書名“晶片戰爭 Chip War – The Fight for the World’s Most Critical Technology ”
作者:Chris Miller 譯者:洪慧芳
by Julie Chen
前言
我們日常生活中如果沒有成千上百的晶片,我們就無法過上舒適文明的生活。 讀商科的我以前以為晶片只存在於智慧型手機及電腦中,但實際上晶片幾乎無所不在,任何帶有開/關的設備中都有它! 我們所有的電子、電器設備都充滿了運算、感測、與系統溝通的晶片: 一輛新車裡面會有上千個晶片,冰箱,微波爐,洗碗機、洗衣機、音響、電視機、遙控器等等傳統家電、玩具也都有晶片。因此,如果沒有大量晶片,現代經濟就會停擺。以上談的還只是我們的一般生活所需的商業產品,進行一年多的烏克蘭/俄國戰爭中,晶片讓美國的飛彈、導彈打擊更精準。美國/中國爭霸中,美國聯合荷蘭、日本對中國禁運(出口管制)半導體技術、設備、人才,讓我們更明白晶片是大國爭鋒、地緣政治、國家安全上的關鍵科技。
Chris Miller 今年三月出版的新書 “晶片戰爭 Chip War ”來得正是時候,我買了英文、中文版各一,英文版送給兒子Tony,中文版我自己讀。這本書寫得好,翻譯也很好,我百忙中一氣呵成看完,以下是我的讀後感。
1. 作者Chris Miller 不愧是名校學者(哈佛大學歷史學學士、耶魯大學歷史學博士),把半導體產業的緣起、發展過程以說故事方式呈現,有重要登場人物簡介,張忠謀先生名列第一。還有術語表簡介半導體產業重要術語 如:晶片\CPU\DRAM\GPU\EDA\FinFET\微影成像 photolithography\RISC-V 等。讓一般非科技人讀起此書順暢、有趣、不生澀,堪比科普小說。
2. 因為有核心知識、大量科學人才及資金,美國是半導體業發明、發展的始祖。
美國國防部很早就投資在晶片半導體研究,第二次世界大戰後,美國軍方急欲升級武器精準打擊力,提供給史丹佛大學及加州大學柏克萊分校充裕的國防資金,供該校工程師研究航空及無線電產業。要精準打擊就需要提高運算力,電腦運算因此產生。1948年六月,美國貝爾實驗室宣布其科學家William Shockley發明了電晶體。不久人類就利用電晶體來執行運算任務,電晶體很快取代了早期電腦使用的真空管。因應晶片半導體微型縮小化及省電的需求,科學家想盡辦法在一小片半導體材料上,通常是矽,刻上數百萬或數十億個微型電晶體。1965年高登摩爾(Gordon Moore)提出了摩爾定律,預測每個晶片可放上去的電晶體將每兩年增一倍,運算力因此倍增,單位成本因此下降。
3. 美國國防部研發單位 DARP 資助3D電晶體結構(亦即所謂的 FinFET, 這是用於最先進的邏輯晶片)的關鍵研究,真正塑造了半導體業。美國軍事霸主地位主要歸功於晶片應用在軍事上的能力,如:使用晶片生產精準打擊武器。美國的科學家跟創投資本家看到晶片的商業價值,為新創公司提供創業資金,把軍方發展出來的半導體技術發揚光大,運用到廣大消費品上。
4. 半導體業製造資本支出龐大,上下游供應鏈是全球化,互相依賴,單一國家想自給自足獨立完成半導體業是不可能的,因為半導體業所需機台、化學物、軟體技術集中在少數國家的少數廠商(如美國的半導體設計軟體EDA、荷蘭廠商ASML製造的極紫外光(EUV)曝光機、日本的特殊化學原料供應等)。1985 年張忠謀應李國鼎之邀來台,1987年創立台積電,成功地建立了一個由晶片設計師、化學品供應商、機台製造商所組成的超高效率國際網絡,這個網絡是不可能輕易解體的。同年,中國工程師任正非在深圳成立華為,專營電子、電信設備買賣。
5. 台積電的經營策略 vs. 英特爾/三星的經營策略
張忠謀創立台積電制定的經營策略:專精替各方製造生產晶片,自己不做晶片設計,台積電因此享有大規模生產晶片的好處而且熟能生巧,累積很多生產經驗,精進製程提高良率。
而英特爾/三星兩家則是同時從事晶片設計及晶片生產,注意力分散,生產規模較小、良率較低。兩種不同的經營策略導致不同的結果,台積電的技術及業績蒸蒸日上,把英特爾/三星狠甩在後。
6. 台灣晶片業最大威脅是中國
2014年,中國把晶片列為重點產業。2015年,中國清華大學投資成立的紫光集團CEO趙緯國來台,他誇口要買台積電25% 股份,並且主張合併聯發科與紫光的晶片設計事業。回北京後還建議中國,如果台灣不改變限制中國投資的法令,就該禁止進口台灣的晶片。
近來美國的出口管制,將在短期內阻止中國公司製造先進晶片,但中國仍然擁有製造低階晶片所需的設備,中國公司靠中國政府大量補貼,以割喉價搶佔低階晶片市場,低階晶片市場將面臨供過於求局面。
結語
美國前財長桑默斯(Lawrence H. Summers)說:”半導體之於21世紀,就如同石油之於20世紀”。 本書作者也有類似的話:“半導體就是21世紀的石油”“在21世紀,誰控制了半導體,誰就控制了未來!”未來各行各業對晶片的需求應該有增無減,如 AI 訓練所需的GPU 晶片 、雲端資料中心、超級電腦等所需的高端晶片。
本書作者對半導體產業有深刻了解,思緒清晰,說故事的能力無人能出其左右。這是今年度我讀過最好、最有趣的一本書。
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