軍規與商規電腦

以往軍艦上都使用「軍規電腦」(Mil-Spec)，由軍方自行招標研發；而商規 現成電腦技術(Commercial Off-The-Shelf，COTS)就是直接利用民間市場上現成的電腦產品，經過某種程度的加固(Ruggedized)後被軍方的武器系統使用。軍規電腦最大的特點就是充分考量嚴苛的實戰環境與狀況，在可靠性、可維修性、安全性、在惡劣環境下的運作能力(對艦載軍規電腦而言需考慮濕熱、霉菌侵蝕、鹽霧、震動搖擺以及電磁兼容性(EMC)等環境)等方面有非常高的要求，而商規產品即使經過加固也達不到軍規的耐用標準。但是正因為軍規電腦必須符合嚴格的規範，加上採購法令、程序繁瑣，在測試以及行政程序上往往花費極長的時間；加上軍規電腦產量不可能達到經濟批量、必須自行建立一套軟硬體架構，導致軍規電腦的價格十分高昂。綜合以上，軍規電腦的開發速度慢、成本高，升級或換代也是事倍功半、緩不濟急，使用週期長，造價是同級商用產品的5至10倍甚至20倍。美軍用於規範軍規電腦硬體結構、軟硬體介面的標準為1960年代末期至1970年代初期頒佈的「指令系統結構」(Instruction System Architecture，ISA)，相關的重要規章還包括美國國防部在ISA制訂後頒佈的5000.5X命令，規定陸軍NEBULA、海軍UYK-43/44與AYK-14、空軍MIL-STD-1750A五種電腦指令結構為軍用標準指令結構。由於電腦技術進步神速，這些繁瑣規定反而成了軍規電腦產品應用最新科技時的障礙。

更慘的是，由於民間資訊科技進步神速，從1980年代以後就遠遠將軍規電腦拋在後頭，結果就是軍規電腦在設計階段都是最先進的產物，但等到服役階段就該送進博物館了；即便後來軍規電腦拼死地進行性能提升，結果依舊遠遠落在民間科技。以運算速度為2~5(平均2~3)MIPS的UYK-43「大型電腦」為例，原型機於1980年出現，1983年交付美國海軍測試，到1987年以後才陸續普及於新造艦艇上，至1990年代以後才由於舊有艦艇陸續回廠翻修升級而較為普遍；但是在1989年，民間市場上的Intel 80386-DX就有8.5~11.5MIPS的表現。到1990年代以後，民間資訊產品進步速度更是恐怖(追著CPU速度疲於奔命的讀者一定心有戚戚焉)，1990年代初期的Motorola 68040處理器的速度為20MIPS，比起改良後的UYK-43還是快了1.7倍以上；1995年推出的Intel Pentium Pro處理器已經飆出300MIPS的速度，而1999年市場上的商用多處理器大型主機(Mainframe)已經突破1000MIPS。除了運算速度輸人之外，軍規的UYK-43/44電腦另一大弊病就是其封閉的架構無法相容於西方各國於1980年代末期陸續選用的VME匯流排開放系統架構標準(Versa Module Europa)，無法直接使用市場上許現成的VME產品，升級或擴充時就必須由美方專門進行研發，既麻煩耗時又浪費金錢。

除了性能、技術水準以及升級換代速率遠高於軍規電腦之外，商規產品另一個好處就是在市場上隨時能買到現貨，購置、維修替換或升級都很方便，成本也低廉得多；而軍規電腦就必須以高昂的花費死守著早就落伍的生產技術，升級或維護都事倍功半。因此，美國國防部在1984年2月取消了5000.5X命令，美國海軍則從80年代末期起在艦艇上使用加固後的COTS組件，從此以後不再研發專用軍規電腦。除了利用加固COTS組件改良軍規系統之外，甚至整套原供商業用途的電腦系統經加固後就直接被採用。雖然加固COTS組件的性能優良、成本表現出色，而且可靠度與惡劣環境下的運作能力也有一定水準，但美國海軍最初還是對COTS充滿疑慮，限定其只能用於支援性的用途，跟作戰直接相關的部分仍由軍規電腦掌控；此外，考量到系統的穩定性，美國海軍仍不開放。隨著技術與使用經驗的不斷累積，加固COTS電腦已經逐漸能擔任直接作戰任務， 終將完全取代軍規系統。

然而，軍規系統採用商規組件並非全然都是好的，背後可能隱藏的流弊也不少。過去軍規系統全部由軍方內部或軍方指定的廠商進行研發或生產，相關的智慧財產權都要轉入軍方，因此雖然研發週期緩慢，但至少品質可以獲得保障；而引進COTS之後，相關組件系統的招標購買由一般採購單位負責，在官僚體系「控制成本」的一貫風氣下，自然而然地會廣為開放商源，許多良莠不齊的廠商或手中沒有原廠代理權的中間商便能進入這個市場，以相對低廉的價格擊敗品質信譽良好但報價高的廠商，久而久之便形成「劣幣逐良幣」的惡性循環。從1994年起，美國國會不再要求政府相關承包商提供自己是原產商或原廠授權經銷商的證明，於是參差不齊的中間商數量劇增，它們只要手中擁有承包商代碼就能橫行無阻，但幾乎不受任何監督管理；甚至，美國聯邦政府為了省錢，進一步鼓勵軍方支持某些「弱勢」、沒有大廠光環加持的中間商。雖然政府採購時省了錢，然而大量品質不良甚至名不符實的次級品（貨源來源根本不是廠商所宣稱，而是以冒牌貨充數），久而久之終將腐蝕整個軍隊中所有軍備的性能與可靠性，裝備在戰場上當場故障失效的情況日益普及。

除了貨源、品質的問題外，配合COTS商規組件的軍事系統都採用開放式架構，意味著其中越來越多元件與作業系統與民間相通，因此更容易遭受一般民間網路流傳的電腦病毒侵襲。近年電子戰技術已經多了一種發展方向：利用電磁波在敵方重要信號線路上施放病毒程式，如果對方的系統大量使用如WINDOWS作業系統之類民間常見程式，則許多從民網上找得到的病毒都很可能產生效果。

神盾系統中以COTS取代軍規電腦之計畫

1990年代中期，美國海軍水面系統司令部底下的神盾計畫辦公室(NAVSEA PMS-400)開始執行以COTS取代神盾系統中所有軍規電腦的計畫。此計畫將循序漸進，首先在1993年以開放系統模組(Open System Module，OSM)套件改良UYK-43/44，使其相容於VME匯流排，大幅增加這兩種電腦的可擴充性。OSM是種介面，UYK-43/44可藉由OSM連結於SAFENET光纖資料匯流排，並擴充記憶體容量。接著，從神盾Baseline6.1起，以功能強大的UYQ-70先進顯示系統(ADS)取代原來的UYQ-21，此系統中包含的HP PA-RISC處理器能取代部分UYK-43/33的功能。從神盾Baseline7.1起，將以多重處理架構的COTS電腦取代全面取代UYK-43/44。