中國臺(tái)灣芯片帝國背后的隱藏建筑師

在臺(tái)積電誕生的幾年前，加州理工學(xué)院教授卡弗·米德（Carver Mead）悄悄埋下了中國臺(tái)灣半導(dǎo)體崛起的種子。一本新書揭示了他的訪問如何塑造了中國臺(tái)灣的芯片設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)，臺(tái)積電為何取得了早期的成功，以及失敗的日本與中國臺(tái)灣存儲(chǔ)廠商合并可能如何改變了科技?xì)v史。

臺(tái)積電創(chuàng)始人Morris Chang在計(jì)算機(jī)歷史博物館接受口述歷史采訪時(shí)曾承認(rèn)，純代工廠的商業(yè)模式部分受到加州理工學(xué)院教授Carver Mead的啟發(fā)。

在德州儀器 （TI） 工作期間，Chang 閱讀了 1978 年由 Mead 和施樂 PARC 研究員 Lynn Conway 合著的《VLSI 系統(tǒng)簡介》一書。

這本開創(chuàng)性的文本——通常被描述為 IC 設(shè)計(jì)的“圣經(jīng)”——引入了一種突破性的設(shè)計(jì)方法，將 IC 設(shè)計(jì)與制造分開，催化了半導(dǎo)體行業(yè)的范式轉(zhuǎn)變，稱為“米德-康威革命”。

在 DARPA 的資助下，Mead 繼續(xù)開發(fā)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 （EDA） 的早期基礎(chǔ)，為 Synopsys 和 Cadence 等公司鋪平了道路，并引發(fā)了美國 IC 設(shè)計(jì)創(chuàng)新的激增。

張氏可能沒有意識(shí)到，在他被聘為中國臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)研究院（ITRI）負(fù)責(zé)人（ITRI）的五年前，這位傳奇的山羊胡子學(xué)者已經(jīng)通過工研院將世界上最前沿的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)革命帶到了中國臺(tái)灣。

米德曾預(yù)測，隨著超大規(guī)模集成電路的興起，半導(dǎo)體行業(yè)將發(fā)生根本性的變革：“器件設(shè)計(jì)將變成系統(tǒng)設(shè)計(jì)，制造將演變?yōu)?#39;代工服務(wù)'。

在新書《從邊緣到核心：中國臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)如何成為世界之心》中，工研院前院長、臺(tái)灣清華大學(xué)名譽(yù)教授施金泰（Chin-Tay Shih）和前經(jīng)濟(jì)規(guī)劃與發(fā)展委員會(huì)部長、南洋理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)教授陳泰杰（Tain-Jy Chen）講述了米德如何在中國臺(tái)灣“找到他的弟子”——他的愿景最終在那里生根發(fā)芽。

時(shí)任工研院集成電路中心主任的施振泰回憶說，工研院校長方賢齊的朋友的女兒，恰好是米德在加州理工學(xué)院的博士生，她提到她的教授想去臺(tái)灣。

然而，米德參與美國國防部項(xiàng)目使得他的身份變得敏感，他要求對(duì)自己的行程保密。

施振泰在米德的著作正式出版之前就已經(jīng)審閱過米德的著作，這要?dú)w功于孔祥重（孔祥重）提供的早期預(yù)印本，孔祥重當(dāng)時(shí)是一位有前途的年輕學(xué)者，后來成為中央研究院院士和哈佛大學(xué)蓋茨教授。施大驚：芯片真的可以用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)嗎？

在米德訪問期間，施成為他事實(shí)上的主人，甚至帶他去太魯閣周末旅行。他們的出租車司機(jī)——一名暑假回家的大學(xué)生——恰好能說一口流利的英語，這讓米德對(duì)臺(tái)灣的人力資本水平印象深刻。

受到所見所聞的啟發(fā)，施經(jīng)常訪問美國大學(xué)，參觀米德帶頭的超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)課程。

他被一個(gè)新想法所震撼：沒有深厚半導(dǎo)體知識(shí)或資本的富有創(chuàng)造力的年輕人現(xiàn)在可以設(shè)計(jì)芯片，甚至創(chuàng)辦公司。

“這非常適合中國臺(tái)灣，”Shih 回憶道，并指出這種新的設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)模式如何適合中國臺(tái)灣以中小企業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

臺(tái)積電的首次利潤來自國內(nèi)市場

Shih 領(lǐng)導(dǎo)的 VLSI 項(xiàng)目——后來為臺(tái)積電奠定了基礎(chǔ)——深受 Mead 愿景的影響。

1982年，工研院電子研究與服務(wù)機(jī)構(gòu)（ERSO）成立聯(lián)合設(shè)計(jì)中心，購置計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，為宏碁、神通等民營企業(yè)培養(yǎng)IC設(shè)計(jì)人才。

Morris Chang 后來指出，雖然 Mead 暗示了建立專用鑄造廠的可能性，但“當(dāng)時(shí)還沒有純粹的鑄造市場”。

這就引發(fā)了一個(gè)問題：如果市場還不存在，臺(tái)積電是如何在第二年實(shí)現(xiàn)盈利的？畢竟，臺(tái)積電的成立是在米德的書出版幾年后才成立的。

根據(jù)《從外圍到核心》報(bào)道，超大規(guī)模集成電路計(jì)劃與中國臺(tái)灣蓬勃發(fā)展的 PC 行業(yè)相結(jié)合，催生了一波本土 IC 設(shè)計(jì)初創(chuàng)公司，例如成立于 1987 年的硅集成系統(tǒng) （SiS），為臺(tái)積電提供了新興的國內(nèi)客戶群。

在自傳中，Morris Chang 證實(shí)，臺(tái)積電前兩年的收入完全來自國內(nèi)客戶。到 1988 年，中國臺(tái)灣已經(jīng)擁有 50 多家 IC 設(shè)計(jì)公司，使其成為僅次于美國的世界第二大 IC 設(shè)計(jì)集群。

這些客戶主要供應(yīng)中國臺(tái)灣島內(nèi)的 PC 行業(yè)，生產(chǎn) CPU 芯片組等需求芯片。

Shih 和 Chen 的研究表明，1989 年至 2001 年間，中國臺(tái)灣 IC 設(shè)計(jì)產(chǎn)量的不到一半用于出口，這凸顯了當(dāng)?shù)匦枨笕绾螢榕_(tái)積電提供了“第一桶金”。

這本書的這一見解解決了我長期以來的一個(gè)問題。

日本的過度自信如何導(dǎo)致錯(cuò)過了PC時(shí)代

書中闡明的第二個(gè)謎團(tuán)與上述中國臺(tái)灣個(gè)人電腦行業(yè)的繁榮有關(guān)。

正如宏碁聯(lián)合創(chuàng)始人 Kenneth Tai（邰中和）在我的播客中曾經(jīng)說過的那樣，“中國臺(tái)灣成功的一個(gè)關(guān)鍵原因是我們抓住了 PC 浪潮，但日本沒有。

我經(jīng)常思考這句話。令人費(fèi)解的是，為什么在 1980 年代和 90 年代主導(dǎo)消費(fèi)電子行業(yè)的日本在個(gè)人電腦行業(yè)幾乎沒有發(fā)揮任何重要作用。

在他們的書中，施和陳提出了一個(gè)獨(dú)特的分析：日本的“過度自信”。

在消費(fèi)電子產(chǎn)品的黃金時(shí)代，日本政府在 CRT 電視、錄像機(jī)和游戲機(jī)方面處于全球領(lǐng)先地位，錯(cuò)誤地認(rèn)為它可以在個(gè)人電腦市場復(fù)制這一成功。

他們押注于 NEC 的 PC-98 平臺(tái)，該平臺(tái)在 1980 年代主導(dǎo)了日本市場，但最終輸給了兼容 IBM 的 PC（主要是中國臺(tái)灣制造）和 Apple Mac。

“日本在 PC 行業(yè)失敗了，因?yàn)樗x擇了一種與更廣泛的全球系統(tǒng)隔離的技術(shù)架構(gòu)。這一決定阻止了日本計(jì)算機(jī)擴(kuò)展到境外，“Shih 和 Chen 寫道。

這次失敗產(chǎn)生了連鎖反應(yīng)。如果沒有全球競爭力，日本的 PC 制造商就無法支持其國內(nèi) DRAM 產(chǎn)業(yè)，使其在后來的幾年中容易受到韓國的競爭。

為什么中國臺(tái)灣在DRAM上失敗

這本書為我解決的第三個(gè)問題是中國臺(tái)灣科技行業(yè)長期存在的困境：為什么中國臺(tái)灣的晶圓代工業(yè)務(wù)如此成功，而其 DRAM 行業(yè)卻如此慘??？

很少有人比 Shih 和 Chen 更能回答這個(gè)問題。在擔(dān)任工研院副總裁期間，施展泰支持了旨在開發(fā)本土 DRAM 技術(shù)的亞微米項(xiàng)目。這是繼 RCA 和 VLSI 之后的第三個(gè)重大半導(dǎo)體計(jì)劃。

陳泰基作為經(jīng)濟(jì)規(guī)劃與發(fā)展委員會(huì)部長，精心策劃了一項(xiàng)由政府資助的計(jì)劃，將陷入困境的中國臺(tái)灣存儲(chǔ)公司與日本的埃爾必達(dá)公司合并到中國臺(tái)灣存儲(chǔ)器公司（TMC）項(xiàng)目中（最終失敗）。