量產(chǎn)4nm,進(jìn)軍2nm,為何臺(tái)積電能成為世界第一?
文/DoNews專欄作者 maomaobear
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202007/416108.htm日前,臺(tái)積電在其官網(wǎng)所披露的二季度財(cái)報(bào)分析師電話會(huì)議材料中,提及4nm工藝的。
臺(tái)積電CEO、副董事長(zhǎng)魏哲家在會(huì)上表示,他們將推出4nm工藝,作為5nm工藝家族的延伸。4nm工藝將兼容5nm工藝的設(shè)計(jì)規(guī)則,計(jì)劃在2022年大規(guī)模量產(chǎn)。
同時(shí),臺(tái)積電3nm工藝也將大規(guī)模量產(chǎn),后者計(jì)劃量產(chǎn)的時(shí)間是2022年下半年。3nm工藝能把晶體管密度較5nm將提升70%,運(yùn)行速度提升10%到15%,能效提升25%到30%。
而且臺(tái)積電2nm技術(shù)也已經(jīng)突破,臺(tái)積電將切入環(huán)繞式柵極技術(shù) (gate-all-around,簡(jiǎn)稱 GAA)技術(shù),并獲得技術(shù)重大突破,成功找到切入 GAA 路徑。2nm量產(chǎn)也有曙光。
當(dāng)中國(guó)自主產(chǎn)業(yè)鏈90nm都非常困難的時(shí)候,臺(tái)積電高歌猛進(jìn)超越英特爾成為世界第一,它是如何做到的?
張忠謀傳奇
臺(tái)積電的創(chuàng)始人是張忠謀,創(chuàng)辦臺(tái)積電時(shí)他已經(jīng)55歲了。
張忠謀浙江寧波人,出生于1931年,其父曾任寧波市鄞縣財(cái)政局長(zhǎng),其母是寧波清代著名藏書家徐時(shí)棟的后人。算是世家子弟。
出生當(dāng)年,918事變爆發(fā),日本侵華。他從小就為避戰(zhàn)亂輾轉(zhuǎn)遷徙。在南京、廣州、重慶、上海、香港都住過(guò),童年時(shí)光大部分都在香港度過(guò)。
1941年,太平洋戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā),日本入侵香港,其父張蔚觀又?jǐn)y妻帶子前往重慶,張忠謀進(jìn)入重慶南開(kāi)中學(xué)就讀。
抗日戰(zhàn)爭(zhēng)打完了是內(nèi)戰(zhàn),1949年,新中國(guó)成立,18歲的張忠謀進(jìn)入美國(guó)哈佛大學(xué),全校1000多位新生,他是唯一的中國(guó)人。
1950年,張忠謀轉(zhuǎn)學(xué)到了對(duì)面的麻省理工學(xué)院,專攻機(jī)械工程。1954年,獲美國(guó)麻省理工學(xué)院機(jī)械系碩士學(xué)位。
碩士畢業(yè)后,張忠謀沒(méi)有通過(guò)博士資格考試。他工作了,手里拿著包括希凡尼亞和福特汽車在內(nèi)的4家公司聘書,他去了Sylva-nia半導(dǎo)體部門當(dāng)工程師,踏入半導(dǎo)體業(yè)。當(dāng)時(shí)半導(dǎo)體行業(yè)還在嬰兒期,他是最初的從業(yè)者。
1958年,27歲的張忠謀來(lái)到德州,進(jìn)入德州儀器,為德州儀器第一個(gè)中國(guó)員工。當(dāng)時(shí)德州儀器年?duì)I業(yè)額不到1億美元。而沉浸在半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā)中的張忠謀常與同事、集成電路(IC)的發(fā)明人Jack Kilby一起喝咖啡、談研究,他目擊了集成電路的發(fā)明歷程。
1965年,升任集成電路部門總經(jīng)理。1972年,先后就任德州儀器公司副總裁和資深副總裁,是德州儀器的第三號(hào)人物,僅次于董事長(zhǎng)和總裁。此時(shí)德州儀器早已成為世界第一,在全球有6萬(wàn)員工,其中一半歸張忠謀管。是最早進(jìn)入美國(guó)大型公司最高管理層的華人。
1985年,53歲的張忠謀放下“美國(guó)夢(mèng)”,回到臺(tái)灣擔(dān)任工業(yè)技術(shù)研究院院長(zhǎng)。
1987年,55歲的他創(chuàng)立臺(tái)積電,開(kāi)創(chuàng)的晶圓代工(foundry)模式。
可以說(shuō),沒(méi)有張忠謀,就沒(méi)有臺(tái)積電。作為一個(gè)美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的資深從業(yè)者,他幾十年的職業(yè)生涯掌握了半導(dǎo)體制造的所有細(xì)節(jié),有豐富的資源與人脈。
千軍易得,一將難求,這種領(lǐng)軍人物,帶來(lái)人才,技術(shù),資源,為臺(tái)積電做了奠基。
臺(tái)積電的崛起
1987年臺(tái)積電成立的時(shí)候,并沒(méi)有很大優(yōu)勢(shì)。在它之前有臺(tái)聯(lián)電。雖然臺(tái)積電也得到了臺(tái)灣官方的很多的幫助,但是起步還是很難的。
這個(gè)時(shí)候張忠謀開(kāi)始發(fā)揮人脈關(guān)系,1988年,他通過(guò)私人交情將老朋友安迪·格魯夫(英特爾公司前董事長(zhǎng)和首席執(zhí)行官)請(qǐng)到臺(tái)灣對(duì)臺(tái)積電開(kāi)展認(rèn)證,爭(zhēng)取為英特爾代工產(chǎn)品。
通過(guò)認(rèn)證,臺(tái)積電拿到世界半導(dǎo)體行業(yè)入門證。
然后,他又幫麻省理工的師弟,高通創(chuàng)始人歐文·雅各布斯做無(wú)線芯片,賺到第一批利潤(rùn)。
安迪·格魯夫、歐文·雅各布斯這些普通人眼中的大牛,對(duì)張忠謀來(lái)說(shuō),都是朋友和小兄弟。
臺(tái)積電很清楚專利糾紛的問(wèn)題,所以投資者他找了飛利浦,利用飛利浦的技術(shù),避開(kāi)糾紛。這樣,臺(tái)積電積累了第一桶金。
1998年,臺(tái)積電用了11年,才在0.18微米制程上勉強(qiáng)趕上IDM,有了足夠的競(jìng)爭(zhēng)力。
2000年起,12寸廠成為新建晶圓廠主流,但一座造價(jià)高達(dá)25至30億美元,不僅中小IDM負(fù)擔(dān)不起,大型IDM要投資也常顯吃力,臺(tái)積電開(kāi)始獲得越來(lái)越多的重量級(jí)客戶,臺(tái)積電開(kāi)始騰飛。
同年,臺(tái)積電收購(gòu)了世大,張忠謀把德州儀器時(shí)期的小弟張汝京的廠子給收購(gòu)了,小弟弟事先沒(méi)有得到通知,怒而出走創(chuàng)立了中芯國(guó)際。
但是,臺(tái)積電通過(guò)收購(gòu),壓倒了臺(tái)聯(lián)電,確立了老大的位置。
2007年后,智能手機(jī)興起,蘋果和高通、海思的大量訂單讓臺(tái)積電不斷加速追趕世界領(lǐng)先。
2010年,在28nm工藝路線上,臺(tái)積電押對(duì)了寶,在28nm上超越三星等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
2013年,臺(tái)積電的16nm工藝接近英特爾14nm工藝,開(kāi)始趕超英特爾。
2017年,臺(tái)積電7nm工藝試產(chǎn),英特爾10nm推遲,臺(tái)積電終于成龍,進(jìn)入無(wú)人區(qū)。此時(shí),臺(tái)積電成立30年。
2018年張忠謀退休,功德圓滿。
5nm、4nm、3nm、2nm,臺(tái)積電已經(jīng)開(kāi)始領(lǐng)先。
臺(tái)積電的啟示
臺(tái)積電雖然不是張忠謀一人之力,但是沒(méi)有張忠謀就沒(méi)有臺(tái)積電。
這種頂級(jí)產(chǎn)業(yè),就是千軍易得,一將難求。張忠謀在德州儀器的小弟張汝京創(chuàng)辦中芯國(guó)際也是如此。
在技術(shù)壁壘、專利壁壘森嚴(yán),資金密集的芯片制造行業(yè),沒(méi)有人脈與積累是很難入場(chǎng)的。
在發(fā)展初期,政府扶持是必要的。臺(tái)灣的芯片制造業(yè),當(dāng)時(shí)的臺(tái)灣政府機(jī)構(gòu)在資金上,技術(shù)上,人才上,金融服務(wù)上給了很大支持。沒(méi)有臺(tái)灣政府機(jī)構(gòu)的支持,臺(tái)灣就不會(huì)有先進(jìn)的芯片產(chǎn)業(yè)。
在芯片制造上,積累和耐心很重要。芯片一代代更新,一代技術(shù)路線選錯(cuò)了,就可能損失好幾年,損失幾百億。
經(jīng)濟(jì)形勢(shì)變化,遇到經(jīng)濟(jì)危機(jī)需求下降,往往會(huì)搞死一家企業(yè)。
很多半導(dǎo)體制造企業(yè)都沒(méi)有堅(jiān)持下來(lái),而臺(tái)積電堅(jiān)持下來(lái)了。
這兩天,中芯國(guó)際上市,寒武紀(jì)上市,這是好事。但是成就不是一蹴而就的。
長(zhǎng)時(shí)間扶持,堅(jiān)定的跟蹤,在技術(shù)節(jié)點(diǎn)突破,中國(guó)大陸也能制造出下一個(gè)臺(tái)積電。
評(píng)論