創(chuàng)獨(dú)特代工模式：從“集成電路”到“集成系統(tǒng)”

王瑩

編者按：2019年7月，臺積電前COO（首席運(yùn)營官）蔣尚義先生卸去中芯國際獨(dú)立董事后，赴武漢弘芯半導(dǎo)體擔(dān)任CEO一職。2019年底，在新思科技公司的武漢全球研發(fā)中心建成投用儀式上，蔣尚義先生發(fā)來視頻祝賀，介紹了從“集成電路到集成系統(tǒng)”的趨勢;并認(rèn)為工程師的典范是大膽創(chuàng)新，一個(gè)好的工程師要在這件事情不完全了解之下就可以把它做出來。

1從“集成電路”到“集成系統(tǒng)”

在武漢地方政府的支持下，武漢在早年就有了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，并很早就開始了大規(guī)模的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投資，例如武漢新芯，2016年又有了長江存儲，2017年成立了弘芯半導(dǎo)體，他們都是做存儲業(yè)的。弘芯成立剛好兩年，目標(biāo)是做裸片/芯片，還有系統(tǒng)集成。有了新思科技公司在武漢的全球研發(fā)中心，讓這個(gè)陣容更堅(jiān)強(qiáng)、更完整。

過去三四十年，整個(gè)電子業(yè)蓬勃發(fā)展，這基于集成電路的不斷創(chuàng)新一芯片越做越小，功能越來越好，功耗越來越低，特別是價(jià)格越來越低，使很多新產(chǎn)品價(jià)格下降，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。

但是現(xiàn)在我們看到，摩爾定律已經(jīng)接近物理極限，所以會對整個(gè)產(chǎn)業(yè)造成很大的沖擊。沖擊改變了方向，使我們要從整個(gè)系統(tǒng)層面來重新看這件事情。因?yàn)檫^去整個(gè)系統(tǒng)都靠集成電路，現(xiàn)在集成電路如果到了極限，我們就要重新回去看整個(gè)系統(tǒng)。

首先看到的是這么多年來，盡管集成電路一直在進(jìn)步，但封裝與電路板的進(jìn)步，幾乎全部聚焦在怎樣把價(jià)格降低，對于效能提升基本上沒有太大的改變。因此我們再來看的時(shí)候，現(xiàn)在封裝與電路板就變成整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)作的一個(gè)瓶頸。

盡管集成電路一直在進(jìn)步，但封裝與電路板的進(jìn)步幾乎全是在怎樣把價(jià)格降低，對于效能提升基本上沒有太大的改變。

——蔣尚義

為此，蔣尚義先生從2009年開始做先進(jìn)封裝，希望打通這個(gè)瓶頸。當(dāng)做了這件事情以后，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)現(xiàn)象：除了能夠打通瓶頸之外，還看到過去幾十年來，集成電路技術(shù)的演進(jìn)幾乎有一個(gè)金科玉律：如果能夠把電路越做越小，例如把2個(gè)芯片合成1個(gè)芯片，3個(gè)芯片合成2個(gè)，再合成1個(gè)，這一定是對的。但是現(xiàn)在有了先進(jìn)封裝技術(shù)以后，這個(gè)觀念就被打破了。因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)把一個(gè)大芯片分成2個(gè)或3個(gè)，它的效能也不差，但是價(jià)格會更好。在這種情況下，整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)就完全改變了，不再把芯片越做越小，而是把1個(gè)大芯片分成若干小芯片，再重新來組合。

為此，整個(gè)生態(tài)環(huán)境要重新建立，這中間就有很多事情要做。一方面是弘芯公司想要做的事情，弘芯希望做系統(tǒng)代工，重新來規(guī)劃系統(tǒng)，怎樣從系統(tǒng)層面來把它做得最好。不過，這絕對不是弘芯公司一家能夠做得到的，而是需要整個(gè)生態(tài)環(huán)境來配合，例如設(shè)計(jì)業(yè)，還有各種不同硅片的設(shè)計(jì)，存儲器邏輯的整合。大家重新建立標(biāo)準(zhǔn)，最重要的一環(huán)是怎樣把這些串在一起。至于串在一起，就必須要借助EDA（電子設(shè)計(jì)自動化）的能力。

國內(nèi)各個(gè)產(chǎn)業(yè)，從系統(tǒng)公司到設(shè)計(jì)公司、設(shè)計(jì)服務(wù)、EDA到集成電路技術(shù)、封裝技術(shù)、設(shè)備、材料等，整個(gè)產(chǎn)業(yè)界重新來建立新的次序，大家一起努力，才能把它做到最好。

2什么是工程師的典范

蔣尚義先生學(xué)的是工科，本科、研究生是在電機(jī)系。他在幾十年的職業(yè)生涯中體會到：工程師不是要去很深入地研究自然界的定律，去把它歸納成一個(gè)個(gè)定理等，非常深入地去了解這件事情。如果說得夸張一點(diǎn)，一個(gè)好的工程師是要在這個(gè)事情不完全了解之下就可以把它做出來。等到你把所有的東西完全了解以后，你再做出來已經(jīng)太遲了，但你已經(jīng)賣不出去了，因?yàn)槟愕母偁幷咴缫呀?jīng)做出來了。但這絕對不是說你不需要讀書，只憑空想，實(shí)際上絕對是需要你所有的基礎(chǔ)知識，包括物理知識、化學(xué)知識、材料學(xué)知識、數(shù)學(xué)工具等，把它們?nèi)诤显谝黄?，但是最重要的是?chuàng)新。你怎樣用你所知道的這些東西去創(chuàng)新，把它做得更好，做出新的產(chǎn)品。工程師不是要去很深入地研究自然界的定律，去把它歸納成一個(gè)個(gè)定理等?？鋸埖卣f，一個(gè)好的工程師是要在這件事情不完全了解之下就可以做出來。

雖然摩爾定律已經(jīng)慢慢達(dá)到它的物理極限，但絕不表示創(chuàng)新可以就此停下來。就像我們回去看汽車工業(yè)，它已經(jīng)成熟了100年，但是現(xiàn)在研發(fā)還在繼續(xù)。再舉個(gè)例子，就是造橋這件事情，我們的祖先幾千年前就知道怎么造橋，甚至有的橋現(xiàn)在千年以后還是好好的。但是那個(gè)時(shí)候，他們完全不懂結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、應(yīng)用力學(xué)、土壤力學(xué)等，但是橋蓋得非常好，這就是工程師的典范。