以下摘取臺積電創(chuàng)辦人張忠謀在近期“IC 60 & SEMICON Taiwan 2018”中講述的一段話,一起回顧芯片產(chǎn)業(yè)興盛的70 年。
張忠謀表示,從 1947 年晶體管發(fā)明至今已經(jīng) 70 年了,這段期間該產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了 10 個巨大的創(chuàng)新,才推進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)走到今日的盛開風(fēng)貌。
第一個創(chuàng)新: 1947 年晶體管(Transistor)的發(fā)明,由 AT&T 底下的貝爾實(shí)驗(yàn)室的 William Shockley, Walter Bardeen 和 John Brattain 發(fā)明,初期 AT & T 沒有將該技術(shù)對外,直到 1952 年才將授權(quán)給很多公司做,創(chuàng)造出兩家非常成功的半導(dǎo)體全球公司:德州儀器(TI)和仙童半導(dǎo)體(Fairchild)
第二個創(chuàng)新: 1954 年的 Si 晶體管(Si transistor ),發(fā)揚(yáng)光大者也是德州儀器。
第三個創(chuàng)新:集成電路(integrated circuit ; IC),眾所周知它是由德州儀器的 Kilby 發(fā)明,其實(shí),同一時間也有仙童半導(dǎo)體的 Noyce 發(fā)明 IC,兩個人幾乎是同時完成發(fā)明,而這個創(chuàng)新的得利者就是德州儀器和仙童半導(dǎo)體。
第四個創(chuàng)新: 1965 年由 Gordon Moore 發(fā)明的摩爾定律,該定律后來變成半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)十分重量級的鐵律。原本摩爾定律只是一個微縮概念的定律,Moore 預(yù)測將來還會繼續(xù),后來變成全世界半導(dǎo)體公司的監(jiān)督者,直到現(xiàn)在大家仍照著這個定律前進(jìn),不遵循者深怕會被競爭對手超越。
第五個創(chuàng)新: MOS Techology,包括 1964 年問世的金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管 MOSFET 、 1967 年問世的Si Gate,以及 1970 年問世的 CMOS,如果 MOS Techology 沒有被發(fā)明,摩爾定律頂多只能維持幾年,不可能一路發(fā)展到現(xiàn)在2018 年都還在執(zhí)行。
德州儀器掉隊(duì),英特爾、日本、南韓接棒崛起
MOS Techology 技術(shù)問世后,全球半導(dǎo)體是誰得利?這時候來到一個產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),過去都執(zhí)牛耳的德州儀器沒有跟上這一波,忽視了 MOS Techology 技術(shù)的出現(xiàn),并未持續(xù)投資技術(shù)研發(fā),反而是日本半導(dǎo)體公司趁勢崛起,以及英特爾開始逐漸成長,之后有韓國三星電子接棒。三星電子從 1983 年才開始做集成電路,但得利于 MOS Techology 技術(shù)的發(fā)明,它也得到了快速發(fā)展。
第六個創(chuàng)新:與 MOS Techology 技術(shù)平行發(fā)展的存儲技術(shù) DRAM 和 Flash,DRAM 是 1966 年 IBM 的 Robert Dennard 發(fā)明,F(xiàn)lash 是 1967 年貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明。
現(xiàn)在大家看到英特爾是全球處理器巨頭,其實(shí),英特爾早期是也是以 MOS Techology 技術(shù)和 DRAM 技術(shù)起家,后來才陸續(xù)轉(zhuǎn)到處理器產(chǎn)品,進(jìn)而獨(dú)霸全球。
第七個創(chuàng)新: 1980 年代的封裝測試。封裝測試現(xiàn)在在整個半導(dǎo)體的地位越來越重要,肩負(fù)延續(xù)摩爾定律的任務(wù)。
第八個創(chuàng)新: 1970 年代問世的微處理器(CPU),從此時開始,英特爾的實(shí)力在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)其使突圍、脫穎而出,而且只有它一家獨(dú)霸全球。英特爾的微處理器真正開始大規(guī)模出貨是1968 年 IBM 電腦開始出貨。自此之后,過去曾經(jīng)的龍頭都自此走上衰退之路,英特爾實(shí)力大躍進(jìn)。
第九個創(chuàng)新: VLSI Systems Design。該技術(shù)在 1970~1980 年出現(xiàn),看中摩爾定律出現(xiàn)后,可以把設(shè)計(jì)概念系統(tǒng)化,之后逐漸走向設(shè)計(jì)和晶圓代工可以獨(dú)立發(fā)展。同時,1980 年代也有很多 IP 公司和 EDA 公司的出現(xiàn),最大的得利者是芯片設(shè)計(jì)公司,但設(shè)計(jì)公司真正興起是到 1990 年代,如果沒有晶圓代工和芯片設(shè)計(jì)獨(dú)立分開,英特爾、德州儀器這些 IDM 公司也會做跨入該領(lǐng)域。
第十個創(chuàng)新:晶圓代工熱潮的興盛,1987年臺積電成立,但其實(shí) 1985 年左右,張忠謀就開始以這個模式為臺積電的成立奔走募資。
張忠謀表示,在晶圓代工時代,得利者是臺積電,但其實(shí)真正的得利者是芯片設(shè)計(jì)客戶,甚至是整個社會,如果沒有臺積電創(chuàng)立獨(dú)立晶圓代工模式,也不會有這么多的芯片設(shè)計(jì)公百花齊放,那創(chuàng)新只能靠大公司,然觀察,中小型的芯片設(shè)計(jì)公司才是驅(qū)動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的真正動力。
張忠謀指出,上述十大創(chuàng)新技術(shù)或商業(yè)模式是發(fā)生在 1985 以前,至于 1985 年以后,暫時沒有看到能夠與上述 10 個創(chuàng)新相提并論的,不過,有五個趨勢值得密切注意。
這五大趨勢分別為大陸半導(dǎo)體的崛起、2.5/3D封裝技術(shù)、EUV 光刻機(jī)、人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)、新材料如 C-tube/Graphene 等,或許可以等到十年后再來檢視,這五大趨勢對于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的影響是否足以改變產(chǎn)業(yè)風(fēng)貌,甚至是人類的整個生產(chǎn)生活。
來源:電源網(wǎng)