芯片盛世70年!張忠謀細(xì)數(shù)從晶體管誕生至今歷程,下一個(gè)十年點(diǎn)名看大陸

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2018-09-05 18:23:16

摘自:DeepTech深科技

從 1948 年第一顆晶體管由貝爾實(shí)驗(yàn)室(Bell Labs)的 William Shockley , Walter Bardeen 和 John Brattain 發(fā)明至今,可以說(shuō)全球芯片產(chǎn)業(yè)迄今已有70年歷史。

集成電路發(fā)明 60 周年,“晶圓代工教父”暨臺(tái)積電創(chuàng)辦人張忠謀于今天的“IC 60 & SEMICON Taiwan 2018”盛會(huì)中指出,從 1948 年晶體管發(fā)明到 1958 年 集成電路(IC)發(fā)明至今,經(jīng)歷了德州儀器、仙童半導(dǎo)體走下坡,到英特爾、三星、臺(tái)積電,以及無(wú)數(shù)芯片設(shè)計(jì)公司驅(qū)動(dòng)科技創(chuàng)新力大爆發(fā),下一波看中國(guó)崛起、 2.5 / 3D 技術(shù)、 EUV 光刻機(jī)、人工智能、新材料等五大趨勢(shì)。

從 1948 年第一顆晶體管由貝爾實(shí)驗(yàn)室(Bell Labs)的 William Shockley , Walter Bardeen 和 John Brattain 發(fā)明至今,可以說(shuō)全球芯片產(chǎn)業(yè)迄今已有70年歷史。人類生活的體驗(yàn)進(jìn)入巨大改變,在家用個(gè)人電腦、人手一支智能手機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的無(wú)處不在,甚至可以上外太空探索,半導(dǎo)體對(duì)于人類生活帶來(lái)的改變,只能用驚奇形容。

(圖片來(lái)源:DT 君)

同時(shí),經(jīng)歷過(guò)去 70 年的洗禮,我們也看到全球半導(dǎo)體大廠的更迭起落。

張忠謀在會(huì)議上開玩笑表示,他可能是臺(tái)灣少數(shù)可以回憶產(chǎn)業(yè) 60 年以前事跡的人。他回憶,1958 年 5 ~ 9 月期間,IC 發(fā)明者Jack Kilby 常常拿了一杯咖啡到他的辦公室(當(dāng)時(shí)兩人在德州儀器共事)問(wèn)張忠謀,“你知道我在做什么嗎?我在做集成電路(IC)啊!”當(dāng)時(shí)的張忠謀 27 歲,Kilby比張大 10 歲。

晶體管、IC、摩爾定律、MOS、存儲(chǔ)、晶圓代工陸續(xù)問(wèn)世,芯片產(chǎn)業(yè)興盛 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(gè)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(gè)創(chuàng)新是 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(duì)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(gè)創(chuàng)新是 1954 年的 Si 晶體管(Si transistor ),發(fā)揚(yáng)光大者也是德州儀器。

(來(lái)源:DT 君)

第三個(gè)創(chuàng)新是集成電路(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(shí)間也有仙童半導(dǎo)體的 Noyce 發(fā)明 IC,兩個(gè)人幾乎是同時(shí)完成發(fā)明,而這個(gè)創(chuàng)新的得利者就是德州儀器和仙童半導(dǎo)體。

第四個(gè)創(chuàng)新是 1965 年由 Gordon Moore 發(fā)明的摩爾定律,該定律后來(lái)變成半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)十分重量級(jí)的鐵律。原本摩爾定律只是一個(gè)微縮概念的定律,Moore 預(yù)測(cè)將來(lái)還會(huì)繼續(xù),后來(lái)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(gè)定律前進(jìn),不遵循者深怕會(huì)被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手超越。

第五個(gè)創(chuàng)新是 MOS Techology,包括 1964 年問(wèn)世的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管 MOSFET 、 1967 年問(wèn)世的Si Gate,以及 1970 年問(wèn)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(wèn)世后,全球半導(dǎo)體是誰(shuí)得利?這時(shí)候來(lái)到一個(gè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),過(guò)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(shì)崛起,以及英特爾開始逐漸成長(zhǎng),之后有韓國(guó)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(gè)創(chuàng)新技術(shù)是和 MOS Techology 技術(shù)平行發(fā)展的存儲(chǔ)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(lái)才陸續(xù)轉(zhuǎn)到處理器產(chǎn)品,進(jìn)而獨(dú)霸全球。

(來(lái)源:DT 君)

第七個(gè)創(chuàng)新是 1980 年代的封裝測(cè)試。封裝測(cè)試現(xiàn)在在整個(gè)半導(dǎo)體的地位越來(lái)越重要,肩負(fù)延續(xù)摩爾定律的任務(wù)。

第八個(gè)創(chuàng)新是 1970 年代問(wèn)世的微處理器(CPU),從此時(shí)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(guò)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(gè)創(chuàng)新是 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(shí),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(huì)做跨入該領(lǐng)域。

第十個(gè)創(chuàng)新是晶圓代工熱潮的興盛,1987年臺(tái)積電成立,但其實(shí) 1985 年左右,張忠謀就開始以這個(gè)模式為臺(tái)積電的成立奔走募資。

張忠謀表示,在晶圓代工時(shí)代,得利者是臺(tái)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(gè)社會(huì),如果沒有臺(tái)積電創(chuàng)立獨(dú)立晶圓代工模式,也不會(huì)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(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的真正動(dòng)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(shí)沒有看到能夠與上述 10 個(gè)創(chuàng)新相提并論的,不過(guò),有五個(gè)趨勢(shì)值得密切注意。

這五大趨勢(shì)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(lái)檢視,這五大趨勢(shì)對(duì)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(gè)生產(chǎn)生活。

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