ForgeStar-1：英国首个轨道芯片铸造厂如何塑造太空半导体生产的未来
- 太空半导体制造市场动态的演变
- 推动轨道芯片铸造技术的创新
- 轨道铸造行业的主要参与者及战略动向
- 预计的太空芯片生产扩展与投资
- 英国在全球轨道半导体生态系统中的地位
- 轨道铸造厂对半导体行业的长期影响
- 障碍与突破：驾驭轨道芯片制造中的风险与回报
- 来源与参考资料
“报道范围：本报告重点介绍从2025年6月1日到2025年7月初全球边缘计算的发展情况，包括地区新闻、行业特定趋势、市场预测和专家见解。” (来源)
太空半导体制造市场动态的演变
2024年6月ForgeStar-1的发射标志着英国和全球半导体行业的一个重要里程碑，因为这是首个专门为在轨道上制造半导体而设计的英国任务。由威尔士初创公司Space Forge开发的ForgeStar-1是一种可返回、可重复使用的卫星平台，旨在利用太空独特的微重力和超净环境生产无法在地球上实现的先进材料和芯片。
- 市场机遇：全球半导体市场预计到2030年将达到1万亿美元，推动因素包括高性能计算、人工智能和下一代电子产品的需求。基于太空的制造可以解决纯度、缺陷率和材料创新等关键瓶颈，从而为量子计算、电力电子和航空航天等应用提供竞争优势。
- 技术差异化：ForgeStar-1的轨道铸造厂旨在利用微重力制造缺陷更少和结晶质量更高的半导体。这可能使得生产高性能的氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）晶圆成为可能，这些晶圆在电动车和可再生能源系统中需求旺盛（EE Times）。
- 供应链韧性：英国进入基于太空的芯片制造是在持续关注半导体供应链脆弱性的背景下进行的，近期的全球短缺正好突显了这一点。通过建立轨道铸造厂，Space Forge将英国定位为下一代芯片生产的潜在领导者，减少对地面制造厂的依赖以及地缘政治风险（金融时报）。
- 商业化与合作：Space Forge已与欧洲航天局及私人投资者建立了合作伙伴关系，标志着对太空内制造商业可行性日益增长的信心。该公司的商业模式包括将制造的晶圆返回地球，以便整合到地面供应链中，并计划未来在轨道上进行组装和直接部署（SpaceNews）。
随着ForgeStar-1的使命开始，它不仅为英国太空行业开创了一个新时代，还为世界上最先进的半导体的制造方式和地点设定了舞台。
推动轨道芯片铸造技术的创新
ForgeStar-1的发射标志着轨道芯片铸造技术演变的重要里程碑，使英国处于太空内制造的前沿。由威尔士初创公司Space Forge开发的ForgeStar-1是全球首个专为微重力制造而设计的可返回和可重复使用的卫星平台，主要专注于半导体和先进材料的生产。
微重力环境为芯片制造提供了独特的优势，包括减少缺陷、改善晶体生长，以及创造更纯材料的能力。这些好处对半导体行业尤其重要，因为即使是轻微的缺陷也可能影响性能。ForgeStar-1利用这些条件生产在地球上制造困难或不可能制造的高价值芯片和材料。
ForgeStar-1于2024年1月搭载SpaceX Falcon 9火箭发射（BBC），旨在低地轨道中运行，进行制造过程，然后安全将货物返回地球以供商业使用。这种返回能力是一个关键创新，因为它允许卫星和制造产品的回收与再利用，这相比单次使用的任务显著降低了成本和对环境的影响。
英国政府认识到轨道制造的战略重要性，通过资金和监管便利支持Space Forge。预计到2030年，全球太空制造市场将达到100亿美元（麦肯锡），半导体和先进材料占据了相当大的份额。ForgeStar-1的成功可能会催化该领域的进一步投资和创新，使英国成为新兴太空铸造市场的领导者。
- 可重复使用平台：ForgeStar-1的设计允许多次任务，从而减少浪费和运营成本。
- 微重力制造：能够生产更高质量的半导体和材料。
- 商业可行性：能将产品返回地球为英国的太空产业开辟新的收入来源。
- 战略支持：受到英国政府倡导的措施支持，以促进竞争性的空间产业。
随着ForgeStar-1进入操作阶段，它为未来的轨道铸造厂树立了先例，展示了在太空制造的商业和技术潜力。
轨道铸造行业的主要参与者及战略动向
ForgeStar-1：开创英国轨道芯片铸造厂的先锋
ForgeStar-1，由英国初创公司Space Forge开发，代表了轨道铸造行业的一次重大飞跃。于2024年发射的ForgeStar-1是全球首个专门为在轨制造而设计的可返回和可重复使用的卫星，致力于在微重力环境中生产先进材料和半导体。该项目使英国在基于太空的芯片制造领域处于前沿，该领域预期将通过利用太空的独特条件而彻底改变高价值制造。
- 技术创新：ForgeStar-1利用微重力环境制造半导体和先进材料，相较于地面生产具有更少的缺陷和更优越的属性。卫星设计为可多次任务，能够在完成产品后返回地球，并重新发射进行后续的制造周期（BBC）。
- 战略合作：Space Forge已与英国航天局和欧洲航天局以及私人部门合作伙伴达成合作，以加速轨道铸造厂的发展与部署（英国政府）。
- 市场影响：全球半导体市场预计到2030年将达到1万亿美元（麦肯锡）。ForgeStar-1在轨道上生产高质量芯片的能力可能为英国在这一快速扩张的领域中带来竞争优势。
- 返回与可重复使用性：与以前的太空制造实验不同，ForgeStar-1设计为完全可重复使用，降低了成本和环境影响。2024年成功返回地球标志着可持续太空制造的一个里程碑（SpaceNews）。
ForgeStar-1的发射和运营成功标志着轨道铸造行业的新纪元。通过将先进制造技术与微重力的优势相结合，Space Forge正在为未来的商业太空铸造厂树立先例，使英国在半导体生产的下一代中成为领导者。
预计的太空芯片生产扩展与投资
ForgeStar-1的发射标志着英国在基于太空的半导体制造方面实现领导地位的重要里程碑。由威尔士初创公司Space Forge开发的ForgeStar-1是全球首个专为在轨制造设计的可返回和可重复使用的卫星平台，主要集中在生产高价值的微重力半导体芯片。
Space Forge的做法利用太空独特的环境——微重力、真空和极端温度，以便生产具有优越材料特性和更少缺陷的芯片，这相比于地面制造更具创新性。预计这种创新将解决关键的供应链脆弱性，并满足对先进半导体日益增长的全球需求，预计到2030年将达到1万亿美元。
- 投资与资金：Space Forge已获得显著投资，在其最新的融资轮（2022年12月）中筹集超过760万英镑，以加速ForgeStar-1及未来任务的发展和部署。
- 预计扩展：该公司计划扩大其轨道铸造厂的运营，预计到2020年代中期每年发射多平台的ForgeStar。此扩展预计将使英国成为新兴太空制造行业的关键参与者，分析师估计这一市场到2040年可能价值1万亿美元。
- 战略合作：Space Forge正与英国航天局、欧洲航天局和私人发射提供商合作，以确保可靠的轨道访问和将生产的芯片安全送回地球。
- 经济影响：ForgeStar-1的成功可能催化对英国太空行业的进一步投资，支持高技能工作岗位并促进材料和电子产品的创新。
随着ForgeStar-1准备用于其首次任务，该项目展示了英国在半导体生产前沿的承诺。如果成功，它可能为可扩展、可持续和高价值的太空芯片制造树立了先例，重塑全球半导体格局。
英国在全球轨道半导体生态系统中的地位
ForgeStar-1的发射标志着英国在全球轨道半导体生态系统中的雄心的重要里程碑。由威尔士初创公司Space Forge开发的ForgeStar-1是全球首个专为在轨制造设计的可返回和可重复使用的卫星平台，主要集中在半导体生产。该卫星计划于2024年发射，此前尝试于2023年因发射失败而受阻（Space.com）。
ForgeStar-1的使命是利用低地轨道（LEO）独特的微重力环境制造高性能半导体材料，这些材料在地球上难以或不可能生产。微重力使得能够创造更纯的晶体和无缺陷材料，这些对于下一代量子计算、高级传感器和高效电力电子芯片至关重要（BBC）。
这一倡议使英国成为新兴轨道铸造领域的先锋，预计随着对先进半导体需求的激增，未来将快速增长。根据麦肯锡的预测，全球半导体市场预计到2030年将达到1万亿美元，推动因素包括人工智能、5G和汽车应用。通过在轨制造确立立足点，英国家旨在占据这一高价值市场的份额，减少对地面供应链的依赖，而后者已被证明易受地缘政治和后勤干扰影响。
- 技术领导：ForgeStar-1的可返回平台是全球首个，能够实现多次任务和成本效益的生产周期。
- 战略合作：Space Forge与英国航天局、欧洲航天局及私人发射提供商合作，加强了英国在全球空间经济中的角色（Space Forge）。
- 经济影响：英国政府已将基于太空的制造作为关键增长领域，具有创造高技能工作岗位和吸引国际投资的潜力（英国政府）。
总之，ForgeStar-1不仅是一项技术突破，还是一项战略资产，使英国处于轨道半导体革命的前沿，并巩固其作为全球创新领导者的地位。
轨道铸造厂对半导体行业的长期影响
Space Forge发射的ForgeStar-1标志着半导体制造演变的重要里程碑，使英国处于轨道铸造技术的前沿。作为全球首个专门为太空制造设计的可返回和可重复使用的卫星平台，ForgeStar-1旨在利用低地轨道（LEO）微重力、真空和极端温度的独特条件，生产在地球上难以或不可能制造的先进半导体材料和芯片。
基于太空的铸造厂如ForgeStar-1为半导体行业提供了几项长期影响：
- 提升材料纯度与性能：微重力使得无缺陷晶体的生长成为可能，并且能够创造超纯的半导体晶圆。这可以导致优良电性能、更高产量和改进可靠性的芯片，这对于量子计算和高频通信等下一代应用至关重要（自然材料评论）。
- 供应链韧性：通过去中心化芯片生产，减少对地面铸造厂的依赖，轨道制造可能降低因地缘政治紧张局势、自然灾害和供应链中断而带来的风险。随着全球对半导体的需求持续激增，这种多样化显得尤为重要（半导体行业协会）。
- 创新加速：在太空实验新材料和工艺的能力可能加速新型半导体设备的发展。ForgeStar-1的可返回设计能够快速迭代和分析，可能缩短研发周期，并更快地将先进芯片推向市场（Space Forge 新闻）。
- 环境效益：太空中的制造可能减少芯片生产的环境足迹，通过最小化对危险化学品和大规模水资源的需求，这是传统半导体铸造厂主要关注的问题（国际能源署）。
尽管ForgeStar-1仍处于早期阶段，但它的成功可能催化轨道铸造厂的新纪元，改变半导体行业的格局。英国在这一领域的领导不仅增强了其技术主权，还为国际合作与投资在基于太空制造基础设施中树立了先例。
障碍与突破：驾驭轨道芯片制造中的风险与回报
ForgeStar-1的发射标志着轨道芯片制造发展的重要里程碑，使英国处于这个新兴领域的前沿。由威尔士初创公司Space Forge开发的ForgeStar-1是全球首个专门为在太空制造设计的可返回和可重复使用的卫星，专注于高价值半导体和先进材料的生产。
障碍：技术、财务和监管挑战
- 技术复杂性：在微重力中制造芯片提供了独特的优势——例如减少缺陷和改善材料纯度——但同时也带来了巨大的工程挑战。需要能在低地轨道（LEO）恶劣环境中运行的强大自主系统是至关重要的。ForgeStar-1的模块化设计旨在解决这些问题，但可靠性和可扩展性仍然是障碍（自然）。
- 财务投资：发射、运营和返回轨道铸造厂的成本相当可观。Space Forge已筹集超过1000万英镑的资金，但要扩大生产以与地面铸造厂竞争，还需要大量的额外投资（英国科技新闻）。
- 监管障碍：英国的太空活动监管框架仍在发展中。Space Forge与英国航天局和民航局的合作帮助制定新的轨道制造和重返的标准，但国际协调和合规依然复杂（英国政府）。
突破：技术与战略进展
- 微重力制造：ForgeStar-1利用微重力环境生产具有优越属性的半导体和材料，可能会 révolutionize 从电子到量子计算等诸多行业（Space.com）。
- 可重复使用的卫星平台：与传统卫星不同，ForgeStar-1设计用于多次任务，减少成本和环境影响。其可返回的胶囊能够回收生产的商品以供地面使用，这在市场中具有关键差异性。
- 战略伙伴关系：与英国航天局、欧洲航天局及私人投资者的合作正在加快监管框架和基础设施的发展，使英国在轨道制造领域处于领先地位（ESA）。
随着ForgeStar-1准备进行下一次发射，其成功可能催化太空芯片制造的新纪元，实现英国与全球半导体行业之间显著风险与变革性收益的平衡。
来源与参考资料
- ForgeStar-1：开创英国轨道芯片铸造厂的先锋
- ForgeStar-1
- 2030年达到1万亿美元
- 金融时报
- SpaceNews
- BBC
- 麦肯锡
- 英国政府
- ForgeStar-1
- Space.com
- Space Forge
- 自然
- 半导体行业协会
- 国际能源署
- ESA
