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台积电 TSMC

TSMC

Episode 2021-09-072021-09-07简体中文Members only
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§01半导体新时代让这段故事重新受到关注

主持人将这期节目介绍为 2021 年录制的重制版。那时 Acquired 的听众远少于后来,许多人还不认识台积电。他们在 2025 年的开场中把台积电描绘成制造超级强权:据主持人说,台积电为 Apple、NVIDIA、AMD、Qualcomm、Broadcom 和云服务商制造先进处理器,并提到其市值从 2021 年的约 5,500 亿美元增长到超过 1 万亿美元。这些是主持人当下介绍时引用的数据,与后面的历史叙述不同。节目核心前提是,一家过去多数人没听过的公司,如今已成为智能手机、人工智能、云计算、汽车和其他技术的重要基础。

2021 年录制这期节目的背景是全球芯片短缺;主持人说,Ford F-150 等产品也受到影响。他们认为台积电的重要性非同寻常:公司位于台湾,而台湾的政治地位存在争议;它的故事既涉及创办人的职业生涯,也涉及全球半导体供应链的发展。主持人同时提醒,这不是投资建议,尽管他们可能持有所讨论公司的股票。开场把地缘政治与制造产能直接放进商业故事,而不是当作旁支话题。

§02Morris Chang 的早年经历跨越三场战争

故事从 1931 年的宁波讲起,Morris Chang 出生在一个生活相对宽裕、但并不富有的家庭。他的父亲先做县级官员,后来担任银行经理;家人也随着父亲工作调动在中国各地搬迁。中日战争爆发后,Morris 和母亲逃往香港;珍珠港事件后,日本袭击香港,他们又逃回中国。之后中国内战爆发,他们再次逃离。还未满 18 岁时,Chang 已经历中日战争、第二次世界大战和中国内战。1949 年,也就是中华人民共和国成立那年,一位住在波士顿的叔叔帮他获得 Harvard 的录取。

Chang 后来回忆,刚进入 Harvard 时他欣喜若狂、几乎不敢相信,并称赞美国当时的财富、民主制度,以及道德与政治领导力。Ben 强调,政治与经济环境稳定,才让长期创新成为可能。主持人并未说稳定就能保证 Chang 成功;他们的意思是,这让他有机会发展技术职业,不必再度逃离。他后来仍经历了好几次重要转向。

§03教育和就业机会缩小了可选道路

在 Harvard,Chang 面临一个现实问题:父母没有来美国,他必须靠自己养活自己。他后来描述,20 世纪 50 年代初的美国华人能选择的体面职业很有限,包括洗衣店和餐馆老板、工程师和教授;他还指出,当时很少有华人律师、会计师或政治人物。Harvard 没有本科工程项目,于是他读完大一后转学到 MIT 学机械工程,在剩下的三年里完成本科学位和硕士学位。主持人借这段经历解释他的职业选择,也承认族裔身份可能限制了他认为自己能够从事的工作。

主持人把 Chang 毕业时的环境放在仍在成形的半导体行业中讨论。他们提到战后国防支出、Bell Labs、真空管和早期晶体管,并指出硅和集成电路还要过几年才会成为行业标准。当时主要使用锗,研究人员刚开始开发后来支撑计算产业的晶体管技术。在这样的背景下,Chang 进入半导体行业不像是加入一个成熟行业,更像是走进一个商业形态尚未成形的领域。

§04博士资格考试失利没有终结他的技术职业

拿到硕士学位后,Chang 想继续读博士,却两次没通过资格考试。主持人带着欣赏之情讲述:Chang 后来开玩笑说,学校好心给了他第二次机会,结果他还是没考过。有人问他如何戒烟时,他也说自己根本没戒。主持人还转述他戏谑的说法,认为抽烟斗有益精神生活、烟斗烟民更长寿;Ben 随即指出,总能找到数据支持或反驳这种说法。这个轶事表现了 Chang 的性格和幽默感,不是可靠的医学建议。

§05一美元的差价让 Chang 转入半导体行业

离开 MIT 后,Morris Chang 有两个工作机会:Ford 每月给 479 美元,Sylvania 新成立的半导体部门则给 480 美元。根据主持人讲述的传闻,Chang 请 Ford 把薪水提高到和 Sylvania 一样,Ford 没有答应,于是他选择了 Sylvania。主持人开玩笑说,这个仅差 1 美元的决定影响重大;但更重要的是,他因此进入一个新兴行业。当时科技还只是很小的领域,而他没有电机工程背景,是以机械工程师的身份进入半导体制造工作。

§06他在工作之外补足制造知识

在 Sylvania 位于马萨诸塞州的工厂里,Chang 被安排做初级工程师。下班后,他在公司安排的酒店里读 William Shockley 新近出版的半导体教材。一位经常去酒店酒吧的资深工程师成了他的非正式老师:Chang 会带着书去问问题,也会替对方买酒。主持人把这视为他弥补正式训练不足的机智方法。三年里,他一边工作、一边学习,也亲眼看着半导体行业逐渐形成。

主持人说,Sylvania 自己的领导层让 Chang 开始怀疑这里是否适合发展职业生涯。一位高管形容公司既做不出能卖的产品,也卖不掉自己能做的产品。Chang 随后转到当时领先的半导体公司 Texas Instruments。这个对比对理解他之后的策略很重要:他在 Sylvania 学会如何改善制造流程,也看到当产品和能力不再符合客户需求时,一家公司会如何失去优势。

§07提高良率证明了他的运营能力

在 TI,Chang 被派去协助 IBM 7090 主机电脑的晶体管生产线。这款电脑采用晶体管逻辑,而不是真空管。IBM 预计自有产能不足,因此希望找到第二家供应商。这种安排类似早期的合同制造,但当时还没有真正的纯晶圆代工市场。生产问题很严重:主持人说,Chang 到任时,IBM 的良率约为 10%,TI 则几乎为零。Chang 运用机械工程训练调整制造流程,约四个月后把 TI 的良率提高到 20%,是主持人所说 IBM 良率的两倍。节目把这视为他第一次证明制造流程能力的价值。

主持人通过单独的晶体管与集成电路作比较,解释制造改进为何重要。集成电路出现之前,制造商必须一个个制作开关,再把它们连起来;集成电路则能把许多开关放在同一个元件上。这一区别有助于理解,随着芯片集成更多晶体管,半导体生产会变得越来越复杂,需要更加先进的制造工艺。

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