《電子技術(shù)應(yīng)用》
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蔣尚義萬(wàn)字訪談原文:如何拿下蘋(píng)果打敗英特爾、關(guān)于中芯的雜音…

2022-08-19
來(lái)源:芯世相

臺(tái)積電前研發(fā)老將,,被半導(dǎo)體行業(yè)尊稱為“蔣爸”的蔣尚義在今年3月接受美國(guó)“電腦歷史博物館”(CHM)的口述歷史訪談全文釋出,這也是蔣尚義自去年年底離職中芯國(guó)際之后,,首度詳談背后原因,在業(yè)界引發(fā)熱烈討論,。

1997年,,蔣尚義加入臺(tái)積電主管研發(fā),牽頭了0.25um(微米)至16nm(納米)FinFET 等十個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的研發(fā),,共同為臺(tái)積電打下雄厚的技術(shù)基礎(chǔ),。在蘋(píng)果一家獨(dú)大的智能機(jī)時(shí)代初期,臺(tái)積電逐步超越,、替代三星,,到現(xiàn)在幾乎壟斷蘋(píng)果芯片生產(chǎn)。2013年,,臺(tái)積電的16nm工藝接近英特爾的14nm工藝,,開(kāi)始趕超英特爾,2017年臺(tái)積電的7nm工藝試產(chǎn),,英特爾的10nm工藝推遲,,臺(tái)積電終于躋身并成為全球先進(jìn)半導(dǎo)體工藝制程上的標(biāo)桿甚至龍頭。

作為臺(tái)積電“技術(shù)六君子”之一,,蔣尚義共同將半導(dǎo)體工藝技術(shù)推上新臺(tái)階,,使臺(tái)積電發(fā)展為技術(shù)引領(lǐng)者。在CHM的口述歷史訪談中,,蔣尚義回顧了早年的求學(xué)、求職經(jīng)歷,,與臺(tái)積電創(chuàng)始人張忠謀共事過(guò)程中鮮為人知的故事,,以及臺(tái)積電芯片代工業(yè)務(wù)超越英特爾,走上主導(dǎo)地位的重要節(jié)點(diǎn)和原因等,。

以下為原文部分訪談內(nèi)容,,芯世相整理如下:

01

對(duì)物理的興趣讓他結(jié)緣半導(dǎo)體

蔣尚義1946年出生于中國(guó)重慶,,1948年隨父親搬往中國(guó)臺(tái)灣,大學(xué)就讀于名校國(guó)立臺(tái)灣大學(xué),,修讀電機(jī)工程,。1969年,蔣尚義進(jìn)入美國(guó)普林斯頓大學(xué)學(xué)習(xí),,1974年,,轉(zhuǎn)入斯坦福大學(xué)攻讀博士學(xué)位。

蔣:1948年,,我跟隨母親去了中國(guó)臺(tái)灣,。那時(shí)資源匱乏,意味著競(jìng)爭(zhēng)激烈,。從小學(xué)開(kāi)始,,每步入新的學(xué)府就會(huì)有升學(xué)考試。周遭的環(huán)境造就了這樣一種觀念——如果一開(kāi)始沒(méi)有走上正規(guī),,那么日后將很難迎頭追上,,父母也常叮囑要努力工作和學(xué)習(xí)。我的童年其實(shí)很無(wú)聊,,上小學(xué)時(shí),,學(xué)校通常在下午2點(diǎn)下課,但緊接著還有我父母安排的私教,,直到下午5點(diǎn),,晚上又是一場(chǎng)新的私教課。

主持人:那么,,你是在什么時(shí)候決定來(lái)美國(guó)上大學(xué)的呢,?這是你一直想做的事情,還是后來(lái)才決定做的事情,?

蔣:在我所處的時(shí)代,,我很幸運(yùn)能夠進(jìn)入國(guó)立臺(tái)灣大學(xué),這是臺(tái)灣最優(yōu)秀的學(xué)府,。幾乎每個(gè)電子工程專業(yè)學(xué)生都認(rèn)為他們應(yīng)該在美國(guó)接受更多的教育,。1969年8月28日,我與18名學(xué)生一同乘坐包機(jī)來(lái)到美國(guó),。

主持人:然后你來(lái)到了普林斯頓大學(xué),,對(duì)嗎?你是如何選擇普林斯頓的,?

蔣:那時(shí),,我們只是從一長(zhǎng)串的名單中提出申請(qǐng)。最終我被普林斯頓大學(xué)錄取,并且獲得了獎(jiǎng)學(xué)金,。

主持人:你選擇的專業(yè)是電子工程專業(yè)嗎,?你對(duì)半導(dǎo)體感興趣還是在臺(tái)灣學(xué)過(guò)什么?

蔣:我選擇半導(dǎo)體是因?yàn)榇髮W(xué)有相關(guān)的系,,系中有一些來(lái)臺(tái)灣待了一年的美國(guó)特聘教授,。當(dāng)我還是大四的時(shí)候,我們碰巧有兩位半導(dǎo)體領(lǐng)域的特聘教授,,所以我上了一些半導(dǎo)體課程,。在那時(shí),我們可能的選擇是控制,、電力,、通信和半導(dǎo)體。所有這些領(lǐng)域,,計(jì)算機(jī)才剛開(kāi)始,。我認(rèn)為自己更感興趣的是物理學(xué),所以我作出了選擇,。

蔣:我選擇半導(dǎo)體,。通信與信息理論,我認(rèn)為更多的涉及到數(shù)學(xué),。我去了普林斯頓后,,我發(fā)現(xiàn)普林斯頓大學(xué)非常非常有學(xué)術(shù)性。當(dāng)時(shí)我認(rèn)為他們?cè)谖锢?、?shù)學(xué)和哲學(xué)方面是頂尖的,。如果你是半導(dǎo)體專業(yè),第一年他們會(huì)送你到物理系學(xué)習(xí)課程,,第二年再回來(lái),。對(duì)于信息理論,他們送你去數(shù)學(xué)系學(xué)習(xí),。整個(gè)地方都讓你感覺(jué)非常學(xué)術(shù)化,,如果我想成為一名學(xué)者,我想沒(méi)什么地方比這更好了——但是我不想成為學(xué)者,。

主持人:所以你在那里呆了一年,。聽(tīng)起來(lái)你很快就決定這不是你長(zhǎng)期呆著的地方,然后你又去了斯坦福大學(xué),。為何選擇斯坦福大學(xué),?

蔣:我申請(qǐng)了真正的工程學(xué)校:麻省理工學(xué)院、伯克利,、斯坦福大學(xué),、加州理工學(xué)院。我被伯克利大學(xué)和斯坦福大學(xué)錄取了。幸運(yùn)的是我被皮爾遜博士錄取了,,那時(shí)他已經(jīng)65歲了。他是貝爾實(shí)驗(yàn)室的老前輩,,和肖克利那些人一起工作,。所以我去了斯坦福大學(xué)為他工作。斯坦福大學(xué)是一所工程院校,,我真的非常非常喜歡它,。

主持人:所以你一直致力于研究半導(dǎo)體。你的博士論文是關(guān)于什么的,?

蔣:關(guān)于砷化鎵材料,。在那時(shí),它是前沿材料,。其電子遷移率比當(dāng)時(shí)任何材料都要高得多,。但當(dāng)我加入德州儀器時(shí),,便開(kāi)始研究硅技術(shù)。

02

ITT,、TI,、HP Labs的職業(yè)生涯

擔(dān)任臺(tái)積電研發(fā)總裁之前,蔣尚義曾在ITT,、TI(德州儀器)和HP Labs等工作,,在TI,蔣尚義從太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)向研究NMOS和CMOS,,這段經(jīng)歷讓他學(xué)到了許多半導(dǎo)體相關(guān)的技術(shù)和知識(shí),。在HP Labs,蔣尚義最終認(rèn)識(shí)到半導(dǎo)體技術(shù)的應(yīng)用和精進(jìn)需要大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)體量來(lái)支撐,。

主持人:從斯坦福大學(xué)畢業(yè)后你曾去了惠普,這是你第一次去HP Labs嗎,?

蔣:當(dāng)我從斯坦福大學(xué)畢業(yè)時(shí),,當(dāng)時(shí)正值經(jīng)濟(jì)衰退時(shí)期,,所以我的第一份工作其實(shí)是一家叫ITT的公司,他們制造砷化鎵激光器,,用于光纖通信的LED。那是1974年,,他們有一個(gè)光纖通信項(xiàng)目需要光源,,所以我得到的第一份工作就是研制這個(gè)光源,,這與我的畢業(yè)論文直接適配。我們整個(gè)小組只有5,6人,,后來(lái),,我在那里工作了大約一年半,,在我看來(lái)這份工作太理想化了。首先,,我認(rèn)為我應(yīng)該研究一個(gè)更廣泛的硅器件領(lǐng)域,。而且,,我認(rèn)為第一份工作最好是待在一個(gè)可以拓寬視野的地方,,而不僅僅是一個(gè)這么小的團(tuán)隊(duì)。德州儀器似乎是一個(gè)好地方,,所以我之后去了德州儀器,。

主持人:所以你從ITT去了德州儀器公司。你在那里呆了多久,?

蔣:確切來(lái)說(shuō)是76年初到80年末,,所以是四年半。在那個(gè)時(shí)候,,張忠謀已經(jīng)比我高了10個(gè)職級(jí),,所以我并不真的認(rèn)識(shí)他。

主持人:你在德州儀器的第一份工作是什么,?

蔣:我的第一份工作是制造硅太陽(yáng)能電池,。石油禁運(yùn)是在73年發(fā)生的,所以美國(guó)政府開(kāi)始研究啟動(dòng)一個(gè)項(xiàng)目來(lái)推廣替代能源,。他們?cè)O(shè)定了一個(gè)非常激進(jìn)的目標(biāo),,但一直沒(méi)有達(dá)到。我們發(fā)現(xiàn)一件有趣的事情是,,我們制造的太陽(yáng)能電池在當(dāng)時(shí)的效率只有10%到12%,。如今,這一比例幾乎是20%,。對(duì)于我們來(lái)說(shuō),,成本并不重要。我們采用了頂級(jí)的硅和傳統(tǒng)的半導(dǎo)體工藝,,還使用了與我們制造MOS電路相同的設(shè)備,。不考慮成本,但我們?cè)谥圃旃杼?yáng)能電池上所花費(fèi)的能量,,可能讓它在太陽(yáng)底下工作20年都恢復(fù)不了,。

主持人:很久以前,有人跟我說(shuō)過(guò)制造它的能量比它能產(chǎn)生的能量還要大,。我想這已經(jīng)改變了吧,?

蔣:是的,現(xiàn)在情況變了,。今天,,由斯坦福大學(xué)教授創(chuàng)辦的一家名為SunPower的公司。他們通過(guò)將p-n結(jié)放在硅的背面,,制造出了效率最高的太陽(yáng)能電池,。事實(shí)上,我是第一個(gè)這么做的人,。

主持人:那么你在德州儀器工作期間一直都在研究太陽(yáng)能電池嗎,?

蔣:不,,事實(shí)上只有兩年。然后我開(kāi)始研究NMOS和CMOS,。我為一個(gè)叫Al Tasch的人工作,。他后來(lái)成為了德州大學(xué)奧斯汀分校的一名教授。我從他身上學(xué)到了很多東西,。那時(shí),,CMOS才剛剛開(kāi)始,我們更像是在嘗試學(xué)習(xí)如何制造CMOS,。當(dāng)時(shí)有趣的是,,你可以用一個(gè)工程師來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)完整的技術(shù),我們可以實(shí)現(xiàn)5微米的CMOS技術(shù),。當(dāng)我離開(kāi)TI時(shí),,我想已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了1微米。

主持人:所以現(xiàn)在你已經(jīng)有了砷化鎵,,太陽(yáng)能電池,NMOS和CMOS經(jīng)驗(yàn),。在短短幾年的時(shí)間里,,你已經(jīng)對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)有了相當(dāng)廣泛的理解。

蔣:在我所有的職業(yè)生涯中,,我一直在不同的領(lǐng)域工作,。通常,我們稱之為集成工程師,。你很博識(shí),,但你并不精深,不像是那種在同一領(lǐng)域深耕了40年的人,。

主持人:然后你搬回加州去了惠普,,對(duì)嗎?

蔣:是的,。部分原因是我的亞洲背景,,我在加州感覺(jué)更舒服。尤其是在德克薩斯州,,我認(rèn)為即使你來(lái)自伊利諾斯州,,你也是個(gè)局外人。我們只是為了能加入亞洲社區(qū),,更方便的去購(gòu)物,,去吃飯,于是我們搬回了加州,。

主持人:這次你加入了HP Labs,,是嗎,?在惠普工作了15年?

蔣:17年,。我們?cè)谕粋€(gè)組織下進(jìn)行了重組,,當(dāng)時(shí)惠普為了發(fā)展半導(dǎo)體成立了電路技術(shù)小組,而后把這個(gè)IC實(shí)驗(yàn)室從HP Labs轉(zhuǎn)移到了半導(dǎo)體業(yè)務(wù)下,,但工作地點(diǎn)未變,,僅僅只是改了個(gè)名字。

主持人:你在惠普的第一份工作是什么,?

蔣:在不同項(xiàng)目中開(kāi)發(fā)CMOS相關(guān)的技術(shù),。我參與了CCD項(xiàng)目、CMOS項(xiàng)目和Bipolar項(xiàng)目,。我被任命為項(xiàng)目經(jīng)理去負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)Bipolar技術(shù),,他們稱之為HP-25。我想到現(xiàn)在他們還在生產(chǎn)中使用HP-25技術(shù),。

蔣:惠普一度有很多晶圓廠,。我在惠普的職業(yè)生涯,特別是在后期,,他們開(kāi)始意識(shí)到這沒(méi)有意義,,所以他們開(kāi)始整合所有的IC技術(shù)。后來(lái)我意識(shí)到惠普已經(jīng)計(jì)劃逐步退出IC行業(yè),。所以我在惠普職業(yè)生涯的后期一直承受著整合的壓力,。你的預(yù)算每年都會(huì)被削減,而且你不能再招聘新員工,。后來(lái),,實(shí)驗(yàn)室就關(guān)閉了。

現(xiàn)在回想起來(lái),,這也是我們自己的錯(cuò),。我們開(kāi)發(fā)0.5微米CMOS技術(shù),但一直未完成,,然后我們會(huì)說(shuō),,“0.5微米技術(shù)太老了,讓我們開(kāi)始研究0.35微米的吧,?!彼晕覀兛偸窍胙芯孔钕冗M(jìn)的技術(shù),但從沒(méi)有實(shí)現(xiàn)過(guò)?,F(xiàn)在我回想起來(lái),,這是IC實(shí)驗(yàn)室存在的問(wèn)題。我們總是致力于前沿技術(shù),,但從不實(shí)現(xiàn)它,,也從不轉(zhuǎn)讓任何技術(shù)來(lái)制造它,。

主持人:在實(shí)驗(yàn)室還探索了其他哪些技術(shù)?

蔣:CCD,、CMOS和Bipolar工藝技術(shù),,主要是這三種用于不同的應(yīng)用?;萜帐且患曳浅:玫墓?。我很喜歡惠普的文化,但如今回頭來(lái)看半導(dǎo)體,,你必須得具備一定的規(guī)模,,反之你不具備競(jìng)爭(zhēng)力,無(wú)法生存,。從事半導(dǎo)體行業(yè),,做任何事情都很昂貴,哪怕是最基礎(chǔ)的工作,,因?yàn)樵O(shè)備真的太貴了?,F(xiàn)在想要打造領(lǐng)先的晶圓廠,每個(gè)月至少需要3萬(wàn)片晶圓產(chǎn)能才能有競(jìng)爭(zhēng)力,。

如果這個(gè)工廠的產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于每月3萬(wàn)片,,你會(huì)發(fā)現(xiàn)你根本沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。你的成本將會(huì)比你的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手高得多,。此外,如果你的公司規(guī)模很小,,當(dāng)你從應(yīng)用材料公司和Lam Research公司購(gòu)買設(shè)備時(shí),,你要付出更高的代價(jià)。這個(gè)差距可能是15%或更多,,當(dāng)三星或臺(tái)積電為相同的設(shè)備付費(fèi)時(shí),,它們的成本可能比一個(gè)小晶圓廠低15%或20%。在所有這些事情中,,規(guī)模經(jīng)濟(jì)真正扮演著非常關(guān)鍵的角色,。考慮你的成本,,你需要至少有大約20億美元的預(yù)算才能開(kāi)發(fā)出最先進(jìn)的技術(shù),。如果你有20億美元,你的營(yíng)收需要是400億美元左右,。在今天,,只有臺(tái)積電、英特爾和三星能夠負(fù)擔(dān)得起開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的技術(shù),,因?yàn)樗鼈兊臓I(yíng)收都超過(guò)了400億美元,。排名第四的企業(yè)不到100億美元,,所以它負(fù)擔(dān)不起。

主持人:在我們轉(zhuǎn)向臺(tái)積電之前,,有什么關(guān)于惠普的值得注意或重要的事情嗎,?你已經(jīng)提到了臺(tái)積電的一些成本和生產(chǎn)特點(diǎn),從后來(lái)對(duì)你職業(yè)生涯的影響中,,惠普是否還發(fā)生過(guò)其他重要的事情,?

蔣:我想惠普后來(lái)意識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題,所以半導(dǎo)體小組必須負(fù)責(zé)自己的損益,,他們也開(kāi)始做制造業(yè)務(wù),,以擴(kuò)大他們的產(chǎn)能,但這還不夠,。所以,,我們開(kāi)始意識(shí)到,我們很努力地進(jìn)入制造行業(yè),,但做得不太好,。當(dāng)時(shí)在惠普,我們做了一些基準(zhǔn)測(cè)試,,就像臺(tái)積電一樣,。因?yàn)榛萜帐桥_(tái)積電所瞄準(zhǔn)的潛在客戶之一,所以,,我們派了一些團(tuán)隊(duì)去看看臺(tái)積電的工廠,。他們實(shí)際上去計(jì)算了臺(tái)積電在這個(gè)工廠有多少步進(jìn),我們有多少,,他們的能力是什么,,我們的能力是什么。

我們與臺(tái)積電之間有一個(gè)很大的差距,,大約是50%,。所以在臺(tái)灣,你可以使用更少的設(shè)備,,生產(chǎn)更多的晶圓,。惠普雖然意識(shí)到所有問(wèn)題,,但還是太晚了,。我很喜歡惠普的文化,在我們開(kāi)始新項(xiàng)目前,,每個(gè)人都有想法,,所有想法都會(huì)得到支持,最后管理層統(tǒng)一大家的意見(jiàn),并得到大家的支持,?;萜盏拿裰魇撬膹?qiáng)項(xiàng),在我職業(yè)生涯后期,,我也嘗試過(guò)這樣做,。

03

加入臺(tái)積電 寫(xiě)下濃墨重彩

1997年,51歲的蔣尚義加入臺(tái)積電,,他的工作直接向張忠謀匯報(bào),。在中國(guó)臺(tái)灣工作的那段時(shí)間,因?yàn)榧胰瞬辉谂_(tái)灣,,蔣尚義有了足夠的時(shí)間投入到工作中,。那時(shí)臺(tái)積電的技術(shù)在全球并沒(méi)有什么地位,他從“0.25微米項(xiàng)目”開(kāi)始擔(dān)任負(fù)責(zé)人,,后來(lái)到0.18微米工藝,、0.13微米工藝,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了零的突破,,促使臺(tái)積電成為全球首家實(shí)現(xiàn)銅互連和“l(fā)ow k”生產(chǎn)的晶圓廠……十多年的時(shí)間里一路見(jiàn)證臺(tái)積電的高歌猛進(jìn),。2013年底,蔣尚義從臺(tái)積電退休,。在他看來(lái),,團(tuán)隊(duì)24小時(shí)不間斷的工作,是成就臺(tái)積電的原因之一,。

主持人:之后你去了臺(tái)積電,?張忠謀來(lái)找你了嗎?

蔣:是的,。我一點(diǎn)也不認(rèn)識(shí)他,。當(dāng)時(shí),張忠謀是董事長(zhǎng),,還有總經(jīng)理曾博士。我并不是很很了解他,。我在一次會(huì)議上見(jiàn)過(guò)他幾次,,僅此而已。一天下午,,我下班回來(lái),,因?yàn)橄挛?點(diǎn)是臺(tái)灣的早上8點(diǎn)。所以我剛下班回家,,接到了一個(gè)人的電話,。有趣的是,我不知道是誰(shuí),他便開(kāi)口說(shuō),,“我們有研發(fā)副總裁,。你是來(lái)和我們一起工作的。這是薪水,,這是你的工作內(nèi)容,,這是一筆簽約獎(jiǎng)金?!蔽也恍枰ッ嬖?。那是一份工作邀請(qǐng)。

主持人:這時(shí)候是1997年,?

蔣:實(shí)際上,,是1996年,我當(dāng)時(shí)50歲,。臺(tái)積電是87年建立的,,當(dāng)時(shí)成立已經(jīng)10年了。所以我接到了這個(gè)電話,,我說(shuō),,“不,非常感謝,,但我從來(lái)沒(méi)有想過(guò)去臺(tái)灣,。”我考慮到臺(tái)積電還是一家非常小且不穩(wěn)定的公司,,我肩負(fù)貸款和孩子的學(xué)費(fèi),,如果去了臺(tái)積電出現(xiàn)意外,我就很難再找一份工作,。所以我第一時(shí)間是拒絕的,,后來(lái)我們交流了大約半年才決定加入臺(tái)積電。在臺(tái)灣的那段時(shí)間,,我也是只身一人,。

主持人:所以當(dāng)你加入臺(tái)積電時(shí),臺(tái)積電并不是技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,。當(dāng)你離開(kāi)臺(tái)積電時(shí),,世界都認(rèn)為臺(tái)積電是世界上最先進(jìn)的代工龍頭。你做了些什么,?

蔣:當(dāng)我加入臺(tái)積電的時(shí)候,,我們給IEDM(國(guó)際電子器件會(huì)議)寄了一份論文時(shí),人們甚至都不看它,。當(dāng)我從臺(tái)積電開(kāi)始時(shí),,研發(fā)部門只有120人,,一個(gè)非常小的團(tuán)隊(duì),而且員工幾乎沒(méi)有什么經(jīng)驗(yàn),。我的頭銜是研發(fā)副總裁,,實(shí)際上,我就像一個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理,,詳細(xì)了解了如何設(shè)計(jì)晶體管的所有細(xì)節(jié),。

在加入臺(tái)積電3個(gè)半月的時(shí)間里我每天都在工作,那個(gè)時(shí)候他們?cè)陂_(kāi)發(fā)0.25微米的技術(shù),。在此期間,,我是臺(tái)積電第四任研發(fā)副總裁,他們更換了三個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理,。我們確定了五個(gè)需要解決的主要技術(shù)問(wèn)題,。老實(shí)說(shuō),我確實(shí)利用了一些我在惠普已經(jīng)學(xué)到的知識(shí)來(lái)幫助解決一些技術(shù)問(wèn)題,。

主持人:你從0.25微米開(kāi)始,,到0.18微米,0.15微米再到0.13微米對(duì)吧,?

蔣:130納米實(shí)際上是臺(tái)積電非常重要的節(jié)點(diǎn),,因?yàn)槲覀兂蔀槭澜缟系谝粋€(gè)提供低鉀銅系統(tǒng)芯片(SoC)工藝技術(shù)。這是臺(tái)積電的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),。你還記得半導(dǎo)體制造技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟 (Sematech)嗎,?臺(tái)積電是成員之一。我在他們的董事會(huì)上代表了臺(tái)積電,,而董事會(huì)成員如IBM,、TI、Intel,、摩托羅拉等都是我的客戶,。

蔣:他們派去Sematech董事會(huì)的人恰好也是供應(yīng)鏈的負(fù)責(zé)人。他們是我的主要客戶,,但在董事會(huì)上,,我們可以坐在一起,平等地討論問(wèn)題,。在那個(gè)平臺(tái)上,,我們能夠更自由地交換一些信息。有次晚宴上,,他們問(wèn)我如何在一年或一年半的時(shí)間里就培養(yǎng)出了一代人才。

我說(shuō),,“當(dāng)我們開(kāi)發(fā)一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí),,基本上你會(huì)有一些學(xué)習(xí)周期。那時(shí),培養(yǎng)人才大約需要六個(gè)學(xué)習(xí)周期,?!蔽已邪l(fā)技術(shù)比你要快得多,因?yàn)槲业难邪l(fā)工程師是三班制工作,,而你只有一班制工作,。”所以,,我每天工作24小時(shí),,比你快三倍,即使你比我聰明兩倍,,我還是比你強(qiáng),。然后他們問(wèn)我怎么能夠讓工程師上夜班?雖然我可以分享真正的原因,,但在那時(shí)我打趣的選擇以臺(tái)灣服兵役輪崗放哨的理由回答他們,。

主持人:那么,真正答案是什么呢,?

蔣:我認(rèn)為是文化,。亞洲人更饑渴,因?yàn)槲覀兊纳罡D難,。所以,,賺錢對(duì)我們來(lái)說(shuō)更重要。人們?cè)敢鉅奚麄兯饺松顏?lái)獲得經(jīng)濟(jì)上的保障,,所以,,我堅(jiān)信這是臺(tái)積電成功的真正重要的原因之一。在美國(guó)如果工廠設(shè)備壞了,,你需要等到第二天上班時(shí)間才會(huì)有人來(lái)修理,。但在臺(tái)積電,哪怕是凌晨2點(diǎn),,只要我一通電話,,設(shè)備工程師毫無(wú)怨言立馬趕來(lái),他的家人也不會(huì)反對(duì),。

當(dāng)公司想讓你做事時(shí),,就去做吧。其他都不重要,,就這樣做吧,。還有那種沒(méi)有人能打敗的精神,但臺(tái)積電已經(jīng)不再有那種精神了,。老一輩的員工有這樣的精神,,而年輕的員工卻沒(méi)有,。年輕人不再那么努力工作了。

04

在蔣尚義看來(lái),,

英特爾失敗的原因

1.技術(shù),、設(shè)備、配方從頭到尾做一遍(“copy exact”),,導(dǎo)致成本過(guò)高

2.英特爾自身系統(tǒng)帶來(lái)的高風(fēng)險(xiǎn)性

主持人:同樣的,,臺(tái)積電取得了巨大的進(jìn)步,現(xiàn)在是領(lǐng)導(dǎo)者,。英特爾遇到了挫折,,而且一直在掙扎,我懷疑這不僅僅是一個(gè)文化問(wèn)題,。一定有一些技術(shù)方向或設(shè)備選擇,,或者英特爾做的任何事情都沒(méi)有成功,并推遲了很長(zhǎng)一段時(shí)間,,對(duì)吧,?

蔣:在我自己看來(lái),尤其是在研發(fā)方面,,我們并沒(méi)有做任何特別的事情,,任何偉大的事情,但我們沒(méi)有犯任何大錯(cuò)誤,。我認(rèn)為當(dāng)我們起步的時(shí)候,,UMC是臺(tái)積電真正強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。這兩家公司就是這樣,,相互競(jìng)爭(zhēng),,非常激烈。在130納米及之后的節(jié)點(diǎn),,UMC犯了錯(cuò)誤,,我想英特爾也犯了一些錯(cuò)誤,而不是臺(tái)積電真的做了什么偉大的事情,。

英特爾有幾種不同的文化,。英特爾決定他們什么都要做,“精確地復(fù)制”,。這是他們研發(fā)和制造中最重要的原則,。這對(duì)他們來(lái)說(shuō)也很好,你所面臨的風(fēng)險(xiǎn)要低得多,,哪怕去制造業(yè),,也不需要做改變,循規(guī)蹈矩,。但一個(gè)問(wèn)題是,,一年后,,新設(shè)備的效率更好。臺(tái)積電將會(huì)適應(yīng)這一點(diǎn),,而英特爾則不會(huì)。因此,,臺(tái)積電的成本將開(kāi)始比英特爾更低,。所以,臺(tái)積電試圖變得非常靈活,,它適應(yīng)了,。

其中一個(gè)明顯的原因是英特爾的制度。他們可以以每片2萬(wàn)美元的價(jià)格出售晶圓,,因?yàn)樗麄兊腃PU芯片的價(jià)格非常高,。而臺(tái)積電不能這么做,我們只能賣到4000美元,,我們必須努力削減成本,。我真的很尊重英特爾,我認(rèn)為他們是最愿意承擔(dān)高風(fēng)險(xiǎn)的企業(yè),。對(duì)于每一代技術(shù),,他們都愿意冒險(xiǎn)去做一些新的事情。在許多關(guān)鍵領(lǐng)域,,例如high-K metal gate,、strained engineering、FinFET等,,它總是英特爾第一個(gè)使用,,然后臺(tái)積電在下一代技術(shù)中使用。

所以每個(gè)節(jié)點(diǎn)英特爾的性能都比臺(tái)積電好,。當(dāng)我在臺(tái)積電的時(shí)候,,我一直告訴員工,“我們已經(jīng)落后于英特爾了,?!蔽覀円恢甭浜笥谟⑻貭枴E_(tái)積電雖然早于英特爾公布10nm技術(shù),,但首先,,臺(tái)積電的10nm定義更像是英特爾的14nm,其性能落后于英特爾的10nm,,這是絕對(duì)的事實(shí),。其次,英特爾一直有勇氣去創(chuàng)新,。第三,,不僅在設(shè)計(jì)上,,臺(tái)積電在晶體管性能上也落后。英特爾唯一的產(chǎn)品是CPU,,講究性能,,但臺(tái)積電不需要這些,你不得不承認(rèn)英特爾的性能更好,。

我在臺(tái)積電最后幾年,,我提出一個(gè)倡議——“先進(jìn)晶體管領(lǐng)導(dǎo)者”,我們想在晶體管性能上趕上并擊敗英特爾,。這個(gè)項(xiàng)目失敗了,,我想除了臺(tái)積電的小組之外,沒(méi)有人知道這一點(diǎn),。所以,,在我的整個(gè)職業(yè)生涯中,我最大的遺憾之一就是我們沒(méi)有趕上英特爾,。在我想法中,,臺(tái)積電落后于英特爾,但現(xiàn)在臺(tái)積電已經(jīng)可以提供5nm技術(shù),,而英特爾還停留在10nm,,它確實(shí)犯了一些錯(cuò)誤,我認(rèn)為英特爾如今是有一點(diǎn)落后了,。

但是如果你看媒體報(bào)道,,臺(tái)積電早在3年前就已經(jīng)聲稱他們領(lǐng)先于英特爾。但事實(shí)并非如此,,首先臺(tái)積電與英特爾對(duì)于節(jié)點(diǎn)的定義是不同的,,其次,英特爾的晶體管性能表現(xiàn)一直很優(yōu)異,。

05

用先進(jìn)封裝技術(shù)

從三星手中搶下蘋(píng)果

2014年,,蘋(píng)果發(fā)布A8芯片,臺(tái)積電已經(jīng)接手代工蘋(píng)果大部分芯片,,iPhone 7開(kāi)始,,臺(tái)積電幾乎壟斷了所有蘋(píng)果芯片的生產(chǎn)。蔣尚義認(rèn)為,,蘋(píng)果之所以將自身與臺(tái)積電緊緊綁定,,與臺(tái)積電在先進(jìn)封裝上的布局有重要關(guān)系。隨著摩爾定律接近極限,,他們開(kāi)始看到封裝在某些情況下會(huì)成為瓶頸,,并嘗試攻克。從“硅中介層”的技術(shù)到第一代CoWoS技術(shù),最后到InFO 的第二代技術(shù)面世,,臺(tái)積電的先進(jìn)封裝技術(shù)終于大賣,,InFO 技術(shù)也獲得了蘋(píng)果的青睞。

主持人:在那段時(shí)間里,,你們成為蘋(píng)果手機(jī)芯片唯一的代工商,,你能告訴我關(guān)于臺(tái)積電和蘋(píng)果之間的關(guān)系嗎?它是如何發(fā)展的,,你在其中扮演什么角色,?

蔣:臺(tái)積電能獲得迅速獲得蘋(píng)果青睞是因?yàn)橄冗M(jìn)封裝技術(shù)。我在2006年第一次退休,,張忠謀在2005年第一次退休,后來(lái)他決定在2009年回來(lái)做CEO,,他把我也叫了回來(lái),。不久,我提出兩個(gè)倡議,。一個(gè)是先進(jìn)晶體管領(lǐng)導(dǎo)者,。"要追趕英特爾,我們一直落后于英特爾,。而且從未接近過(guò)英特爾",。他同意了,給了我一些資源,。第二,,開(kāi)啟先進(jìn)封裝?!澳慵尤肱_(tái)積電太晚了,。" 張忠謀說(shuō),"從第一天開(kāi)始,,我們就討論了很多,,我們是否應(yīng)該做封裝。我們決定不做封裝,,因?yàn)槟鞘且粋€(gè)很小的技術(shù),,利潤(rùn)率非常低。" 我告訴他,,"不,,我的意思不是那種打線工藝的封裝。" 我說(shuō):"我就叫它先進(jìn)封裝,。" 而現(xiàn)在,,先進(jìn)封裝被作為一個(gè)常用術(shù)語(yǔ)了,每個(gè)人都在談?wù)撍?。我說(shuō):"如果你看一下技術(shù)圖,,在硅晶圓上,,我們遵循摩爾定律,進(jìn)步是如此之大,。但如果你看一下PCB,,金屬間距是110微米。近20年來(lái)一直如此,,它可能在20年內(nèi)從150微米變成110微米,。

過(guò)去人們?cè)诜庋b研發(fā)方面花費(fèi)很少。而且,,他們把更多的精力花在削減成本上,。而由于硅晶圓的進(jìn)步,整個(gè)行業(yè)都對(duì)此感到高興,,在此之下,,封裝就不重要了。現(xiàn)在我們開(kāi)始看到,,在某些情況下,,封裝成為瓶頸。而隨著摩爾定律越來(lái)越接近其極限,,我們需要解決這個(gè)瓶頸,。例如,英偉達(dá)的一款GPU搭配8個(gè)DRAM,,如果你觀察GPU和DRAM之間,,它們相差太遠(yuǎn),因?yàn)榻饘倬€寬非常大,,如果靠得太近就無(wú)法將所有金屬線連在一起,。

蔣:如果我在PCB或襯底上使用110微米的金屬間距,我可以很容易地在硅片上做到110納米,。如果我用硅晶圓來(lái)代替PCB,,我就可以把GPU和DRAM緊挨著。性能表現(xiàn)將非常像在同一片晶圓上,。而且我做了一個(gè)模擬,,幾乎惠及兩代技術(shù)。但實(shí)話說(shuō),,這只是針對(duì)圖形芯片,。很少有這樣的情況。

張忠謀馬上就答應(yīng)了,,第二天我就開(kāi)始雇人,。一年后,我讓余振華負(fù)責(zé)這個(gè)項(xiàng)目,他是一個(gè)非常非常好的技術(shù)專家,。所以,,一年后,我們開(kāi)發(fā)了這項(xiàng)技術(shù),。所以我只是簡(jiǎn)單地告訴他,,我想用硅晶圓來(lái)取代PCB。這就是所謂的硅中介層,。

主持人:所以你要把芯片連接到硅基板之上,。

蔣:對(duì),使用焊錫凸塊,,而不是引線鍵合,,并將從CPU到DRAM的互連都放在硅上,我們甚至不需要使用非常先進(jìn)的硅技術(shù),。我們使用的是三代以前的技術(shù),,效果非常好。有趣的是,,當(dāng)我們開(kāi)發(fā)出這種技術(shù)時(shí),便開(kāi)始尋找客戶,。我告訴英偉達(dá)這很好,,但是他們從未使用。英偉達(dá)代工廠,,外包的副總裁有一天告訴我,,"你不知道我們是如何與你合作的,我們與封裝公司合作,,與OSAT(離岸裝配和測(cè)試)合作,。" "我們可以讓OSAT做任何事情,但你們太不靈活了,,你們要求30%的利潤(rùn),。他們只要求5%的利潤(rùn)。" "我不會(huì)與你們合作,,除非你們把技術(shù)轉(zhuǎn)讓給OSAT,,我再與他們合作。" 她說(shuō):"有了OSAT,,我可以告訴他們持有庫(kù)存,,因?yàn)槲矣形业念A(yù)算問(wèn)題,我可以告訴他們何時(shí)持有,,何時(shí)釋放,。他們會(huì)聽(tīng)我的。你們從來(lái)沒(méi)有這樣做過(guò)。" 后來(lái)我開(kāi)始意識(shí)到,,任何客戶使用一個(gè)全新的技術(shù)都是高風(fēng)險(xiǎn)的,。如果它不起作用怎么辦?整個(gè)公司都會(huì)失敗,,他肯定會(huì)被解雇,。

所以我們找不到客戶。后來(lái)我非常努力地想讓賽靈思公司使用它,,而賽靈思公司使用它的方式與我的期望相差甚遠(yuǎn),。我開(kāi)發(fā)技術(shù)的方式是因?yàn)槲艺J(rèn)為可以解決性能瓶頸問(wèn)題。賽靈思只是想把四個(gè)Die(晶粒)連成一個(gè)整體,,這樣他們就可以把它作為下一代產(chǎn)品來(lái)賣,,而且可以賣出一個(gè)非常非常好的價(jià)格。所以他們利用這一點(diǎn),,只想把4個(gè)Die封裝在一起,,使之成為一個(gè)非常大的芯片。在我看來(lái),,我的創(chuàng)新沒(méi)有被用在好的方面,。

主持人:回到英偉達(dá),即使你能證明這種性能優(yōu)勢(shì),,他們?nèi)匀徊幌胧褂盟?/p>

蔣:由于這兩個(gè)原因,,他們不愿意使用它。

主持人:他們希望你的利潤(rùn)率和他們現(xiàn)在的封裝合作伙伴一樣,。

蔣:他們不愿意和我們合作,。對(duì)他們來(lái)說(shuō),風(fēng)險(xiǎn)太大,。賽靈思與臺(tái)積電合作開(kāi)發(fā)CoWoS,,指的是臺(tái)積電的硅中介層,那是第一代的先進(jìn)封裝技術(shù),,他們每月訂購(gòu)50片晶圓,,讓我壓力很大。高通是我們最大的客戶,,而我和他們的一個(gè)副總裁談了很多次,,直到有一次,他在吃飯時(shí)非常隨意地告訴我,,他說(shuō),,如果你想把這個(gè)賣給我,我只愿意付每平方毫米1美分,。這是一個(gè)非常好的例子,,研發(fā)人員試圖推動(dòng)一個(gè)產(chǎn)品的時(shí)候會(huì)犯這種錯(cuò)誤,。所以我回去告訴余振華說(shuō),"請(qǐng)你去搞清楚CoWoS要花多少錢,。" 每平方毫米7美分,,這就是為什么我們無(wú)法出售它。我接著說(shuō),,讓我們開(kāi)發(fā)一些成本為1美分的東西,,你可以犧牲性能。我們的第二代產(chǎn)品叫InFO,,符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),,而且賣得很火。所以高通副總裁的那句話救了我的命,,InFO也成了蘋(píng)果公司被臺(tái)積電迷住的原因,。此前臺(tái)積電之所以不能得到蘋(píng)果的業(yè)務(wù),因?yàn)槿菫樗麄兲峁┝艘粋€(gè)封裝解決方案,,即在CPU和AP上面用金屬線連接DRAM,,而臺(tái)積電做不到。

06

三度退休,,“一次錯(cuò)誤”

蔣尚義2013年從臺(tái)積電二度退休后,,于2016年擔(dān)任中芯國(guó)際獨(dú)立董事。由于蔣尚義臺(tái)積電研發(fā)老將的身份,,且中芯是我國(guó)重點(diǎn)扶植的芯片大廠,,也是臺(tái)積電的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,從蔣尚義加入中芯,,到未滿一年離職退休,,引發(fā)大眾高度關(guān)注,,議論紛紛,。回顧過(guò)去,,蔣尚義表示,,加入中芯是個(gè)錯(cuò)誤。

主持人:你在2009年回到臺(tái)積電,,一直待到2015年,?

蔣:我一直待到2013年。我的老板要求我作為他的顧問(wèn)繼續(xù)工作兩年,,直到2015年,。所以是兼職。

主持人:中芯國(guó)際的董事會(huì)的事,,那是怎么發(fā)生的,?

蔣:發(fā)生這樣的事情,,其實(shí)有兩個(gè)原因,一個(gè)原因是,,在我的整個(gè)生活中,,我是很被動(dòng)的。當(dāng)每個(gè)人都說(shuō)你應(yīng)該更努力,,這樣你就可以去一個(gè)更好的初中,,去一個(gè)更好的大學(xué)。在06年我退休了,,張忠謀09年讓我回去,,我回去了。在2016年年底,,中芯國(guó)際的CEO剛好是我在臺(tái)積電的老同事,,因?yàn)檠邪l(fā)工作的滯后,他問(wèn)我是否可以幫助他,。我認(rèn)為這很敏感,,我想我不能幫助。但也許能以間接的方式幫助他,,所以我們想出了成為中芯國(guó)際董事會(huì)成員的想法,,董事會(huì)成員每季度只去一次,只是做一些一般性的討論,。不幸的是,,我從未試圖決定自己的道路,我只是在偶然的情況下被驅(qū)動(dòng),。

主持人:有人需要你,,你就去做?

蔣:所以我去了中芯國(guó)際,,在我做出承諾之前,,我專門去告訴張忠謀,他說(shuō)好的,。但是當(dāng)他們?nèi)蚊粋€(gè)新的董事時(shí),,必須要召開(kāi)一個(gè)特別的董事會(huì)會(huì)議,這個(gè)傳聞在宣布之前就已經(jīng)泄露出去了,,在臺(tái)灣成為一個(gè)大新聞,。我沒(méi)有想到會(huì)這樣,但由于某些原因,,張忠謀批準(zhǔn)了,,所以我的形象變得不好了。在那之前,,我在臺(tái)灣的形象相當(dāng)好,,這真的對(duì)我的形象傷害很大,,我沒(méi)料到會(huì)這樣。

主持人:所以你是董事會(huì)成員,,然后實(shí)際上加入了中芯國(guó)際,,領(lǐng)導(dǎo)研發(fā)工作。

蔣:這是個(gè)錯(cuò)誤,,這是我做過(guò)的愚蠢的事情之一,。美國(guó)制裁發(fā)生在我加入后的三天,他們不能購(gòu)買任何設(shè)備來(lái)研發(fā)十納米或以下的技術(shù),。我是在12月15日加入的,,公告是在18日發(fā)布的。具體來(lái)說(shuō),,他們不能研發(fā)七納米的技術(shù),。因?yàn)槲沂敲绹?guó)公民,這確實(shí)讓我很困擾,,所以我覺(jué)得不舒服,。也因?yàn)槿绱耍屛矣龅搅艘恍﹩?wèn)題,。他們不信任我,,在他們看來(lái)我不僅是臺(tái)灣人,也是美國(guó)公民,。

07

18英寸晶圓為何失?。?/p>

在蔣尚義看來(lái),,發(fā)展18英寸晶圓看似提高了生產(chǎn)力,,但實(shí)際是巨頭們把小玩家淘汰的一種手段。由于臺(tái)積電首要目標(biāo)是研發(fā)先進(jìn)技術(shù),,導(dǎo)致了18英寸晶圓項(xiàng)目的最終失敗,。而中止18英寸晶圓項(xiàng)目,全力投入12英寸晶圓先進(jìn)制程,,也讓臺(tái)積電今天在先進(jìn)制程競(jìng)賽中領(lǐng)先,。

蔣:我可以和大家分享的一件事,。我們現(xiàn)在生產(chǎn)的12英寸晶圓本應(yīng)達(dá)到18英寸,,而該項(xiàng)目在2013年非常熱門。英特爾推動(dòng)了這一點(diǎn),。我認(rèn)為6英寸是由IBM驅(qū)動(dòng)的,,8英寸和12英寸是由英特爾驅(qū)動(dòng)的。英特爾想再次驅(qū)動(dòng)18英寸,。人們說(shuō),,要制造表面更大的晶圓,,是因?yàn)樯a(chǎn)力。這不完全是真的,。更重要的是,,這是一場(chǎng)游戲,是一個(gè)大人物利用小人物的游戲,。因?yàn)槿绻阆胧褂?8英寸,,所有的設(shè)備供應(yīng)商都要匹配18英寸,他們從此不會(huì)在12英寸上開(kāi)發(fā)最先進(jìn)的技術(shù),。因此,,對(duì)于不需要18英寸的小選手,他們將自動(dòng)退出比賽,。第二,,小選手不需要也負(fù)擔(dān)不起這么大的晶圓,所以大人物會(huì)把小人物擠出來(lái),。這是去大型晶圓廠的首要原因,。實(shí)際上,英特爾非常努力地讓臺(tái)積電和三星聯(lián)手,,他們已經(jīng)開(kāi)始花費(fèi)數(shù)十億美元準(zhǔn)備18英寸晶圓,。同樣,臺(tái)積電開(kāi)始變得非常激進(jìn),。三星一直保持沉默?,F(xiàn)在他們中有兩個(gè)人開(kāi)始說(shuō)話了。突然間,,18英寸晶圓變得非常熱門,。

蔣:2013年的某一天,我去了張忠謀的辦公室,,我告訴他,,我認(rèn)為我們不應(yīng)該推廣18英寸晶圓。過(guò)去,,我們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是UMC,、中芯國(guó)際,這些公司比我們小得多,。我們推廣18英寸,,是想利用它們。但現(xiàn)在我們只有英特爾和三星這兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,,他們都比我們大,,所以這對(duì)我們毫無(wú)幫助,實(shí)際上會(huì)傷害我們,。舉個(gè)例子,,英特爾可能有8000名研發(fā)工程師,,我們有6000名研發(fā)工程師,他們的研發(fā)預(yù)算還比我們多得多,,我們對(duì)他們來(lái)說(shuō)是8比6,,如果我們從18英寸開(kāi)始,可能需要3000名工程師,。那我們剩下的研發(fā)工作是什么,?3000人。他們還有5000人,。如果想用5000人競(jìng)爭(zhēng)3000人,,我們的壓力要大得多。更何況英特爾和三星的收入遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我們,。

張忠謀馬上明白了,,他非常感激,他說(shuō),,“我們能做什么,?”我找到應(yīng)用材料公司的首席執(zhí)行官邁克·斯普林特,因?yàn)槲覄倓偤瓦~克談過(guò),。我?guī)チ藦堉抑\的辦公室,,當(dāng)然,邁克反對(duì)這一點(diǎn),,反對(duì)英特爾,,反對(duì)所有關(guān)于這一點(diǎn)的負(fù)面言論,因?yàn)闆](méi)有一家設(shè)備公司愿意這樣做,,然后他派我和我們的采購(gòu)副總裁去拜訪KLA,、LAM、TEL,,他們拒絕見(jiàn)我,,他們都反對(duì)18英寸。張忠謀開(kāi)始意識(shí)到這樣做是不對(duì)的,,最后他決定,,臺(tái)積電的首要任務(wù)是先進(jìn)制程的開(kāi)發(fā),而不是18英寸晶圓,。ASML安排了2013年在舊金山舉行的Semico West會(huì)議,,第二天,英特爾宣布他們的首要任務(wù)是先進(jìn)技術(shù)的開(kāi)發(fā),,這就是18英寸晶圓的終結(jié),。




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