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蔣尚義萬字訪談原文:如何拿下蘋果打敗英特爾,、關于中芯的雜音…

2022-08-19
來源:芯世相

臺積電前研發(fā)老將,被半導體行業(yè)尊稱為“蔣爸”的蔣尚義在今年3月接受美國“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,,蔣尚義加入臺積電主管研發(fā),,牽頭了0.25um(微米)至16nm(納米)FinFET 等十個關鍵節(jié)點的研發(fā),共同為臺積電打下雄厚的技術(shù)基礎,。在蘋果一家獨大的智能機時代初期,,臺積電逐步超越、替代三星,,到現(xiàn)在幾乎壟斷蘋果芯片生產(chǎn),。2013年,臺積電的16nm工藝接近英特爾的14nm工藝,,開始趕超英特爾,,2017年臺積電的7nm工藝試產(chǎn),英特爾的10nm工藝推遲,,臺積電終于躋身并成為全球先進半導體工藝制程上的標桿甚至龍頭,。

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

以下為原文部分訪談內(nèi)容,,芯世相整理如下:

01

對物理的興趣讓他結(jié)緣半導體

蔣尚義1946年出生于中國重慶,1948年隨父親搬往中國臺灣,,大學就讀于名校國立臺灣大學,,修讀電機工程。1969年,,蔣尚義進入美國普林斯頓大學學習,,1974年,轉(zhuǎn)入斯坦福大學攻讀博士學位,。

蔣:1948年,我跟隨母親去了中國臺灣,。那時資源匱乏,,意味著競爭激烈。從小學開始,,每步入新的學府就會有升學考試,。周遭的環(huán)境造就了這樣一種觀念——如果一開始沒有走上正規(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習,。我的童年其實很無聊,上小學時,,學校通常在下午2點下課,,但緊接著還有我父母安排的私教,直到下午5點,,晚上又是一場新的私教課,。

主持人:那么,你是在什么時候決定來美國上大學的呢,?這是你一直想做的事情,,還是后來才決定做的事情?

蔣:在我所處的時代,,我很幸運能夠進入國立臺灣大學,,這是臺灣最優(yōu)秀的學府,。幾乎每個電子工程專業(yè)學生都認為他們應該在美國接受更多的教育。1969年8月28日,,我與18名學生一同乘坐包機來到美國,。

主持人:然后你來到了普林斯頓大學,對嗎,?你是如何選擇普林斯頓的,?

蔣:那時,我們只是從一長串的名單中提出申請,。最終我被普林斯頓大學錄取,,并且獲得了獎學金。

主持人:你選擇的專業(yè)是電子工程專業(yè)嗎,?你對半導體感興趣還是在臺灣學過什么,?

蔣:我選擇半導體是因為大學有相關的系,系中有一些來臺灣待了一年的美國特聘教授,。當我還是大四的時候,,我們碰巧有兩位半導體領域的特聘教授,所以我上了一些半導體課程,。在那時,,我們可能的選擇是控制、電力,、通信和半導體,。所有這些領域,計算機才剛開始,。我認為自己更感興趣的是物理學,,所以我作出了選擇。

蔣:我選擇半導體,。通信與信息理論,,我認為更多的涉及到數(shù)學。我去了普林斯頓后,,我發(fā)現(xiàn)普林斯頓大學非常非常有學術(shù)性,。當時我認為他們在物理、數(shù)學和哲學方面是頂尖的,。如果你是半導體專業(yè),,第一年他們會送你到物理系學習課程,第二年再回來,。對于信息理論,,他們送你去數(shù)學系學習。整個地方都讓你感覺非常學術(shù)化,,如果我想成為一名學者,,我想沒什么地方比這更好了——但是我不想成為學者,。

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

蔣:我申請了真正的工程學校:麻省理工學院,、伯克利,、斯坦福大學、加州理工學院,。我被伯克利大學和斯坦福大學錄取了,。幸運的是我被皮爾遜博士錄取了,那時他已經(jīng)65歲了,。他是貝爾實驗室的老前輩,,和肖克利那些人一起工作。所以我去了斯坦福大學為他工作,。斯坦福大學是一所工程院校,,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體,。你的博士論文是關于什么的,?

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

02

ITT,、TI,、HP Labs的職業(yè)生涯

擔任臺積電研發(fā)總裁之前,蔣尚義曾在ITT,、TI(德州儀器)和HP Labs等工作,,在TI,蔣尚義從太陽能電池轉(zhuǎn)向研究NMOS和CMOS,,這段經(jīng)歷讓他學到了許多半導體相關的技術(shù)和知識,。在HP Labs,蔣尚義最終認識到半導體技術(shù)的應用和精進需要大規(guī)模的經(jīng)濟體量來支撐,。

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

蔣:當我從斯坦福大學畢業(yè)時,,當時正值經(jīng)濟衰退時期,,所以我的第一份工作其實是一家叫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,,他們有一個光纖通信項目需要光源,所以我得到的第一份工作就是研制這個光源,,這與我的畢業(yè)論文直接適配,。我們整個小組只有5,6人,,后來,,我在那里工作了大約一年半,在我看來這份工作太理想化了,。首先,,我認為我應該研究一個更廣泛的硅器件領域。而且,,我認為第一份工作最好是待在一個可以拓寬視野的地方,,而不僅僅是一個這么小的團隊。德州儀器似乎是一個好地方,,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:確切來說是76年初到80年末,,所以是四年半。在那個時候,,張忠謀已經(jīng)比我高了10個職級,,所以我并不真的認識他。

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能電池,。石油禁運是在73年發(fā)生的,所以美國政府開始研究啟動一個項目來推廣替代能源,。他們設定了一個非常激進的目標,,但一直沒有達到。我們發(fā)現(xiàn)一件有趣的事情是,,我們制造的太陽能電池在當時的效率只有10%到12%,。如今,這一比例幾乎是20%,。對于我們來說,,成本并不重要。我們采用了頂級的硅和傳統(tǒng)的半導體工藝,還使用了與我們制造MOS電路相同的設備,。不考慮成本,,但我們在制造硅太陽能電池上所花費的能量,可能讓它在太陽底下工作20年都恢復不了,。

主持人:很久以前,,有人跟我說過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,,由斯坦福大學教授創(chuàng)辦的一家名為SunPower的公司,。他們通過將p-n結(jié)放在硅的背面,制造出了效率最高的太陽能電池,。事實上,,我是第一個這么做的人。

主持人:那么你在德州儀器工作期間一直都在研究太陽能電池嗎,?

蔣:不,,事實上只有兩年。然后我開始研究NMOS和CMOS,。我為一個叫Al Tasch的人工作,。他后來成為了德州大學奧斯汀分校的一名教授。我從他身上學到了很多東西,。那時,,CMOS才剛剛開始,我們更像是在嘗試學習如何制造CMOS,。當時有趣的是,,你可以用一個工程師來開發(fā)一個完整的技術(shù),我們可以實現(xiàn)5微米的CMOS技術(shù),。當我離開TI時,,我想已經(jīng)實現(xiàn)了1微米。

主持人:所以現(xiàn)在你已經(jīng)有了砷化鎵,,太陽能電池,NMOS和CMOS經(jīng)驗,。在短短幾年的時間里,,你已經(jīng)對半導體技術(shù)有了相當廣泛的理解。

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

主持人:然后你搬回加州去了惠普,,對嗎,?

蔣:是的。部分原因是我的亞洲背景,,我在加州感覺更舒服,。尤其是在德克薩斯州,我認為即使你來自伊利諾斯州,,你也是個局外人,。我們只是為了能加入亞洲社區(qū),更方便的去購物,,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,。我們在同一個組織下進行了重組,,當時惠普為了發(fā)展半導體成立了電路技術(shù)小組,而后把這個IC實驗室從HP Labs轉(zhuǎn)移到了半導體業(yè)務下,,但工作地點未變,,僅僅只是改了個名字。

主持人:你在惠普的第一份工作是什么,?

蔣:在不同項目中開發(fā)CMOS相關的技術(shù),。我參與了CCD項目、CMOS項目和Bipolar項目,。我被任命為項目經(jīng)理去負責開發(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,,他們開始意識到這沒有意義,,所以他們開始整合所有的IC技術(shù)。后來我意識到惠普已經(jīng)計劃逐步退出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,。你的預算每年都會被削減,而且你不能再招聘新員工。后來,,實驗室就關閉了,。

現(xiàn)在回想起來,這也是我們自己的錯,。我們開發(fā)0.5微米CMOS技術(shù),,但一直未完成,然后我們會說,,“0.5微米技術(shù)太老了,,讓我們開始研究0.35微米的吧?!彼晕覀兛偸窍胙芯孔钕冗M的技術(shù),,但從沒有實現(xiàn)過。現(xiàn)在我回想起來,,這是IC實驗室存在的問題,。我們總是致力于前沿技術(shù),但從不實現(xiàn)它,,也從不轉(zhuǎn)讓任何技術(shù)來制造它,。

主持人:在實驗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用?;萜帐且患曳浅:玫墓?。我很喜歡惠普的文化,但如今回頭來看半導體,,你必須得具備一定的規(guī)模,,反之你不具備競爭力,無法生存,。從事半導體行業(yè),,做任何事情都很昂貴,哪怕是最基礎的工作,,因為設備真的太貴了?,F(xiàn)在想要打造領先的晶圓廠,每個月至少需要3萬片晶圓產(chǎn)能才能有競爭力,。

如果這個工廠的產(chǎn)能遠遠小于每月3萬片,,你會發(fā)現(xiàn)你根本沒有競爭力。你的成本將會比你的競爭對手高得多,。此外,如果你的公司規(guī)模很小,當你從應用材料公司和Lam Research公司購買設備時,,你要付出更高的代價,。這個差距可能是15%或更多,當三星或臺積電為相同的設備付費時,,它們的成本可能比一個小晶圓廠低15%或20%,。在所有這些事情中,規(guī)模經(jīng)濟真正扮演著非常關鍵的角色,??紤]你的成本,你需要至少有大約20億美元的預算才能開發(fā)出最先進的技術(shù),。如果你有20億美元,,你的營收需要是400億美元左右。在今天,,只有臺積電,、英特爾和三星能夠負擔得起開發(fā)更先進的技術(shù),因為它們的營收都超過了400億美元,。排名第四的企業(yè)不到100億美元,,所以它負擔不起。

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

蔣:我想惠普后來意識到了這個問題,所以半導體小組必須負責自己的損益,,他們也開始做制造業(yè)務,,以擴大他們的產(chǎn)能,但這還不夠,。所以,,我們開始意識到,我們很努力地進入制造行業(yè),,但做得不太好,。當時在惠普,我們做了一些基準測試,,就像臺積電一樣,。因為惠普是臺積電所瞄準的潛在客戶之一,所以,,我們派了一些團隊去看看臺積電的工廠,。他們實際上去計算了臺積電在這個工廠有多少步進,,我們有多少,他們的能力是什么,,我們的能力是什么,。

我們與臺積電之間有一個很大的差距,大約是50%,。所以在臺灣,,你可以使用更少的設備,生產(chǎn)更多的晶圓,?;萜针m然意識到所有問題,但還是太晚了,。我很喜歡惠普的文化,,在我們開始新項目前,每個人都有想法,,所有想法都會得到支持,,最后管理層統(tǒng)一大家的意見,并得到大家的支持,?;萜盏拿裰魇撬膹婍棧谖衣殬I(yè)生涯后期,,我也嘗試過這樣做,。

03

加入臺積電 寫下濃墨重彩

1997年,51歲的蔣尚義加入臺積電,,他的工作直接向張忠謀匯報,。在中國臺灣工作的那段時間,因為家人不在臺灣,,蔣尚義有了足夠的時間投入到工作中,。那時臺積電的技術(shù)在全球并沒有什么地位,他從“0.25微米項目”開始擔任負責人,,后來到0.18微米工藝,、0.13微米工藝,帶領團隊實現(xiàn)了零的突破,,促使臺積電成為全球首家實現(xiàn)銅互連和“l(fā)ow k”生產(chǎn)的晶圓廠……十多年的時間里一路見證臺積電的高歌猛進,。2013年底,蔣尚義從臺積電退休,。在他看來,,團隊24小時不間斷的工作,是成就臺積電的原因之一,。

主持人:之后你去了臺積電,?張忠謀來找你了嗎,?

蔣:是的。我一點也不認識他,。當時,,張忠謀是董事長,還有總經(jīng)理曾博士,。我并不是很很了解他。我在一次會議上見過他幾次,,僅此而已,。一天下午,我下班回來,,因為下午5點是臺灣的早上8點,。所以我剛下班回家,接到了一個人的電話,。有趣的是,,我不知道是誰,他便開口說,,“我們有研發(fā)副總裁,。你是來和我們一起工作的。這是薪水,,這是你的工作內(nèi)容,,這是一筆簽約獎金?!蔽也恍枰ッ嬖?。那是一份工作邀請。

主持人:這時候是1997年,?

蔣:實際上,,是1996年,我當時50歲,。臺積電是87年建立的,,當時成立已經(jīng)10年了。所以我接到了這個電話,,我說,,“不,非常感謝,,但我從來沒有想過去臺灣,。”我考慮到臺積電還是一家非常小且不穩(wěn)定的公司,,我肩負貸款和孩子的學費,,如果去了臺積電出現(xiàn)意外,,我就很難再找一份工作。所以我第一時間是拒絕的,,后來我們交流了大約半年才決定加入臺積電,。在臺灣的那段時間,我也是只身一人,。

主持人:所以當你加入臺積電時,,臺積電并不是技術(shù)領域的領導者。當你離開臺積電時,,世界都認為臺積電是世界上最先進的代工龍頭,。你做了些什么?

蔣:當我加入臺積電的時候,,我們給IEDM(國際電子器件會議)寄了一份論文時,,人們甚至都不看它。當我從臺積電開始時,,研發(fā)部門只有120人,,一個非常小的團隊,而且員工幾乎沒有什么經(jīng)驗,。我的頭銜是研發(fā)副總裁,,實際上,我就像一個項目經(jīng)理,,詳細了解了如何設計晶體管的所有細節(jié),。

在加入臺積電3個半月的時間里我每天都在工作,那個時候他們在開發(fā)0.25微米的技術(shù),。在此期間,,我是臺積電第四任研發(fā)副總裁,他們更換了三個項目經(jīng)理,。我們確定了五個需要解決的主要技術(shù)問題,。老實說,我確實利用了一些我在惠普已經(jīng)學到的知識來幫助解決一些技術(shù)問題,。

主持人:你從0.25微米開始,,到0.18微米,0.15微米再到0.13微米對吧,?

蔣:130納米實際上是臺積電非常重要的節(jié)點,,因為我們成為世界上第一個提供低鉀銅系統(tǒng)芯片(SoC)工藝技術(shù)。這是臺積電的一個轉(zhuǎn)折點,。你還記得半導體制造技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟 (Sematech)嗎,?臺積電是成員之一。我在他們的董事會上代表了臺積電,,而董事會成員如IBM,、TI,、Intel、摩托羅拉等都是我的客戶,。

蔣:他們派去Sematech董事會的人恰好也是供應鏈的負責人,。他們是我的主要客戶,但在董事會上,,我們可以坐在一起,,平等地討論問題。在那個平臺上,,我們能夠更自由地交換一些信息,。有次晚宴上,他們問我如何在一年或一年半的時間里就培養(yǎng)出了一代人才,。

我說,“當我們開發(fā)一個節(jié)點時,,基本上你會有一些學習周期,。那時,培養(yǎng)人才大約需要六個學習周期,?!蔽已邪l(fā)技術(shù)比你要快得多,因為我的研發(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,,比你快三倍,即使你比我聰明兩倍,,我還是比你強,。然后他們問我怎么能夠讓工程師上夜班?雖然我可以分享真正的原因,,但在那時我打趣的選擇以臺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:我認為是文化,。亞洲人更饑渴,因為我們的生活更艱難,。所以,,賺錢對我們來說更重要。人們愿意犧牲他們私人生活來獲得經(jīng)濟上的保障,,所以,,我堅信這是臺積電成功的真正重要的原因之一,。在美國如果工廠設備壞了,你需要等到第二天上班時間才會有人來修理,。但在臺積電,,哪怕是凌晨2點,只要我一通電話,,設備工程師毫無怨言立馬趕來,,他的家人也不會反對。

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

04

在蔣尚義看來,,

英特爾失敗的原因

1.技術(shù),、設備、配方從頭到尾做一遍(“copy exact”),,導致成本過高

2.英特爾自身系統(tǒng)帶來的高風險性

主持人:同樣的,,臺積電取得了巨大的進步,現(xiàn)在是領導者,。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文化問題,。一定有一些技術(shù)方向或設備選擇,,或者英特爾做的任何事情都沒有成功,并推遲了很長一段時間,,對吧,?

蔣:在我自己看來,尤其是在研發(fā)方面,,我們并沒有做任何特別的事情,,任何偉大的事情,但我們沒有犯任何大錯誤,。我認為當我們起步的時候,,UMC是臺積電真正強大的競爭對手。這兩家公司就是這樣,相互競爭,,非常激烈,。在130納米及之后的節(jié)點,UMC犯了錯誤,,我想英特爾也犯了一些錯誤,,而不是臺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,,“精確地復制”。這是他們研發(fā)和制造中最重要的原則,。這對他們來說也很好,,你所面臨的風險要低得多,哪怕去制造業(yè),,也不需要做改變,,循規(guī)蹈矩。但一個問題是,,一年后,,新設備的效率更好。臺積電將會適應這一點,,而英特爾則不會。因此,,臺積電的成本將開始比英特爾更低,。所以,臺積電試圖變得非常靈活,,它適應了,。

其中一個明顯的原因是英特爾的制度。他們可以以每片2萬美元的價格出售晶圓,,因為他們的CPU芯片的價格非常高,。而臺積電不能這么做,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,我認為他們是最愿意承擔高風險的企業(yè),。對于每一代技術(shù),,他們都愿意冒險去做一些新的事情。在許多關鍵領域,,例如high-K metal gate,、strained engineering、FinFET等,它總是英特爾第一個使用,,然后臺積電在下一代技術(shù)中使用,。

所以每個節(jié)點英特爾的性能都比臺積電好。當我在臺積電的時候,,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?。臺積電雖然早于英特爾公布10nm技術(shù),但首先,,臺積電的10nm定義更像是英特爾的14nm,,其性能落后于英特爾的10nm,這是絕對的事實,。其次,,英特爾一直有勇氣去創(chuàng)新。第三,,不僅在設計上,,臺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,,但臺積電不需要這些,你不得不承認英特爾的性能更好,。

我在臺積電最后幾年,,我提出一個倡議——“先進晶體管領導者”,我們想在晶體管性能上趕上并擊敗英特爾,。這個項目失敗了,,我想除了臺積電的小組之外,沒有人知道這一點,。所以,,在我的整個職業(yè)生涯中,我最大的遺憾之一就是我們沒有趕上英特爾,。在我想法中,,臺積電落后于英特爾,但現(xiàn)在臺積電已經(jīng)可以提供5nm技術(shù),,而英特爾還停留在10nm,,它確實犯了一些錯誤,我認為英特爾如今是有一點落后了,。

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

05

用先進封裝技術(shù)

從三星手中搶下蘋果

2014年,,蘋果發(fā)布A8芯片,,臺積電已經(jīng)接手代工蘋果大部分芯片,iPhone 7開始,,臺積電幾乎壟斷了所有蘋果芯片的生產(chǎn),。蔣尚義認為,蘋果之所以將自身與臺積電緊緊綁定,,與臺積電在先進封裝上的布局有重要關系,。隨著摩爾定律接近極限,他們開始看到封裝在某些情況下會成為瓶頸,,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,,臺積電的先進封裝技術(shù)終于大賣,,InFO 技術(shù)也獲得了蘋果的青睞。

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

蔣:臺積電能獲得迅速獲得蘋果青睞是因為先進封裝技術(shù)。我在2006年第一次退休,,張忠謀在2005年第一次退休,,后來他決定在2009年回來做CEO,,他把我也叫了回來,。不久,我提出兩個倡議,。一個是先進晶體管領導者,。"要追趕英特爾,我們一直落后于英特爾,。而且從未接近過英特爾",。他同意了,給了我一些資源,。第二,,開啟先進封裝。“你加入臺積電太晚了,。" 張忠謀說,,"從第一天開始,我們就討論了很多,,我們是否應該做封裝,。我們決定不做封裝,因為那是一個很小的技術(shù),,利潤率非常低,。" 我告訴他,"不,,我的意思不是那種打線工藝的封裝,。" 我說:"我就叫它先進封裝。" 而現(xiàn)在,,先進封裝被作為一個常用術(shù)語了,,每個人都在談論它。我說:"如果你看一下技術(shù)圖,,在硅晶圓上,,我們遵循摩爾定律,進步是如此之大,。但如果你看一下PCB,,金屬間距是110微米。近20年來一直如此,,它可能在20年內(nèi)從150微米變成110微米,。

過去人們在封裝研發(fā)方面花費很少。而且,,他們把更多的精力花在削減成本上,。而由于硅晶圓的進步,整個行業(yè)都對此感到高興,,在此之下,,封裝就不重要了。現(xiàn)在我們開始看到,,在某些情況下,,封裝成為瓶頸。而隨著摩爾定律越來越接近其極限,,我們需要解決這個瓶頸,。例如,英偉達的一款GPU搭配8個DRAM,,如果你觀察GPU和DRAM之間,,它們相差太遠,,因為金屬線寬非常大,如果靠得太近就無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。而且我做了一個模擬,,幾乎惠及兩代技術(shù),。但實話說,這只是針對圖形芯片,。很少有這樣的情況,。

張忠謀馬上就答應了,第二天我就開始雇人,。一年后,,我讓余振華負責這個項目,他是一個非常非常好的技術(shù)專家,。所以,,一年后,我們開發(fā)了這項技術(shù),。所以我只是簡單地告訴他,,我想用硅晶圓來取代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,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,,當我們開發(fā)出這種技術(shù)時,,便開始尋找客戶,。我告訴英偉達這很好,,但是他們從未使用。英偉達代工廠,,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,。他們只要求5%的利潤,。" "我不會與你們合作,除非你們把技術(shù)轉(zhuǎn)讓給OSAT,,我再與他們合作,。" 她說:"有了OSAT,我可以告訴他們持有庫存,,因為我有我的預算問題,,我可以告訴他們何時持有,何時釋放,。他們會聽我的,。你們從來沒有這樣做過。" 后來我開始意識到,,任何客戶使用一個全新的技術(shù)都是高風險的,。如果它不起作用怎么辦?整個公司都會失敗,,他肯定會被解雇,。

所以我們找不到客戶。后來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,。我開發(fā)技術(shù)的方式是因為我認為可以解決性能瓶頸問題。賽靈思只是想把四個Die(晶粒)連成一個整體,,這樣他們就可以把它作為下一代產(chǎn)品來賣,,而且可以賣出一個非常非常好的價格。所以他們利用這一點,,只想把4個Die封裝在一起,,使之成為一個非常大的芯片。在我看來,,我的創(chuàng)新沒有被用在好的方面,。

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

蔣:由于這兩個原因,,他們不愿意使用它。

主持人:他們希望你的利潤率和他們現(xiàn)在的封裝合作伙伴一樣,。

蔣:他們不愿意和我們合作,。對他們來說,,風險太大。賽靈思與臺積電合作開發(fā)CoWoS,,指的是臺積電的硅中介層,,那是第一代的先進封裝技術(shù),他們每月訂購50片晶圓,,讓我壓力很大,。高通是我們最大的客戶,而我和他們的一個副總裁談了很多次,,直到有一次,,他在吃飯時非常隨意地告訴我,他說,,如果你想把這個賣給我,,我只愿意付每平方毫米1美分。這是一個非常好的例子,,研發(fā)人員試圖推動一個產(chǎn)品的時候會犯這種錯誤,。所以我回去告訴余振華說,"請你去搞清楚CoWoS要花多少錢,。" 每平方毫米7美分,,這就是為什么我們無法出售它。我接著說,,讓我們開發(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,,符合這個標準,,而且賣得很火。所以高通副總裁的那句話救了我的命,,InFO也成了蘋果公司被臺積電迷住的原因,。此前臺積電之所以不能得到蘋果的業(yè)務,因為三星為他們提供了一個封裝解決方案,,即在CPU和AP上面用金屬線連接DRAM,,而臺積電做不到。

06

三度退休,,“一次錯誤”

蔣尚義2013年從臺積電二度退休后,,于2016年擔任中芯國際獨立董事。由于蔣尚義臺積電研發(fā)老將的身份,,且中芯是我國重點扶植的芯片大廠,,也是臺積電的競爭對手,從蔣尚義加入中芯,到未滿一年離職退休,,引發(fā)大眾高度關注,議論紛紛,?;仡欉^去,蔣尚義表示,,加入中芯是個錯誤,。

主持人:你在2009年回到臺積電,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繼續(xù)工作兩年,直到2015年,。所以是兼職,。

主持人:中芯國際的董事會的事,那是怎么發(fā)生的,?

蔣:發(fā)生這樣的事情,,其實有兩個原因,一個原因是,,在我的整個生活中,,我是很被動的。當每個人都說你應該更努力,,這樣你就可以去一個更好的初中,,去一個更好的大學。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,,中芯國際的CEO剛好是我在臺積電的老同事,,因為研發(fā)工作的滯后,他問我是否可以幫助他,。我認為這很敏感,,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際董事會成員的想法,,董事會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,。

主持人:有人需要你,,你就去做,?

蔣:所以我去了中芯國際,在我做出承諾之前,,我專門去告訴張忠謀,,他說好的。但是當他們?nèi)蚊粋€新的董事時,,必須要召開一個特別的董事會會議,,這個傳聞在宣布之前就已經(jīng)泄露出去了,在臺灣成為一個大新聞,。我沒有想到會這樣,,但由于某些原因,張忠謀批準了,,所以我的形象變得不好了,。在那之前,我在臺灣的形象相當好,,這真的對我的形象傷害很大,,我沒料到會這樣。

主持人:所以你是董事會成員,,然后實際上加入了中芯國際,,領導研發(fā)工作。

蔣:這是個錯誤,,這是我做過的愚蠢的事情之一,。美國制裁發(fā)生在我加入后的三天,他們不能購買任何設備來研發(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。具體來說,,他們不能研發(fā)七納米的技術(shù),。因為我是美國公民,這確實讓我很困擾,,所以我覺得不舒服,。也因為如此,讓我遇到了一些問題,。他們不信任我,,在他們看來我不僅是臺灣人,也是美國公民,。

07

18英寸晶圓為何失?。?/p>

在蔣尚義看來,發(fā)展18英寸晶圓看似提高了生產(chǎn)力,,但實際是巨頭們把小玩家淘汰的一種手段,。由于臺積電首要目標是研發(fā)先進技術(shù),導致了18英寸晶圓項目的最終失敗,。而中止18英寸晶圓項目,,全力投入12英寸晶圓先進制程,也讓臺積電今天在先進制程競賽中領先,。

蔣:我可以和大家分享的一件事,。我們現(xiàn)在生產(chǎn)的12英寸晶圓本應達到18英寸,,而該項目在2013年非常熱門,。英特爾推動了這一點。我認為6英寸是由IBM驅(qū)動的,,8英寸和12英寸是由英特爾驅(qū)動的,。英特爾想再次驅(qū)動18英寸。人們說,,要制造表面更大的晶圓,,是因為生產(chǎn)力。這不完全是真的,。更重要的是,,這是一場游戲,是一個大人物利用小人物的游戲,。因為如果你想使用18英寸,,所有的設備供應商都要匹配18英寸,他們從此不會在12英寸上開發(fā)最先進的技術(shù),。因此,,對于不需要18英寸的小選手,他們將自動退出比賽,。第二,,小選手不需要也負擔不起這么大的晶圓,所以大人物會把小人物擠出來,。這是去大型晶圓廠的首要原因,。實際上,英特爾非常努力地讓臺積電和三星聯(lián)手,,他們已經(jīng)開始花費數(shù)十億美元準備18英寸晶圓,。同樣,臺積電開始變得非常激進,。三星一直保持沉默?,F(xiàn)在他們中有兩個人開始說話了。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,,我認為我們不應該推廣18英寸晶圓,。過去,我們的競爭對手是UMC,、中芯國際,,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競爭對手,他們都比我們大,,所以這對我們毫無幫助,,實際上會傷害我們。舉個例子,,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)預算還比我們多得多,,我們對他們來說是8比6,,如果我們從18英寸開始,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人競爭3000人,,我們的壓力要大得多。更何況英特爾和三星的收入遠遠高于我們,。

張忠謀馬上明白了,,他非常感激,他說,,“我們能做什么,?”我找到應用材料公司的首席執(zhí)行官邁克·斯普林特,因為我剛剛和邁克談過,。我?guī)チ藦堉抑\的辦公室,,當然,邁克反對這一點,,反對英特爾,,反對所有關于這一點的負面言論,,因為沒有一家設備公司愿意這樣做,然后他派我和我們的采購副總裁去拜訪KLA,、LAM,、TEL,他們拒絕見我,,他們都反對18英寸,。張忠謀開始意識到這樣做是不對的,最后他決定,,臺積電的首要任務是先進制程的開發(fā),,而不是18英寸晶圓。ASML安排了2013年在舊金山舉行的Semico West會議,,第二天,,英特爾宣布他們的首要任務是先進技術(shù)的開發(fā),這就是18英寸晶圓的終結(jié),。




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