韓國芯片教父：金鐘基如何帶領(lǐng)韓國成為半導(dǎo)體超級大國

大數(shù)據(jù)文摘編譯作品

編譯：Mickey

在韓國芯片行業(yè)有這樣一群人的傳說，他們被稱為“金氏黑手黨”。金鐘基本人不會這么稱呼這群人，但對韓國的半導(dǎo)體工程師們來說，“金氏黑手黨”，或者說金鐘基的學(xué)生們，他們無處不在。

從 1980 年代中期開始，隨著該國芯片制造的加速發(fā)展，曾在 韓國高等科學(xué)技術(shù)學(xué)院(KAIST) 師從金鐘基的工程師就開始擔(dān)任該行業(yè)的頂級職位，并在大學(xué)和政府機構(gòu)從事半導(dǎo)體教學(xué)或研究工作。

到 21 世紀(jì)初，韓國已成為全球半導(dǎo)體市場的主導(dǎo)力量，僅存儲芯片就滿足了 60% 以上的國際需求。在世界各地，金鐘基的眾多門徒也大受褒獎，對韓國的經(jīng)濟發(fā)展做出了重要貢獻。在此之前的韓國，在 1959 年才開始組裝收音機，在80 年代初還在制造過時的存儲芯片。

這一成功可以部分追溯到現(xiàn)在是 KAIST 名譽教授的 金鐘基。他中等身高，30 多歲后頭發(fā)就花白了，是韓國第一位系統(tǒng)教授半導(dǎo)體工程的教授。從 1975 年這個國家剛剛開始生產(chǎn)第一批晶體管，到 2008 年他從教學(xué)崗位上退休，金鐘基培養(yǎng)了 100 多名學(xué)生，有效地培養(yǎng)了韓國前兩代半導(dǎo)體專家。

金鐘基和他的學(xué)生們

三星福利基金會 在 1993 年授予他著名的 Ho-Am 獎以表彰他的影響力，以表彰他“為韓國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)奠定了堅實的基礎(chǔ)”。此后，他被韓國媒體譽為行業(yè)“教父”。然而，即使在今天，金鐘基在韓國芯片界之外仍然鮮為人知。那么，這個不起眼的半導(dǎo)體“黑手黨”老大到底是誰呢？

來自IEEE的這篇文章，將從不同的維度，探索這位韓國芯片教父的貢獻和影響力，大數(shù)據(jù)文摘進行了不改變原意的改編。

以下，enjoy。

相機芯片的開始金鐘基 1942 年出生于首爾，當(dāng)時韓國是日本帝國的殖民地。他的母親是小學(xué)老師，他的父親 Kim Byung-Woon 是 韓國標(biāo)志性紗線和面料制造商Kyungbang的一名紡織工程師。年長的金父親幫助建立了公司的第一家紡紗廠，他對工程的了解和隨之而來的名聲給他的兒子留下了深刻的印象?！八刻於紩⒂^工廠，”年輕的金鐘基回憶道。“他告訴我，他可以通過聽聲音辨別哪些機器出現(xiàn)問題以及原因?！?nbsp;這些經(jīng)驗為金仲基的職業(yè)生涯播下了精神種子——他后來稱之為“工程師的頭腦”。 在成長過程中，金鐘基是一個模范的韓國學(xué)生：書呆子、聽話、沉默。盡管他的家人敦促他進圖他父親的紡織行業(yè)，但他卻選擇了電氣工程專業(yè)。他在首爾國立大學(xué)學(xué)習(xí)，然后在美國哥倫比亞大學(xué)學(xué)習(xí)，并 在晶體管理論專家Edward S. Yang的指導(dǎo)下獲得博士學(xué)位。不久之后，在 1970 年夏天，F(xiàn)airchild Camera and Instrument 聘請金鐘基在其位于加利福尼亞州帕洛阿爾托的研發(fā)實驗室工作。 金鐘基在哥倫比亞大學(xué) 自二戰(zhàn)以來，F(xiàn)airchild Camera 一直是世界領(lǐng)先的成像設(shè)備開發(fā)商，包括雷達相機、無線電羅盤和 X 射線機。1957 年，該公司成立了飛兆半導(dǎo)體部門，用硅制造晶體管和集成電路，這是一項創(chuàng)新舉措，因為當(dāng)時大多數(shù)半導(dǎo)體設(shè)備都使用鍺。該合資企業(yè)催生了數(shù)十種產(chǎn)品，包括第一塊硅集成電路，從而推動了硅谷的崛起。作為仙童研發(fā)實驗室的新人，金鐘基被派去研究其中一種新型芯片：電荷耦合器件。 就在前一年，即 1969 年，貝爾實驗室的 George E. Smith 和 Willard Boyle 提出了 CCD 的想法，他們后來因此獲得了諾貝爾獎。但是，金鐘基和他在 Fairchild 的同事們生產(chǎn)了第一批 CCD 設(shè)備，這些設(shè)備演變成廣泛用于數(shù)碼攝影、射線照相和天文學(xué)的商業(yè)產(chǎn)品。金鐘基很快就精通 了CCD 技術(shù)，以至于公司的其他工程師經(jīng)常在下班時到他的辦公室，嘗試考他?！昂芸焖麄兙烷_始稱我為 CCD 教授，”他回憶道。 在其他發(fā)明中，金鐘基輔助開發(fā)了一種 CCD 區(qū)域圖像傳感器，該傳感器極大地改善了低光檢測和第一個兩相 CCD 線性圖像傳感器——據(jù)他所說，這保證了“易用性和高質(zhì)量的圖像再現(xiàn)”?！癋airchild 的——或者更好地稱它們?yōu)椤扮娀钡摹狢CD 使高分辨率相機的廣泛應(yīng)用成為可能，”哥倫比亞大學(xué)的 Yang 說。他補充說，如果沒有這些功能性設(shè)備，“CCD 就不會獲得諾貝爾獎。” 金鐘基在 Fairchild 的經(jīng)歷改變了他，同樣也改變了相機技術(shù)。他在韓國和哥倫比亞的學(xué)校教育主要強調(diào)書本學(xué)習(xí)和理論。但他在 Fairchild 的經(jīng)歷鞏固了他最初受到父親啟發(fā)的信念，即真正的“工程師思維”不僅需要理論知識，還需要實踐技能。除了做實驗，他還養(yǎng)成了閱讀公司圖書館內(nèi)部技術(shù)報告和備忘錄的習(xí)慣，其中一些后來被帶到了韓國科學(xué)技術(shù)院并用作教材。 金鐘基在Fairchild 在 Fairchild，金鐘基還學(xué)會了如何與其他工程師溝通和領(lǐng)導(dǎo)。當(dāng)他剛剛工作時，說話輕聲細語，性格內(nèi)向，但他在仙童的導(dǎo)師鼓勵他自信而清晰地表達自己。據(jù)幾位教職員工稱，后來，金為為了 KAIST 中“說話聲音最大”的教授，他們說他如果某天不在學(xué)校，整個校園都會顯得很安靜。 金鐘基在 Fairchild 的工作中迅速成長。但在他任職僅五年后，他就回到了韓國。摯愛的父親去世了，作為長子，他覺得照顧喪母的責(zé)任很重。他在仙童經(jīng)歷的種族歧視也傷害了他的自尊心。然而，最重要的是，他找到了一個理想的工作地點。 當(dāng)時被稱為 KAIS（“T”是 1981 年添加的），金鐘基的新雇主是韓國第一所科技大學(xué)，并且仍然是最負盛名的大學(xué)之一。韓國政府于 1971 年在美國國際開發(fā)署的資助下成立了該研究所，并邀請 斯坦福大學(xué)工程學(xué)院傳奇院長、硅谷“之父”弗雷德里克·E·特曼 ( Frederick E. Terman ) 起草其藍圖。Terman 強調(diào)，KAIS 的目標(biāo)應(yīng)該是“滿足韓國工業(yè)和韓國工業(yè)機構(gòu)對訓(xùn)練有素和創(chuàng)新的專家的需求，而不是增加世界的基礎(chǔ)知識儲備?！?nbsp;這是 金鐘基傳播他新發(fā)現(xiàn)的“工程師思維”哲學(xué)的理想場所。
韓國創(chuàng)始實驗室金鐘基在 KAIS 的實驗室從 1975 年春天，就吸引了數(shù)十名雄心勃勃的碩士和博士生。實驗室受歡迎的主要原因很明顯：韓國學(xué)生渴望了解半導(dǎo)體。 韓國政府一直在吹捧這些設(shè)備的重要性，GoldStar 和三星等電子公司也是如此，它們需要相關(guān)人才來制造收音機、電視機、微波爐和手表。但除了 CMOS 手表芯片等基本集成電路之外，該行業(yè)尚未大規(guī)模生產(chǎn)自己的芯片，這主要是由于缺乏半導(dǎo)體專家。20 年來，直到 1990 年代中期，加入金的實驗室基本上是韓國有抱負的半導(dǎo)體工程師接受實踐培訓(xùn)的唯一途徑。 但并不是 KAIST 對半導(dǎo)體培訓(xùn)的虛擬壟斷使金鐘基成為無與倫比的導(dǎo)師。他介紹了一種對韓國來說全新的教學(xué)風(fēng)格。例如，他堅信“工程師的思維”的培養(yǎng)中，理論和應(yīng)用同等重要，這讓他的學(xué)生感到困惑，他們認(rèn)為工程學(xué)主要是一門學(xué)術(shù)學(xué)科。盡管他們精通數(shù)學(xué)，閱讀也很好，但他們中的大多數(shù)人從未在設(shè)計和施工方面過于努力。 因此，金教授給他的學(xué)生的第一堂課就是動手能力。在他們開始自己的項目之前，他讓他們打掃實驗室、修理和升級設(shè)備，以及尋找必要的零件。通過這種方式，他們學(xué)會了如何為自己解決問題，以及如何在沒有教科書的情況下即興發(fā)揮。他們對成為工程師的看法發(fā)生了深刻而永久的變化。他們中的許多人承認(rèn)他們至今仍在重復(fù)金鐘基的格言。例如：“不要選擇別人已經(jīng)扔進垃圾桶的科目?！?nbsp;“科學(xué)家首先考慮 原因，但我們工程師必須首先考慮怎么做?！?nbsp;并且：“錯誤的決定勝過緩慢的決定。” 金鐘基的學(xué)生都說他善良、幽默、非專制、一絲不茍、勤奮。但他們也說他很嚴(yán)格，可能脾氣暴躁，甚至可怕，尤其是當(dāng)他認(rèn)為學(xué)生懶惰或馬虎的時候。傳說他的一些學(xué)生從屋頂通過梯子進入實驗室，只是為了繞過金鐘基的辦公室。他最大的不滿之一是學(xué)生未能正確平衡理論和實踐?！暗饶阏娴膭邮謬L試過，我們再開始討論，”他責(zé)備那些過于注重智力研究的人。另一方面，他說，“你為什么不在你脖子上的‘硬螺母’里放一些有延展性的東西呢？”  金鐘基的開放性不僅影響了他自己的學(xué)生，還影響了無數(shù)其他人。他與其他 KAIST 教授合作甚至共享實驗室空間，他喜歡聯(lián)合其他部門和大學(xué)舉辦研討會，或者只是為了獲得新的想法和觀點——這在韓國學(xué)術(shù)文化中過去和現(xiàn)在都是非常不尋常的行為。Chin Dae-Je于 1989 年在三星開發(fā)了 16 兆位 DRAM，后來擔(dān)任韓國信息和技術(shù)部長官，在他的自傳中，他 講述了 Chin 于 2018 年中期在首爾國立大學(xué)讀研究生時尋求金鐘基的指導(dǎo)。1970 年代。Chin 回憶說，SNU 和 KAIST 之間“有一種激烈的競爭精神”，他的母校將他稱為與競爭對手教授一起學(xué)習(xí)的“問題學(xué)生”。 金鐘基的合作范圍從學(xué)術(shù)界擴展到工業(yè)界和政府部門。1980 年代初期，在休假期間，他在政府資助的韓國電子技術(shù)研究所領(lǐng)導(dǎo)半導(dǎo)體研發(fā)，該研究所在他的領(lǐng)導(dǎo)下開發(fā)了 32 千位和 64 千位 ROM。他在 KAIST的半導(dǎo)體研討會啟發(fā)了 GoldStar（自 1995 年以來的 LG）、現(xiàn)代電子（自 2001 年以來的海力士）和三星在 1990 年代在 KAIST 贊助他們自己的培訓(xùn)計劃。金鐘基與這些公司的密切合作還幫助在 KAIST 發(fā)起了其他主要由行業(yè)資助的開創(chuàng)性計劃，包括高性能集成系統(tǒng)中心和集成電路設(shè)計教育中心，均由金鐘基的學(xué)生京忠民執(zhí)導(dǎo)。反過來，半導(dǎo)體行業(yè)也受益于從金鐘基教出的訓(xùn)練有素的勞動力。
韓國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的演變金鐘基的 KAIST 實驗室與韓國半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展頗為同步，可分為三個時期。在第一個時期，從 1960 年代中期開始，政府通過制定法律和制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃、建立研究機構(gòu)、敦促企業(yè)和大學(xué)更多地關(guān)注半導(dǎo)體技術(shù)來帶頭沖鋒。1980 年代初，三星和其他電子公司開始認(rèn)真對待制造半導(dǎo)體設(shè)備。因此，當(dāng)金鐘基在十年前創(chuàng)辦他的實驗室時，他的目的是培訓(xùn)工程師以滿足該行業(yè)的未來需求。 他的第一批學(xué)生主要從事使用 PMOS、NMOS 和 CMOS 技術(shù)的半導(dǎo)體設(shè)計和制造，這些技術(shù)雖然在全球標(biāo)準(zhǔn)中并不領(lǐng)先，但在當(dāng)時的韓國相當(dāng)先進。由于行業(yè)工作崗位很少，金鐘基實驗室的許多校友都在政府研究機構(gòu)任職，在那里他們開發(fā)了最先進的實驗芯片。1976 年，Lim Hyung-Kyu 是金鐘基的首批碩士候選人之一，他被三星派往 KAIST 學(xué)習(xí)。Lim一直領(lǐng)導(dǎo)三星各種存儲設(shè)備的開發(fā)，最重要的是 1990 年代的 NAND 閃存。 第二個時期開始于 1983 年，當(dāng)時三星宣布將大力發(fā)展半導(dǎo)體，從 DRAM 開始。此舉促使現(xiàn)代和金星等競爭對手的企業(yè)集團也紛紛效仿。結(jié)果，韓國芯片產(chǎn)業(yè)迅速擴張。KAIST 和其他大學(xué)提供了必要的人力，政府減弱了監(jiān)管。在 金鐘基的實驗室，學(xué)生們開始探索新興技術(shù)——包括多晶硅薄膜晶體管（用于 LCD 面板）、紅外傳感器（用于軍事用途）和快速熱處理（提高效率并降低半導(dǎo)體生產(chǎn)成本）——并在著名的國際期刊上發(fā)表研究成果。 KAIST 的畢業(yè)生涌向三星、GoldStar/LG 和現(xiàn)代/海力士。隨著政府影響力的下降，一些在政府研究機構(gòu)工作的第一期校友也進入了公司工作。與此同時，越來越多金鐘基以前的學(xué)生接受了大學(xué)教授的職位。例如，在 1991 年離開金鐘基的實驗室后，Cho Byung-Jin 在現(xiàn)代汽車公司花了四年時間開發(fā) DRAM 和閃存，之后成為新加坡國立大學(xué)和 KAIST 的明星教授。在著名的國際期刊上。金鐘基的第一位博士生 Kyung Chong-Min 于 1983 年加入 KAIST 的教師；到 2018 年退休時，Kyung 培訓(xùn)的半導(dǎo)體專家比金鐘基本人還多。 第三個時期，從 2000 年開始，工業(yè)掌握了半導(dǎo)體發(fā)展的主導(dǎo)權(quán)。學(xué)術(shù)界產(chǎn)生了更多的專家以及重要的研究，而政府的貢獻微乎其微。金鐘基實驗室的校友繼續(xù)領(lǐng)導(dǎo)半導(dǎo)體工程，其中一些人晉升為高級管理人員。例如， Kwon Oh-Hyun于 1977 年從 KAIST 獲得碩士學(xué)位，在 2010 年代的大部分時間里擔(dān)任三星電子的首席執(zhí)行官，當(dāng)時該公司不僅在內(nèi)存領(lǐng)域還主導(dǎo)著手機、電視和家庭的全球市場電器。 其他校友在半導(dǎo)體研發(fā)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。LG Display 的哈永民負責(zé)平板電腦、筆記本電腦和手機的 TFT-LCD 和 OLED 屏幕；Park Sung-Kye，也被稱為“海力士的寶藏”，開發(fā)了公司的大部分內(nèi)存產(chǎn)品。與此同時，在學(xué)術(shù)界，金鐘基已成為效仿的榜樣。他的許多學(xué)員采用了他的方法和原則來教授和指導(dǎo)自己的學(xué)生成為該領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，確保為業(yè)內(nèi)提供穩(wěn)定的高技能半導(dǎo)體工程師。 2007 年春天，距離金鐘基滿 65 歲（韓國學(xué)術(shù)界的強制退休年齡）不到一年，KAIST 將他選為首批杰出教授之一，從而延長了他的終身任期。除了 Ho-Am 獎，多年來，他還獲得了許多其他獎項，包括“為改善公民福利和促進國家發(fā)展做出杰出貢獻”的民事功勛勛章。2019年，他被評為全國最高榮譽之一的科技功勛人物。
傳奇與遺產(chǎn)對于當(dāng)今韓國的年輕半導(dǎo)體工程師來說，金鐘基是一個傳奇人物——他們國家在芯片生產(chǎn)領(lǐng)域取得優(yōu)勢的背后偉大的無名英雄。但韓國在世界市場的主導(dǎo)地位現(xiàn)在正受到威脅。  使問題更加復(fù)雜的是，韓國政府忽視了其在支持 21 世紀(jì)芯片開發(fā)方面的作用。在金鐘基開始培養(yǎng)第一批半導(dǎo)體工程師近 50 年后，該行業(yè)再次面臨嚴(yán)重的勞動力短缺。專家估計， 每年需要數(shù)千名新的工程專家，但該國只生產(chǎn)幾百名。然而，盡管公司呼吁更多的工人和大學(xué)呼吁推動學(xué)術(shù)教育和研究的政策，政府卻幾乎沒做任何事情。 在職業(yè)生涯即將結(jié)束時，金鐘基開始擔(dān)心在韓國扎根的那種“工程師思維”的局限性?！绊n國的經(jīng)濟發(fā)展依賴于逆向工程和跟隨先進國家，”他在 1997 年的一次采訪中說。他補充說，這種快速跟進的方法依賴于一個教學(xué)生“如何閱讀地圖”的教育系統(tǒng)——確定一個已知的產(chǎn)品目標(biāo)并制定實現(xiàn)該目標(biāo)的過程?！罢l制作了地圖？先進國家?！?nbsp;他因此總結(jié)道：“我們現(xiàn)在必須改變我們的教育政策，教我們的學(xué)生如何繪制地圖?！?/span> 金鐘基本人可能還沒有完全實現(xiàn)這一雄心勃勃的愿景，即培養(yǎng)一個具有創(chuàng)造力的工程師國家，能夠開創(chuàng)真正的突破性技術(shù)，從而確保他的國家在世界舞臺上的領(lǐng)導(dǎo)地位。但他希望他的繼任者把他的建議銘記在心。 來源：https://spectrum.ieee.org/kim-choong-ki