
800顆衛星不能解決所有問題,但至少能讓供應商坐下來談。
當你的訂單足夠大,最低起訂量就不再是障礙,價格也會回到合理區間。
歐洲航天局還在推動人工智慧在設計、測試和製造中的應用,人工智慧讓工程師可以運行複雜模擬,減少物理測試需求。
火箭發動機的數位孿生模型可以監測健康狀況,預測使用壽命。
3D列印過程中,人工智慧會檢查每一層,確保零件堅固無缺陷,這些技術不能直接解決供應鏈問題,但能縮短認證週期,降低製造成本,讓歐洲航天工業更有競爭力。
發射成本是另一個關鍵變量,歐洲的阿里安5號火箭2023年7月退役,巔峰時期每年執行六到七次任務,每公斤有效載荷成本約1萬美元。
SpaceX計劃通過完全可重複使用的星艦將發射成本降到每公斤30美元,這完全就不是一個量級的競爭。
歐洲航天局設定了目標,從2027年起每年發射9到10次阿里安6火箭,目標聽起來似乎不算太高,但已經是阿里安5巔峰時期的1.5倍了。
安德希爾說,歐洲需要把航天運輸業打造得像航空業一樣,實現快速週轉、預測性維護和頻繁發射。傳統運載火箭的建造方式無法做到這一點,必須重新思考,其思路的本質是把航天從「項目制」變成「工業化」。
項目制意味著每次發射都是獨一無二的,工業化意味著標準化、可重複、規模化,只有工業化才能降低成本,只有降低成本才能擴大市場,只有擴大市場才能獲得供應鏈話語權。
歐洲的監管環境比美國嚴格,這在短期內可能拖慢項目進度,安德希爾提到歐盟擬議的PFAS限制,這些合成化學品在環境中持久存在,但在極端航空航天條件下仍然是必需的。
她解釋說,無法在密封件中使用PFAS來製造低溫系統。
歐洲航天局正在與監管機構合作,爭取臨時豁免,同時資助環保替代品的研發。
無PFAS密封件的研發需要五到七年時間。
這種監管方式在長期而言,就有很大可能會成為優勢,歐洲在環境、勞工和安全方面的嚴格標準,有助於建立該行業的長期實力,如果歐洲率先制定綠色航天、空間碎片減緩、安全認證標準,它可以把監管變成非關稅壁壘和標準輸出工具。
美國規則少,短期行動更快,但歐洲的標準一旦成為國際標準,就能為歐洲企業創造競爭優勢。
RISC-V:用開放標準換退出權
歐洲航天業在處理器架構上的轉變,是理解供應鏈主權的最佳案例。歐洲空間局大約三十年前選擇了SPARC架構,因為它具有開放性並且擁有完善的工具,Frontgrade Gaisler的聯合創始人Jiri Gaisler在1997年獲得獎學金,開發了一種獨立的VHDL空間應用SPARC處理器模型,後來被稱為LEON處理器。
這是首款VHDL高級晶片,作為歐洲航天局的開源項目發布。
LEON處理器成為歐洲航空航天工業的標準組件,催生了一個協作生態系統,多家供應商可以基於相同的核心IP製造晶片。
這個模式很成功,但有一個問題,那就是SPARC架構的工程師越來越少,升級到64位需要巨大投資。
Habinc說:「SPARC將永遠被使用,因為一旦你在太空中使用過某樣東西,你就會永遠使用它。但我們當時有一台32位元機器。要升級到64位元,對我們來說是一項巨大的投資。」
轉向RISC-V解決了這個問題,RISC-V 64位元架構的開放標準基礎是現成的,實現64位元支援是免費的。
Habinc指出,透過轉向RISC-V,公司繞過了許多開發障礙,RISC-V還允許工程師移除過時的元件,根據太空任務的嚴格尺寸、重量和功耗限制,以及神經網路等新興應用的需求,量身定製處理器。
Frontgrade Gaisler開發了一款同時支援兩種架構的處理器,名為NOEL,是LEON的反向拼寫。這款處理器在啟動時可以選擇以SPARC模式或RISC-V模式運行,同時擁有所有遺留支援,與人們編寫過的所有程式碼都是向後相容的。
Habinc解釋說,一家已經在使用舊晶片的公司,可以很容易地直接開始使用新晶片,將來當他們發現找不到SPARC工程師時,只需切換軟體即可,無需更換電路板或外殼。
這種方法的關鍵是保持生態系統的開放性,避免使用限制性許可證。
Frontgrade Gaisler不僅銷售其容錯技術,還以開源形式發布了基礎處理器程式碼,Habinc表示:「我們確保我們所做的一切都相容RISC-V。我們沒有任何供應商鎖定。如果您現在與我們合作,將來找到了其他供應商,我們不會阻止您。」
RISC-V在美國也得到了廣泛採用,2022年,Microchip獲得了一份NASA合約,用於製造下一代高效能太空飛行運算處理器,這款新的PIC64-HPSC是一款擁有八個SiFive RISC-V核心的處理器,具備乙太網路和PCI Express等現代功能。
NASA的傑克遜太空中心專案建築師蒂亞-瑪蒂娜·戈蒂埃強調了這種新硬體的重要性。
她說,NASA非常喜歡基於PowerPC的RAD750,經常在上面進行飛行測試,但需要推進通用運算能力的提升。
深空任務需要更高的自主性,以便在機載設備上處理資料,而不是透過緩慢的連接將所有資料傳回地球。
新的HPSC將高效能運算、240吉位元網路交換機和強大的網路安全功能整合到一個可靠的系統中。Gauthier強調了使用開放指令集的重要性。
她說,PIC64-HPSC完全基於開放標準設計。
RISC-V將幫助科學任務降低成本,並加快有價值資料的傳輸速度。
RISC-V國際執行長安德烈亞·加洛在2026年歐洲峰會上表示,RISC-V已經接近主要的商業成長階段。
根據SHD集團的預測,RISC-V到2031年將在所有硬體領域達到33.7%的市場份額。
這種成長在邊緣運算和資料中心領域尤為顯著,預計到本十年末,市場規模將分別達到450億美元和700億美元。
所以,RISC-V伺服器平台規範1.0的正式批准是一個關鍵時刻,這一進展標準化了硬體,將行業標準的啟動系統和執行時服務直接引入RISC-V,確保系統軟體能夠在不同的伺服器硬體上順暢運行。
2026年被稱為「RVA矽片之年」,許多公司將推出新的伺服器級處理器。
SiFive的Performance P870D擁有多達128個核心,Akeana的Alpine測試晶片和NextSilicon的Arbel伺服器級CPU也在推出。
Epic Semi推出其Contrail AIX,這是一款將32個RISC-V處理器核心與16個內建AI核心相結合的超級晶片,最高可達75 TOPS。
對於超大規模雲端服務商和資料中心營運商來說,RISC-V是專有架構的有力替代方案,能夠有效降低單一供應商鎖定風險,這個市場非常龐大,每個人都有機會。所以不是說一方在擠壓另一方,而是有足夠的空間讓RISC-V在市場中不斷發展。
對於致力於實現數位主權的跨國公司和政府來說,擁有選擇權非常重要,RISC-V帶來了選擇的自由和擺脫單一供應商的自由。
在太空領域,RISC-V正成為下一代航天電腦的關鍵組成部分,2025年底成立了一個專門的RISC-V空間特別興趣小組,由歐洲航天局和E4 Computing的代表擔任主席。
該小組匯集了來自NASA、Microchip、SiFive和Frontgrade Gaisler的專家,為專業太空任務制定嚴格的標準和白皮書。
美國國家航空暨太空總署正與微芯和SiFive合作測試一款高效能太空飛行處理器,歐盟委員會的COSMIC7專案正在開發一款專為軌道運行設計的7奈米RISC-V晶片。對於像Frontgrade Gaisler這樣的老牌航空航天供應商而言,他們正從基於SPARC的LEON處理器轉向基於新型RISC-V的NOEL晶片,RISC-V的開放特性是主要吸引力。
航空航天集團需要對其硬體擁有完全的透明度,才能獲得安全認證,因為必須有公開的規範,他們才能擁有產品,才能掌握自己的命運。RISC-V是自然演進的唯一替代方案。
歐洲在RISC-V上的布局,本質上是用開放標準換取供應鏈的退出權。
SPARC開放但生態老化,PowerPC可靠但受美國控制,ARM和x86專有且供應商鎖定強。RISC-V開放標準允許歐洲公司審計、定製、替換供應商,而不被單一廠商綁架。
這是戰略選擇。
歐洲沒有先進製程霸權,但可以在RISC-V空間標準、抗輻射IP、認證測試上建立話語權。RISC-V空間特別興趣小組由ESA和E4 Computing代表擔任主席,這就是標準制定權的爭奪。
風險在於,如果美國將出口管制延伸到RISC-V核心或EDA工具,開放標準也可能被武器化。歐洲必須提前布局開源EDA和歐洲代工。
但總體而言,RISC-V是歐洲在航天供應鏈上最聰明的一步棋,因為它用開放換主權,用標準換安全。
航天經濟的底層在重寫
歐洲航天業尋求供應鏈控制,最終還是要回答一個經濟問題,即航天經濟的底層邏輯是什麼?過去,航天是專案制,每次發射都是獨一無二的,成本高,週期長,市場小。現在航天正在變成工業化,標準化、可重複、規模化。
這個轉變的核心驅動力是發射成本下降和在軌算力提升。
阿里安5的每公斤1萬美元和星艦的每公斤30美元,差了300多倍,當發射成本降到每公斤30美元,航天經濟的幾乎所有假設都要重寫,衛星可以做得更大、更重、更複雜,因為發射成本不再是主要約束。
星座可以部署更多衛星,因為單顆衛星的發射成本可以忽略不計。
在軌服務、製造、資料中心都變得可行,因為把東西送上軌道的成本大幅降低。
SpaceX正在把一切都提升到新的高度,Habinc說,這些公司正在降低發射成本,並部署用於通訊和運算的大型網路。他們將建立自己的資料中心和太空中的人工智慧。Habinc還指出,SpaceX從晶片到最終服務,涵蓋了所有環節。這種垂直整合模式,讓SpaceX能夠控制整個供應鏈,從處理器設計到發射服務,再到在軌營運。
Terafab專案是這種垂直整合的極致體現,英特爾與特斯拉、SpaceX和xAI合作,在德克薩斯州奧斯汀建立半導體製造工廠,約20%的產能分配給AI5和AI6架構,這些處理器專注於邊緣推理和能效,支持特斯拉的自動駕駛系統、Cybercab車隊和Optimus人形機器人專案。
剩餘80%的運算輸出專用於太空應用,特別是D3晶片。
這款抗輻射處理器專為部署在SpaceX衛星星座中而設計,與xAI利用太空真空進行熱管理和持續太陽能供電,以建立軌道資料中心的宗旨相一致。
這種垂直整合的規模令人震驚,Yole Group的分析師計算出,實現1太瓦的產能將需要在專案生命週期內投入5萬億至13萬億美元的資本支出,並指出這將需要每年處理2240萬塊先進邏輯晶圓。
記憶體需求同樣驚人,為了滿足Terafab的需求,最終所需的晶圓量每月將達到1000萬片,僅用於記憶體,這相當於目前DRAM產量的5倍。
不過這樣的垂直整合也有極限的,ASML在2025年僅交付了48台EUV系統,其訂單簿在2027年之前已全部分配給台積電、三星和英特爾。
Terafab缺乏確定的ASML訂單,作為新市場進入者,它面臨著採購方面的挑戰,與其從零開始建立一家全新晶圓廠並等待數年獲取設備,Terafab可以利用英特爾晶圓廠現有的18A製程技術、設備分配和封裝基礎設施。
換言之,Terafab更可能是一項與特斯拉、SpaceX和xAI作為錨定客戶的英特爾晶圓廠擴建專案,而非一家獨立的製造企業。
另一個瓶頸我想大概是在記憶體製造上。
我現在對歐洲獨立進行記憶體生產是持懷疑態度的。
Terafab距離生產任何東西還有好幾年。記憶體製造需要完全不同的專業知識,而特斯拉、SpaceX或英特爾都沒有這些。我懷疑Terafab在沒有現有企業合作的情況下,能夠自行生產記憶體。Terafab集中需求的出现,為本已緊張的記憶體市場增添了一個需求信號,真正的定價風險不在於馬斯克自建DRAM,而在於當所有這些新晶圓廠在2028至2029年左右投入營運時,最終可能出現的產能過剩。
還有原材料依賴的問題。
在德克薩斯州設立該設施,在原材料方面提供了特定的供應鏈優勢,特別是高純度氦氣。氦氣是一種用於先進光刻和封裝製程的冷卻劑。
亞洲的晶圓代工廠嚴重依賴海灣合作委員會地區的進口,而該供應線在2026年初經歷了生產中斷。
美國從得克薩斯州、懷俄明州、堪薩斯州和俄克拉荷馬州的國內儲量中生產了全球相當大比例的氦氣。在奧斯汀建廠或許能在氦氣方面有所幫助,因為美國生產了全球近一半的氦氣,然而,裸矽晶圓主要來自亞洲供應商,而且如此規模的半導體製造對水和電力的需求也絕非小事。
這場競爭毫無疑問,已經在改變合約代工廠市場的格局了。
特斯拉目前從台積電和三星採購半導體。Terafab專案引入了國內替代方案。
資訊技術與創新基金會的斯蒂芬·埃澤爾分析說:「這一公告對英特爾來說是一項非常重大的勝利,因為它正試圖在核心晶片製造業務之外,建立一個互補的代工業務,並與台積電等行業領導者展開競爭。這將增強英特爾在製造專注於人工智慧和行動應用晶片方面的能力。」
儘管該專案可能不會對台積電70%的市場份額構成直接的技術挑戰,但它給三星電子帶來了特定的複雜性。
有市場研究人員指出,三星可能會在德州工廠建設期間,從特斯拉那裡獲得訂單激增,以彌補供應缺口。然而,一旦Terafab全面投入營運,三星就有可能失去其先進製程節點的高產量核心客戶。
對於英特爾而言,該協議為其正在開發的外部代工服務充當了錨定合約。
該協議對英特爾的戰略價值是Terafab首先是英特爾代工業務的一項突破,Terafab現在又增加了特斯拉、SpaceX和xAI作為進一步的錨定客戶,這為英特爾代工業務帶來了多年來一直追求的公信力。
歐洲無法複製Terafab模式,5萬億至13萬億美元的資本支出遠超歐洲財政能力。
歐洲的正確策略是輕資產主權:不建全棧晶圓廠,而是用IRIS²訂單錨定成熟節點代工,用RISC-V開放架構降低鎖定,用ESA認證控制品質,用歐洲投資銀行和養老金提供長期資本。
金融上,美國航天正在從專案融資轉向平台融資。
SpaceX IPO、xAI合併、Terafab,都是把太空、AI、機器人打包成基礎設施資產,歐洲缺乏這種風險資本文化,但可以用公共採購創造穩定現金流,把IRIS²變成可證券化的長期合約。
未來十年,全球航天供應鏈將分化為三極。
美國是垂直整合、資本密集、政府股權加商業航天,代表是SpaceX、Terafab、NASA HPSC。
中國是國家主導、自主可控、系統整合。
歐洲是開放標準聯盟、規則認證、需求聚合,代表是RISC-V空間特別興趣小組、IRIS²、伽利略、阿里安6。
歐洲的成功標準不是國產化率,而是當美國斷供時,能在18個月內切換到第二供應商;當供應商鎖定發生時,能透過RISC-V切換架構;當標準分裂時,能用自己的認證體系保住市場。
投資地圖上,我建議關注四條線:RISC-V航天IP與抗輻射晶片,代表是Frontgrade Gaisler、SiFive、Microchip生態;衛星直連與6G非地面網路,代表是IRIS²供應鏈、雷射通訊、地面站;AI設計工具與數位孿生,減少物理測試,縮短認證週期;PFAS替代與綠色航天材料,包括密封件、推進劑、熱控材料。
所以,我認為歐洲航天業尋求更強供應鏈控制,最終是要建立一個可替代性主權體系。
它承認自己在物理產能上的弱勢,轉而爭奪架構標準、規則認證和需求聚合權,如果歐洲成功,它的航天供應鏈不會是最便宜的,也不會是最快的,但它會是最有第二選擇的。
在一個斷供成為常態的世界裡,第二選擇比第一效率更珍貴。
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