《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設計 > 業(yè)界動態(tài) > 激蕩30年 這三位中國人改變世界晶圓代工格局

激蕩30年 這三位中國人改變世界晶圓代工格局

2019-11-16
來源:與非網(wǎng)
關鍵詞: 華為 AMD 晶圓 半導體

如果華為系是中國科技領域的中堅力量,,那么美國系半導體之于晶圓代工領域,,便是黃埔軍校般的存在,,曾供職于德州儀器的張忠謀與張汝京,以及AMD的梁孟松,,不約而同投身晶圓代工,,書寫近30年風雨參數(shù),。人來人往,,那些濃墨重彩的足跡,,值得被記錄。

橫跨半世紀的晶圓代工教父

1987年應該是改變全球半導體格局的關鍵年份,,同樣也是張忠謀人生轉折點,。

一、德州儀器時間

已過去的56年間,,他隨父母從寧波移居香港,,18歲時就讀哈佛大學,21歲轉學至麻省理工學院,,并先后獲得機械工程的學士與研究生學位。

隨后的1958年,,他正式加入德州儀器,,開始長達25年的半導體行業(yè)征程,并親歷這座商業(yè)帝國的崛起,。

入職僅三年,,張忠謀并被提拔為工程部門經(jīng)理,隨后得到德州儀器資助,,前往斯坦福大學進修電子工程專業(yè),,并于3年后成功獲得電子工程博士學位。

可能注定是開掛的人生,,25年的積淀與奮進,,伴隨德州儀器先后賦能美國阿波羅登月(1960s),、推出基于語音數(shù)據(jù)分析與處理單片機(1970s)、誕生全球首款數(shù)字信號處理器DSP(1980s)的輝煌,,張忠謀的崗位上升至集團副總裁,,負責全球范圍業(yè)務拓展。

具體項目方面,,他負責的四晶體管相關任務,,與IBM合作進行生產與落地,這也是最早的晶圓代工分工模式之一,;此外,,其主張先于成本曲線的定價策略,也就是項目前期以犧牲部分利潤的同時,,盡最大可能斬獲市場份額,。

從其對全球半導體市場、產業(yè)鏈協(xié)作以及市場策略等方面的經(jīng)驗與見解,,不難理解其創(chuàng)辦臺積電,,專注晶圓代工領域的決策。

二,、臺積電時間

時間回到張忠謀成立臺積電的1987年,,可能他本人也沒想過,這家公司能成為年銷售額達342億美元的巨擘,,同時獲得老東家德州儀器部分晶圓代工的外包業(yè)務,。從技術角度梳理臺積電的發(fā)展路徑,依然可看出張忠謀果斷與進取的烙印,。

1987年:在臺灣當?shù)卣?、科技巨頭飛利浦、部分對半導體行業(yè)保有熱情的投資人的支持下,,臺積電正式起航,,并在位于臺灣西北部的新竹縣,建立第一座晶圓代工工廠,。

1993年:同樣在新竹,,臺積電建成第三座,以及臺灣首家8英寸晶圓代工工廠,,同年掌握0.5微米制造工藝,,并于一年后的1994年在臺灣上市成功。

1996年:征戰(zhàn)美國,,與Altera,,AnalogDevices成立合資公司——WaferTech(位于華盛頓的卡馬斯),公司生產的第一款0.35微米制式的芯片被Altera使用,。4年后,,臺積電出資實現(xiàn)對其的全權控股權,。

1997年:隨著在桃園等地工廠的建成,以及生產工藝的提升(可達0.25微米制程),,臺積電實現(xiàn)100萬晶圓量產目標,,同年在紐約股票交易市場成功上市。

2000年:為滿足芯片產能激增的需求,,臺積電先后收購臺灣第三大晶圓代工廠商WSMC,,以及宏碁旗下的晶圓代工子公司TSMC-AcerManufacturingCorporation,針對8英寸晶圓代工的產能從280萬躍升至340萬,。

2004年:臺積電在新竹的12號工廠投入生產,,實現(xiàn)12英寸制造量產。制造工藝方面,,告別微米,,首次攻克90納米工藝,成為全球首個利用沉浸式光刻技術的廠商,。

2008年:發(fā)起開放創(chuàng)新平臺(OpenInnovationPlatform)項目,,包含EDA、IP,、設計中心,、價值鏈聚合、云計算共5大聯(lián)盟,,可更有效加強產業(yè)鏈上下游協(xié)同,。

2013年:臺積電全球首家風險生產16納米鰭場效應晶體管(FinFieldEffectTransistor,F(xiàn)inFET)工藝,,互補式金氧半導體晶體管,,可有效改善電路控制并減少漏電流。隨后的2015年,,16納米FinFETPlus工藝實現(xiàn)量產,。

2016年:進入10納米FinFET制程,并于2017年初實現(xiàn)量產,。應用領域覆蓋至應用處理器,、通信基站與ASIC專用芯片設計。

2018年:在經(jīng)歷了7納米FinFET工藝發(fā)布與風險生產階段后,,臺積電共收到超過40款相關設計定案(預計在2019年,定案數(shù)量可突破100個),。

同年8月,,7納米FinFETPlus工藝進入風險生產階段,也是全球首款采用光刻技術的商用芯片制造工藝,。隨后,,被海思麒麟990芯片組和蘋果A13使用,。

2019年:5納米FinFET光刻工藝進入風險生產階段,并計劃于2020年投入量產,。此外,,同時發(fā)布5納米增強版(N5Performance–enhancedversion,,N5P),,計劃在2020年底投入量產。

三,、格芯時間

歷史車輪呼嘯而過,,摩爾定律下的制作工藝不斷迭代更新,如同行駛在茫茫大海中,,一旦上船,,便只能向前。

當然,,也可選擇放棄,,愿賭服輸。比如:來自美國的GlobalFoundries(下稱“格芯”)與同處臺灣的聯(lián)華電子(下稱“聯(lián)電”),。

格芯的掉隊始于2009年,,該公司董事長HectorRuiz卷入“內線交易”案而下臺,原定第二年流片的32與40/45納米SOIHigh-k,,以及28納米High-k工藝芯片,,全部被推遲2至3個季度量產。

雖然格芯官方聲音并非跳票延期,,只是為了迎合主要客戶AMD的市場需求,,但是彼時AMD與Intel的競爭正處于兵刃相接的階段,格芯的延期導致AMD32納米桌面級芯片,,晚于Intel一年才上市,。

對于格芯的掉隊,張忠謀表示商業(yè)競爭牽扯到的則是金錢,,敵軍如果面臨如此窘境,,不會為對方掉一滴眼淚。

而當來到7納米時代,,格芯已宣布放棄對此制程的開發(fā),,并可能在未來某個時間節(jié)點,轉投三星陣營以獲得7納米工藝授權,。

四,、聯(lián)電時間

聯(lián)電是最早創(chuàng)立于臺灣的晶圓代工廠,當時創(chuàng)辦人之一曹興誠與張忠謀兩人并稱“晶圓雙雄”,。有別于早期IDM模式,,晶圓代工經(jīng)營模式也自此誕生,,造就聯(lián)電與臺積電列位晶圓代工老大與老二的地位。

2003年的0.13微米工藝,,是臺積電與聯(lián)電拉開差距的關鍵節(jié)點,。臺積電自主研發(fā)工藝,與聯(lián)電在選擇是否與IBM合作研發(fā)上決策失誤,,導致臺積電一技揚塵,,于市場上取得先機。這或許,,也可為國內半導體當今論“自主研發(fā)”有一定前車之鑒,,技術想要靠外援,最終并不“靠譜”,。

若從事件軌跡來看,,2006年蘇州和艦案才是關鍵事件。當時聯(lián)電被指轉投資和艦科技,,違反臺灣當局相關規(guī)定,,導致創(chuàng)辦人曹興誠被起訴而辭職,退出公司日常營運,、呈現(xiàn)“半退休”狀態(tài),。

曹興誠往后醉心于佛學與品鑒古董,而張忠謀仍奮斗于半導體產業(yè),。

北上創(chuàng)業(yè)的傳奇與精彩

好在晶圓代工領域玩家還有張汝京,。

某種程度來說,張汝京的經(jīng)歷與張忠謀類似,,早年同樣就讀于美國,,并取得電子相關專業(yè)博士學位;也均在同一家公司有過長達數(shù)年的就職經(jīng)歷,。

當張忠謀在1983年離開德州儀器時,,正是張汝京在這家公司的第5年,1997年,,張汝京離開德州儀器,,隨后開啟“三起三落”的創(chuàng)業(yè)傳奇。

一,、世大時間

回到臺灣后,,張汝京創(chuàng)立世大半導體(臺灣第三家晶圓代工廠,下稱“世大”),。三年后,,產能就已超行業(yè)老大臺積電的三分之一。

隨后不久,,“臺積電并購世大”呈現(xiàn)報端,。據(jù)臺媒爆料,張忠謀與世大大股東密謀,,趁張汝京不備對世大發(fā)起收購,,“陰謀論”不脛而走。

后來,,張汝京數(shù)次辟謠,,稱張忠謀為令人尊敬的前輩。而張汝京是張忠謀在在德州儀器的部下,,在并購過程中,,張汝京全程參加討論。

二,、中芯國際時間

彼時,,正值國內半導體制造能力薄弱的節(jié)點。面對差距,,國家領導們一直在積極籌劃中國半導體的發(fā)展計劃,。因此,一直期望在中國大陸建廠,,且具備豐富晶圓代工經(jīng)驗的張汝京成為首要人選,。

2000年,張汝京在上海創(chuàng)立中芯國際,,據(jù)統(tǒng)計共300多名半導體工程師隨其來到上海,,其中不少是其老同事。至此,,國內半導體晶圓代工發(fā)展進入快車道,。

在張汝京的帶領下,中芯國際將落后于國際水平的差距快速縮小,,并在北京,、天津等多地設廠,成為中國內地晶圓代工領域頭把交椅,。

飛速發(fā)展的另一面是隱患,。臺積電利用反向工程追蹤的方法,比對中芯國際芯片與臺積電之間的相似度,,并自2003年起,,對中芯國際提出兩次訴訟,直指其對臺積電技術專利及商業(yè)機密的竊取,。

2009年,,美國法院判中芯國際敗訴,4天后,張汝京,、中芯國際董事長江上舟和律師團飛往香港,,與臺積電緊急談判。

最終以中芯國際賠償2億美元現(xiàn)金及10%股權而告終,。隨后,,張汝京離開中芯國際。

三,、后創(chuàng)業(yè)時間

由于和中芯國際已簽訂競業(yè)協(xié)議,,張汝京在3年內不得從事芯片相關工作,隨后其在青島等地投資4家LED工廠,。2014年,,在上海臨港開建大硅片制造工廠新昇半導體。

4年后,,張汝京70歲,,融資150億元在青島創(chuàng)辦芯恩半導體,再度創(chuàng)業(yè),。值得一提的是,,這是國內第一家CIDM模式(CommuneIDM,即共享式IDM)的晶圓代工廠,。

談到CIDM模式,,張汝京認為,比起IDM,,前者通過大量芯片設計企業(yè)入股的方式,,引入設計人才;另外,,IDM由于代工的模式,,需不斷專研制程與工藝,相反CIDM面向客戶生產,,可以先做滿足使用需求的成熟工藝,,快速提高產能。

技術大牛與生猛叛逆者

如同傳承與輪回一般,,在張汝京離開中芯國際7年后,,另一位臺積電“最熟悉的陌生人”梁孟松,于2017年加入中芯國際,,兩年后的9月,,其帶領中芯國際成功實現(xiàn)14納米芯片量產。

至此,,離臺積電最先進制程相比,,僅有兩代的差距,。之于中國芯而言,也是里程碑式的存在,。

一,、美好時光

與兩位老前輩一樣,梁孟松同樣也在美國取得電子相關專業(yè)的博士學位,,并在AMD美國總部工作數(shù)年,。1992年,他回到臺灣,,加入臺積電,那一年他40歲,。

他領導臺積電先進工藝的核心部門——模塊開發(fā)團隊,,個人擁有500多個專利,在臺積電多次工藝升級中,,具有不可磨滅的貢獻,。

如果一切順風順水,梁孟松可能為臺積電工作直到退休,。轉折發(fā)生在2006年,,據(jù)臺媒報道,梁孟松的老上司蔣尚義(研發(fā)副總)退休,。

2008年,,梁孟松離開臺積電,雙方簽訂競業(yè)協(xié)議,,梁孟松在三年內不得從事半導體相關工作,,并以此作為梁孟松在臺積電股權兌現(xiàn)的籌碼。

二,、三星時間

隨后,,梁孟松被三星聘請,作為其所投資的成均館大學講師,。據(jù)臺媒報道,,在協(xié)議簽訂后的第二年,臺積電方面曾主動聯(lián)系梁孟松,,質疑其并非僅在大學任教,,實質上已加入三星半導體,并警告其股權可能會被交由臺積電教育與文化基金會處理,。

得到梁孟松方面的否認后,,臺積電方面決定兌現(xiàn)其持有的738,000股,,共價值1億新臺幣(約2300萬人民幣),,分3期支付。協(xié)議期結束后,梁孟松以首席科技官的身份加入三星半導體系統(tǒng)部,,幫助其快速快速趕上臺積電,。

當時三星處于量產28納米,并在研發(fā)20納米的階段,。梁孟松放棄20nm技術,,直接進入14nm,而臺積電正在研發(fā)16納米FinFET工藝,。

最后,,三星攻克14納米制程,并拿下蘋果A9的部分訂單(臺積電方案使用16納米工藝),,被部署于iPhone6s/6sPlus手機,。

2017年,梁孟松與三星合約到期后,,加入中芯國際,,再后來,就是14納米工藝量產的故事,,而未來他還帶領中芯國際創(chuàng)造多少奇跡,?拭目以待!

恩怨隨風但火花長流

梳理張忠謀,、張汝京與梁孟松的故事,,發(fā)現(xiàn)他們如同晶圓代工領域的鐵三角,無論從技術還是市場等多領域,,都無法將其割裂,。類似的人生軌跡,均是留洋歸國,,并不約而同在不同的時間節(jié)點,,帶領晶圓代工產業(yè)進入中國時間。

張汝京創(chuàng)立的臺積電成為Fabless模式的中堅,,無法想象現(xiàn)在的臺積電如果停工一天將會給全球半導體產業(yè)帶來多大的損失,;張汝京讓中國大陸的晶圓代工開始進入全球角斗場;梁孟松則讓全球的晶圓代工格局更具張力,,讓臺積電領跑的距離在縮短,,讓這個產業(yè)更具斗志。

恩怨糾葛隨風而去,,留下的是三位中國人在科技創(chuàng)新之路上,,深深淺淺的腳印。

作者:裴軍


本站內容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉載內容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點,。轉載的所有的文章、圖片,、音/視頻文件等資料的版權歸版權所有權人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內容無法一一聯(lián)系確認版權者。如涉及作品內容,、版權和其它問題,,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失,。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:[email protected],。