ترى جينا غليسون، المديرة الأولى والمديرة العامة لشركة Intel Government Technologies ضمن قطاع Intel Foundry، أن أنظمة الدفاع والفضاء تحتاج إلى الانتقال من معماريات معالجة الإشارات التقليدية إلى منصات رقمية تعمل عند الحافة، بالتزامن مع تأمين تصنيع المكونات الإلكترونية الدقيقة داخل الولايات المتحدة. وتعرض غليسون هذا الطرح في مقال نشرته إنتل في 28 يوليو 2026، موضحة أن الجمع بين تقنية Intel 18A والتغليف المتقدم وبرنامج Secure Enclave قد يساعد على رفع أداء الأنظمة المهمة للمهمات ضمن قيود الحجم والوزن والطاقة.
قيود المعماريات التقليدية
اعتمدت أنظمة الدفاع والفضاء لعقود على سلاسل لمعالجة الإشارات يغلب عليها الطابع التناظري. وتقول غليسون إن هذه البنى، رغم فاعليتها في أجيال سابقة من أنظمة الرادار والاستشعار، تواجه قيوداً متزايدة في قابلية التوسع والمرونة والكفاءة مع ارتفاع دقة المستشعرات.
ففي رادارات المصفوفات المرحلية وأنظمة التصوير بالأشعة تحت الحمراء، يؤدي ارتفاع الدقة إلى نمو كبير في حجم البيانات، ما يفرض أعباء متزايدة على المعالجة والطاقة. وتزداد المشكلة حدة بسبب قيود الحجم والوزن والطاقة، أو ما يعرف اختصاراً بـSWaP، إذ تتشارك الأنظمة الفرعية في الطائرات مورداً محدوداً من الطاقة. أما في الأنظمة الفضائية، فتتراجع قدرة توليد الطاقة وتصبح إدارة الحرارة أكثر صعوبة بسبب بيئة الفراغ وغياب وسائل التبريد التقليدية.
وبحسب المقال، ما تزال تطبيقات كثيرة مبنية على تقنيات تصنيع ناضجة لا توفر الكفاءة أو الكثافة اللازمتين لتوسيع الأداء. وهذا يضع المصممين أمام خيار تقليص القدرات للبقاء ضمن حدود الطاقة والحرارة، أو نقل المعالجة إلى أماكن أخرى بما قد يزيد زمن الاستجابة ويقيد فعالية المهمة.
المعالجة الرقمية عند مصدر البيانات
تقدم غليسون الانتقال إلى معماريات رقمية بالكامل تعمل عند الحافة باعتباره مساراً للتعامل مع هذه القيود. فمعالجة البيانات قرب المستشعر تقلل الحاجة إلى نقل مجموعات بيانات كاملة، بينما تتيح أنظمة الرادار الرقمية بالكامل إطلاق التنبيهات اعتماداً على البيانات ذات الصلة، ورصد إشارات أكثر دقة على مستوى البكسل.
وتختلف متطلبات التنفيذ بحسب بيئة المهمة، سواء كانت في الفضاء أو الجو أو البر أو البحر أو المجال السيبراني. ففي الفضاء تبرز قيود الإشعاع والحرارة، بينما ترتبط الأنظمة الأرضية ومراكز البيانات بتوافر الطاقة واستقرارها. كما أن رفع دقة المستشعرات لا يخلو من تكلفة؛ فزيادة كثافة البكسلات ترفع الطلب على المعالجة، وتضغط بدورها على ميزانيات الطاقة وحدود التبريد.
وتشير المقالة إلى أن معماريات البكسلات الرقمية يمكن أن تساعد في معالجة هذه المعضلة عبر تصغير حجم البكسل وخفض استهلاكه للطاقة. كما أن دمج قدرات المعالجة في طبقة المستشعر قد يرفع الحساسية ويسرع الكشف ويزيد دقته، بما يدعم استجابة أسرع للمهمات.
دور Intel 18A والتغليف المتقدم
تقول إنتل إن تقنية Intel 18A، مقارنة بتقنيات Intel 16، يمكن أن توفر كفاءة طاقة أعلى بخمسة أضعاف، أو أداءً مضاعفاً، مع خفض يصل إلى عشرة أضعاف في المساحة. ووفق الطرح الوارد في المقال، قد تترجم هذه التحسينات إلى قدرة معالجة أكبر ضمن غلاف الطاقة نفسه، وتقليص الحجم والوزن، وإتاحة دمج وظائف إضافية للمهمة.
ولا يقتصر الأمر على الترانزستورات، إذ ترى غليسون أن تقنيات التغليف ثنائية الأبعاد والنصفية وثلاثية الأبعاد تتيح إنشاء أنظمة غير متجانسة تجمع عدة شرائح صغيرة، وربما شرائح مصنعة بعقد مختلفة، داخل حزمة واحدة. ويسمح ذلك باستخدام تقنيات متقدمة للوظائف الحرجة، وتقنيات أقدم للوظائف الأقل حساسية، سواء كانت من إنتل أو من أطراف ثالثة، بهدف تحسين التكلفة وملاءمة قيود SWaP.
وتلفت المقالة إلى أن كثافة الطاقة وارتفاع الحرارة وما يصاحبه من فقد في الطاقة بسبب التسرب قد يحدان من مكاسب الأداء والكفاءة. ولمواجهة قيود الحرارة داخل الحزمة، درست إنتل فئة من ناشرات الحرارة عالية الأداء، تقول إن حلول التبريد السائل معها قد تحقق فعالية مقدرة لا تقل عن ضعفي حلول التبريد الهوائي المتقدمة حالياً. كما تطرح الشركة خيارات متعددة من مواد الواجهة الحرارية TIM لتقليل المقاومة الحرارية داخل الحزمة، مع أهداف تشمل الاعتمادية وقابلية الاختبار والصيانة على مستوى النظام.
تحديات التبني وأمن التصنيع
تقر غليسون بأن الانتقال إلى العقد المتقدمة يفرض تحديات تصميمية وتشغيلية. فالمعماريات التي تعتمد على ترانزستورات البوابة المحيطة وتوصيل الطاقة من الجهة الخلفية تحتاج إلى أدوات وأساليب وخبرات جديدة، فيما قد تمتد دورات تطوير السيليكون المخصص لسنوات. وتبقى التكلفة والجدول الزمني عاملين حاسمين في برامج الدفاع والفضاء، وقد يتقدمان أحياناً على اعتبارات الأداء عند تحديد موعد التبني.
وتدعو المقالة إلى استخدام تمكين تصميم مناسب ودعم منظومة الشركاء وأساليب معيارية، مثل التصميم القائم على الشرائح الصغيرة، لتسريع التبني مع إدارة المخاطر. كما تؤكد أهمية المشاركة المبكرة، خصوصاً مع امتداد دورات تصميم العقد المتقدمة إلى ما بعد الجداول الزمنية التقليدية.
إلى جانب الأداء، تضع غليسون موقع تصنيع المكونات ضمن صلب الاعتبارات الأمنية. وتقول إن إنتل تدعم جهود الحكومة الأمريكية لإنشاء قدرة محلية وآمنة لإنتاج الإلكترونيات الدقيقة المتقدمة من خلال العمل مع وزارة القوات الجوية على تطوير وإدارة برنامج Secure Enclave. ويصف المقال البرنامج بأنه طبقة محمية ضمن بيئة التصنيع التجارية لشركة Intel Foundry، تتيح إنتاجاً محلياً وآمناً للمكونات الحساسة والمهمة للمهمات، بدءاً من التصميم والتصنيع وصولاً إلى التغليف المتقدم.
ويستند Secure Enclave، وفق المقال، إلى مبادرات حكومية سابقة تشمل Rapid Assured Microelectronics Prototypes وRapid Assured Microelectronics Prototypes Commercial وState-of-the-art Heterogeneous Integrated Packaging. وترى غليسون أن هذه البرامج تقدم نموذجاً للتعاون يمكن للحكومات الحليفة والشركاء الدوليين تبنيه لتعزيز مرونة سلاسل الإمداد.
وبذلك تخلص المقالة إلى أن الحوسبة عند الحافة في البيئات المهمة للمهمات لا تعتمد على عنصر واحد، بل على تكامل تقنية التصنيع ومعمارية النظام والتغليف وأمن الإنتاج. وتقدم إنتل Intel 18A والتغليف المتقدم وSecure Enclave كأساس محتمل لمعالجة تدفقات البيانات في الزمن الفعلي ضمن القيود التشغيلية، مع الحفاظ على سلسلة إمداد محلية وآمنة.