台积电前研发老将，被半导体行业尊称为“蒋爸”的蒋尚义在今年3月接受美国“电脑历史博物馆”（CHM）的口述历史访谈全文释出，这也是蒋尚义自去年年底离职中芯国际之后，首度详谈背后原因，在业界引发热烈讨论。
1997年，蒋尚义加入台积电主管研发，牵头了0.25um（微米）至16nm（纳米）FinFET 等十个关键节点的研发，共同为台积电打下雄厚的技术基础。在苹果一家独大的智能机时代初期，台积电逐步超越、替代三星，到现在几乎垄断苹果芯片生产。2013年，台积电的16nm工艺接近英特尔的14nm工艺，开始赶超英特尔，2017年台积电的7nm工艺试产，英特尔的10nm工艺推迟，台积电终于跻身并成为全球先进半导体工艺制程上的标杆甚至龙头。
作为台积电“技术六君子”之一，蒋尚义共同将半导体工艺技术推上新台阶，使台积电发展为技术引领者。在CHM的口述历史访谈中，蒋尚义回顾了早年的求学、求职经历，与台积电创始人张忠谋共事过程中鲜为人知的故事，以及台积电芯片代工业务超越英特尔，走上主导地位的重要节点和原因等。
以下为原文部分访谈内容，芯世相整理如下：
01
对物理的兴趣让他结缘半导体
蒋尚义1946年出生于中国重庆，1948年随父亲搬往中国台湾，大学就读于名校国立台湾大学，修读电机工程。1969年，蒋尚义进入美国普林斯顿大学学习，1974年，转入斯坦福大学攻读博士学位。
蒋：1948年，我跟随母亲去了中国台湾。那时资源匮乏，意味着竞争激烈。从小学开始，每步入新的学府就会有升学考试。周遭的环境造就了这样一种观念——如果一开始没有走上正规，那么日后将很难迎头追上，父母也常叮嘱要努力工作和学习。我的童年其实很无聊，上小学时，学校通常在下午2点下课，但紧接着还有我父母安排的私教，直到下午5点，晚上又是一场新的私教课。
主持人：那么，你是在什么时候决定来美国上大学的呢？这是你一直想做的事情，还是后来才决定做的事情？
蒋：在我所处的时代，我很幸运能够进入国立台湾大学，这是台湾最优秀的学府。几乎每个电子工程专业学生都认为他们应该在美国接受更多的教育。1969年8月28日，我与18名学生一同乘坐包机来到美国。
主持人：然后你来到了普林斯顿大学，对吗？你是如何选择普林斯顿的？
蒋：那时，我们只是从一长串的名单中提出申请。最终我被普林斯顿大学录取，并且获得了奖学金。
主持人：你选择的专业是电子工程专业吗？你对半导体感兴趣还是在台湾学过什么？
蒋：我选择半导体是因为大学有相关的系，系中有一些来台湾待了一年的美国特聘教授。当我还是大四的时候，我们碰巧有两位半导体领域的特聘教授，所以我上了一些半导体课程。在那时，我们可能的选择是控制、电力、通信和半导体。所有这些领域，计算机才刚开始。我认为自己更感兴趣的是物理学，所以我作出了选择。
蒋：我选择半导体。通信与信息理论，我认为更多的涉及到数学。我去了普林斯顿后，我发现普林斯顿大学非常非常有学术性。当时我认为他们在物理、数学和哲学方面是顶尖的。如果你是半导体专业，第一年他们会送你到物理系学习课程，第二年再回来。对于信息理论，他们送你去数学系学习。整个地方都让你感觉非常学术化，如果我想成为一名学者，我想没什么地方比这更好了——但是我不想成为学者。
主持人：所以你在那里呆了一年。听起来你很快就决定这不是你长期呆着的地方，然后你又去了斯坦福大学。为何选择斯坦福大学？
蒋：我申请了真正的工程学校：麻省理工学院、伯克利、斯坦福大学、加州理工学院。我被伯克利大学和斯坦福大学录取了。幸运的是我被皮尔逊博士录取了，那时他已经65岁了。他是贝尔实验室的老前辈，和肖克利那些人一起工作。所以我去了斯坦福大学为他工作。斯坦福大学是一所工程院校，我真的非常非常喜欢它。
主持人：所以你一直致力于研究半导体。你的博士论文是关于什么的？
蒋：关于砷化镓材料。在那时，它是前沿材料。其电子迁移率比当时任何材料都要高得多。但当我加入德州仪器时，便开始研究硅技术。
02
ITT、TI、HP Labs的职业生涯
担任台积电研发总裁之前，蒋尚义曾在ITT、TI（德州仪器）和HP Labs等工作，在TI，蒋尚义从太阳能电池转向研究NMOS和CMOS，这段经历让他学到了许多半导体相关的技术和知识。在HP Labs，蒋尚义最终认识到半导体技术的应用和精进需要大规模的经济体量来支撑。
主持人：从斯坦福大学毕业后你曾去了惠普，这是你第一次去HP Labs吗?
蒋：当我从斯坦福大学毕业时，当时正值经济衰退时期，所以我的第一份工作其实是一家叫ITT的公司，他们制造砷化镓激光器，用于光纤通信的LED。那是1974年，他们有一个光纤通信项目需要光源，所以我得到的第一份工作就是研制这个光源，这与我的毕业论文直接适配。我们整个小组只有5，6人，后来，我在那里工作了大约一年半，在我看来这份工作太理想化了。首先，我认为我应该研究一个更广泛的硅器件领域。而且，我认为第一份工作最好是待在一个可以拓宽视野的地方，而不仅仅是一个这么小的团队。德州仪器似乎是一个好地方，所以我之后去了德州仪器。
主持人：所以你从ITT去了德州仪器公司。你在那里呆了多久？
蒋：确切来说是76年初到80年末，所以是四年半。在那个时候，张忠谋已经比我高了10个职级，所以我并不真的认识他。
主持人：你在德州仪器的第一份工作是什么？
蒋：我的第一份工作是制造硅太阳能电池。石油禁运是在73年发生的，所以美国政府开始研究启动一个项目来推广替代能源。他们设定了一个非常激进的目标，但一直没有达到。我们发现一件有趣的事情是，我们制造的太阳能电池在当时的效率只有10%到12%。如今，这一比例几乎是20%。对于我们来说，成本并不重要。我们采用了顶级的硅和传统的半导体工艺，还使用了与我们制造MOS电路相同的设备。不考虑成本，但我们在制造硅太阳能电池上所花费的能量，可能让它在太阳底下工作20年都恢复不了。
主持人：很久以前，有人跟我说过制造它的能量比它能产生的能量还要大。我想这已经改变了吧?
蒋：是的，现在情况变了。今天，由斯坦福大学教授创办的一家名为SunPower的公司。他们通过将p-n结放在硅的背面，制造出了效率最高的太阳能电池。事实上，我是第一个这么做的人。
主持人：那么你在德州仪器工作期间一直都在研究太阳能电池吗？
蒋：不，事实上只有两年。然后我开始研究NMOS和CMOS。我为一个叫Al Tasch的人工作。他后来成为了德州大学奥斯汀分校的一名教授。我从他身上学到了很多东西。那时，CMOS才刚刚开始，我们更像是在尝试学习如何制造CMOS。当时有趣的是，你可以用一个工程师来开发一个完整的技术，我们可以实现5微米的CMOS技术。当我离开TI时，我想已经实现了1微米。
主持人：所以现在你已经有了砷化镓，太阳能电池，NMOS和CMOS经验。在短短几年的时间里，你已经对半导体技术有了相当广泛的理解。
蒋：在我所有的职业生涯中，我一直在不同的领域工作。通常，我们称之为集成工程师。你很博识，但你并不精深，不像是那种在同一领域深耕了40年的人。
主持人：然后你搬回加州去了惠普，对吗？
蒋：是的。部分原因是我的亚洲背景，我在加州感觉更舒服。尤其是在德克萨斯州，我认为即使你来自伊利诺斯州，你也是个局外人。我们只是为了能加入亚洲社区，更方便的去购物，去吃饭，于是我们搬回了加州。
主持人：这次你加入了HP Labs，是吗？在惠普工作了15年？
蒋：17年。我们在同一个组织下进行了重组，当时惠普为了发展半导体成立了电路技术小组，而后把这个IC实验室从HP Labs转移到了半导体业务下，但工作地点未变，仅仅只是改了个名字。
主持人：你在惠普的第一份工作是什么？
蒋：在不同项目中开发CMOS相关的技术。我参与了CCD项目、CMOS项目和Bipolar项目。我被任命为项目经理去负责开发Bipolar技术，他们称之为HP-25。我想到现在他们还在生产中使用HP-25技术。
蒋：惠普一度有很多晶圆厂。我在惠普的职业生涯，特别是在后期，他们开始意识到这没有意义，所以他们开始整合所有的IC技术。后来我意识到惠普已经计划逐步退出IC行业。所以我在惠普职业生涯的后期一直承受着整合的压力。你的预算每年都会被削减，而且你不能再招聘新员工。后来，实验室就关闭了。
现在回想起来，这也是我们自己的错。我们开发0.5微米CMOS技术，但一直未完成，然后我们会说，“0.5微米技术太老了，让我们开始研究0.35微米的吧。”所以我们总是想研究最先进的技术，但从没有实现过。现在我回想起来，这是IC实验室存在的问题。我们总是致力于前沿技术，但从不实现它，也从不转让任何技术来制造它。
主持人：在实验室还探索了其他哪些技术？
蒋：CCD、CMOS和Bipolar工艺技术，主要是这三种用于不同的应用。惠普是一家非常好的公司。我很喜欢惠普的文化，但如今回头来看半导体，你必须得具备一定的规模，反之你不具备竞争力，无法生存。从事半导体行业，做任何事情都很昂贵，哪怕是最基础的工作，因为设备真的太贵了。现在想要打造领先的晶圆厂，每个月至少需要3万片晶圆产能才能有竞争力。
如果这个工厂的产能远远小于每月3万片，你会发现你根本没有竞争力。你的成本将会比你的竞争对手高得多。此外，如果你的公司规模很小，当你从应用材料公司和Lam Research公司购买设备时，你要付出更高的代价。这个差距可能是15%或更多，当三星或台积电为相同的设备付费时，它们的成本可能比一个小晶圆厂低15%或20%。在所有这些事情中，规模经济真正扮演着非常关键的角色。考虑你的成本，你需要至少有大约20亿美元的预算才能开发出最先进的技术。如果你有20亿美元，你的营收需要是400亿美元左右。在今天，只有台积电、英特尔和三星能够负担得起开发更先进的技术，因为它们的营收都超过了400亿美元。排名第四的企业不到100亿美元，所以它负担不起。
主持人：在我们转向台积电之前，有什么关于惠普的值得注意或重要的事情吗？你已经提到了台积电的一些成本和生产特点，从后来对你职业生涯的影响中，惠普是否还发生过其他重要的事情？
蒋：我想惠普后来意识到了这个问题，所以半导体小组必须负责自己的损益，他们也开始做制造业务，以扩大他们的产能，但这还不够。所以，我们开始意识到，我们很努力地进入制造行业，但做得不太好。当时在惠普，我们做了一些基准测试，就像台积电一样。因为惠普是台积电所瞄准的潜在客户之一，所以，我们派了一些团队去看看台积电的工厂。他们实际上去计算了台积电在这个工厂有多少步进，我们有多少，他们的能力是什么，我们的能力是什么。
我们与台积电之间有一个很大的差距，大约是50%。所以在台湾，你可以使用更少的设备，生产更多的晶圆。惠普虽然意识到所有问题，但还是太晚了。我很喜欢惠普的文化，在我们开始新项目前，每个人都有想法，所有想法都会得到支持，最后管理层统一大家的意见，并得到大家的支持。惠普的民主是它的强项，在我职业生涯后期，我也尝试过这样做。
03
加入台积电 写下浓墨重彩
1997年，51岁的蒋尚义加入台积电，他的工作直接向张忠谋汇报。在中国台湾工作的那段时间，因为家人不在台湾，蒋尚义有了足够的时间投入到工作中。那时台积电的技术在全球并没有什么地位，他从“0.25微米项目”开始担任负责人，后来到0.18微米工艺、0.13微米工艺，带领团队实现了零的突破，促使台积电成为全球首家实现铜互连和“low k”生产的晶圆厂……十多年的时间里一路见证台积电的高歌猛进。2013年底，蒋尚义从台积电退休。在他看来，团队24小时不间断的工作，是成就台积电的原因之一。
主持人：之后你去了台积电？张忠谋来找你了吗？
蒋：是的。我一点也不认识他。当时，张忠谋是董事长，还有总经理曾博士。我并不是很很了解他。我在一次会议上见过他几次，仅此而已。一天下午，我下班回来，因为下午5点是台湾的早上8点。所以我刚下班回家，接到了一个人的电话。有趣的是，我不知道是谁，他便开口说，“我们有研发副总裁。你是来和我们一起工作的。这是薪水，这是你的工作内容，这是一笔签约奖金。”我不需要去面试。那是一份工作邀请。
主持人：这时候是1997年？
蒋：实际上，是1996年，我当时50岁。台积电是87年建立的，当时成立已经10年了。所以我接到了这个电话，我说，“不，非常感谢，但我从来没有想过去台湾。”我考虑到台积电还是一家非常小且不稳定的公司，我肩负贷款和孩子的学费，如果去了台积电出现意外，我就很难再找一份工作。所以我第一时间是拒绝的，后来我们交流了大约半年才决定加入台积电。在台湾的那段时间，我也是只身一人。
主持人：所以当你加入台积电时，台积电并不是技术领域的领导者。当你离开台积电时，世界都认为台积电是世界上最先进的代工龙头。你做了些什么？
蒋：当我加入台积电的时候，我们给IEDM（国际电子器件会议）寄了一份论文时，人们甚至都不看它。当我从台积电开始时，研发部门只有120人，一个非常小的团队，而且员工几乎没有什么经验。我的头衔是研发副总裁，实际上，我就像一个项目经理，详细了解了如何设计晶体管的所有细节。
在加入台积电3个半月的时间里我每天都在工作，那个时候他们在开发0.25微米的技术。在此期间，我是台积电第四任研发副总裁，他们更换了三个项目经理。我们确定了五个需要解决的主要技术问题。老实说，我确实利用了一些我在惠普已经学到的知识来帮助解决一些技术问题。
主持人：你从0.25微米开始，到0.18微米，0.15微米再到0.13微米对吧？
蒋：130纳米实际上是台积电非常重要的节点，因为我们成为世界上第一个提供低钾铜系统芯片（SoC）工艺技术。这是台积电的一个转折点。你还记得半导体制造技术战略联盟 （Sematech）吗？台积电是成员之一。我在他们的董事会上代表了台积电，而董事会成员如IBM、TI、Intel、摩托罗拉等都是我的客户。
蒋：他们派去Sematech董事会的人恰好也是供应链的负责人。他们是我的主要客户，但在董事会上，我们可以坐在一起，平等地讨论问题。在那个平台上，我们能够更自由地交换一些信息。有次晚宴上，他们问我如何在一年或一年半的时间里就培养出了一代人才。
我说，“当我们开发一个节点时，基本上你会有一些学习周期。那时，培养人才大约需要六个学习周期。”我研发技术比你要快得多，因为我的研发工程师是三班制工作，而你只有一班制工作。”所以，我每天工作24小时，比你快三倍，即使你比我聪明两倍，我还是比你强。然后他们问我怎么能够让工程师上夜班？虽然我可以分享真正的原因，但在那时我打趣的选择以台湾服兵役轮岗放哨的理由回答他们。
主持人：那么，真正答案是什么呢？
蒋：我认为是文化。亚洲人更饥渴，因为我们的生活更艰难。所以，赚钱对我们来说更重要。人们愿意牺牲他们私人生活来获得经济上的保障，所以，我坚信这是台积电成功的真正重要的原因之一。在美国如果工厂设备坏了，你需要等到第二天上班时间才会有人来修理。但在台积电，哪怕是凌晨2点，只要我一通电话，设备工程师毫无怨言立马赶来，他的家人也不会反对。
当公司想让你做事时，就去做吧。其他都不重要，就这样做吧。还有那种没有人能打败的精神，但台积电已经不再有那种精神了。老一辈的员工有这样的精神，而年轻的员工却没有。年轻人不再那么努力工作了。
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狗仔卡
发表于 2022-8-20 18:39
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