美國怎么會最終陷入這樣的境地:必須通過控制一家荷蘭公司來牽制中國。
幾周前,拜登總統(tǒng)在荷蘭,他要求荷蘭政府限制一家名為 ASML 的公司對中國的出口。ASML 是世界上唯一一家制造制造最先進芯片所需的特定機器的公司。沒有荷蘭最大公司的這臺機器,蘋果就無法生產(chǎn) iPhone 芯片。ASML 不僅塑造了荷蘭經(jīng)濟——它塑造了整個世界經(jīng)濟。那是怎么發(fā)生的?
塔夫茨大學(xué)教授《芯片戰(zhàn)爭:為世界上最關(guān)鍵的技術(shù)而戰(zhàn)》的作者 Chris Miller 寫了很多這方面的內(nèi)容,并深入探討了地緣政治和十分吸引人的芯片制造過程。包括外交政策、高功率激光、能干的高管、壟斷、物理學(xué)的基本極限。
最近的一則新聞報道讓人印象深刻,它報道了科技界和芯片行業(yè)正在發(fā)生的各種事情,其中最明顯的是,拜登正試圖向荷蘭政府施壓,要求其停止運送芯片——供給中國制造設(shè)備。乍一看,這似乎是一個非常令人驚訝的地緣政治局勢。你能講解一下發(fā)生了什么嗎?
眼下美國正試圖切斷中國制造先進半導(dǎo)體的能力,其判斷是先進半導(dǎo)體對訓(xùn)練人工智能系統(tǒng)至關(guān)重要。如果無法獲得最先進的芯片,那么你就無法在 AI 方面取得有意義的進步。
要制造先進的半導(dǎo)體,你需要從世界上少數(shù)幾家具有制造這些工具的精密能力的公司購買機床。這些公司中最重要的公司之一是總部位于荷蘭的名為 ASML 的公司。它具有獨特的能力——世界上沒有其他人可以復(fù)制的能力,它生產(chǎn)一種稱為 EUV 光刻工具的機器,沒有***目前就不可能制造出先進的芯片。
大多數(shù)人沒有意識到芯片制造是國家經(jīng)濟的核心。通過閱讀您的書,EUV 的開發(fā)過程始于美國的英特爾,然后完全脫離了英特爾。一家荷蘭公司如何擁有這項關(guān)鍵的芯片制造技術(shù)?
光刻的概念,即使用光在硅晶片上創(chuàng)建圖案的過程,于 20 世紀(jì) 50 年代末在美國發(fā)明,并從第一代半導(dǎo)體的早期就部署在芯片行業(yè)中。芯片行業(yè)起源于美國得克薩斯州和硅谷,因此光刻技術(shù)的早期用戶主要是美國公司。在 1980 年代和 1990 年代,該行業(yè)試圖轉(zhuǎn)向一種更先進的光刻技術(shù),稱為 EUV(極紫外)光刻,它指的是這些系統(tǒng)中的光類型。
許多研究由英特爾和其他幾家美國芯片公司資助,并在美國國家實驗室完成,這些實驗室擁有實際制造所需波長的紫外線所需的設(shè)備類型和測試能力。但是沒有一家美國公司可以將這種設(shè)備商業(yè)化。盡管科學(xué)和技術(shù)主要是在加利福尼亞完成的。ASML 是一家已經(jīng)制造了老一代光刻工具并有能力將科學(xué)轉(zhuǎn)化為大規(guī)模制造設(shè)備的公司。這讓 ASML 走上了今天的軌道:世界上唯一一家可以生產(chǎn) EUV 光并用它來生產(chǎn)半導(dǎo)體的機床生產(chǎn)商。
你能否向我們介紹 EUV 光刻的基礎(chǔ)知識以及它如何制造芯片?
那么首先,什么是光刻?如果你想在硅晶片上制作圖案,你可以通過掩模照射光線來實現(xiàn)。掩模會阻擋某些區(qū)域的光線,而讓其他區(qū)域的光線通過,這就是你在芯片上獲得微型版本圖案的方式。今天的先進芯片中嵌入了數(shù)百萬甚至數(shù)十億個微型電路。它們通常只有病毒大小甚至更小,因此確實需要超精確的碳功能。
EUV 光刻使用波長為 13.5 納米的光,這是一種遠小于可見光波長的超小光。需要非常小波長的光,因為雕刻的電路非常非常??;它們本身的尺寸通常只有幾納米。產(chǎn)生這種類型的光非常困難,因為它緊鄰 X 射線光譜。它的制作很復(fù)雜,反射它的鏡子的研制也很困難。
這就是獲得 A13 芯片的方式,對吧?
對的。
臺積電必須從 ASML 購買這臺機器,ASML必須制造那臺機器,然后把它賣給臺積電,然后臺積電用它來制造 iPhone 芯片或其他任何東西。ASML把這臺機器賣給臺積電是不是就結(jié)束了?但這聽起來是一件操作起來非常復(fù)雜的事情。
這非常復(fù)雜。光是運送這臺機器就需要多架飛機,每架要花費 1.5 億美元。在這些工具的整個生命周期內(nèi),機器旁邊都有 ASML 工作人員在現(xiàn)場。ASML 是唯一一家知道在出現(xiàn)問題時如何為它們提供服務(wù)的公司,并且他們是唯一一家擁有備件以防出現(xiàn)故障的公司。沒有 ASML 員工,你就無法操作它們。
它們是如此復(fù)雜和精確,以至于學(xué)習(xí)如何在大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)施中操作它們不僅需要像臺積電這樣的半導(dǎo)體公司對它們的使用進行大量研究,還需要與 ASML 建立深厚的合作伙伴關(guān)系,因為他們確實關(guān)于光學(xué)器件如何工作以及光如何在不同環(huán)境中反射和折射的獨特知識。你需要與 ASML 進行非常非常深入的合作,以了解如何在大規(guī)模制造中實際使用這些機器。
聽起來 ASML 壟斷了這個晶圓廠設(shè)備。他們賣給其他供應(yīng)商嗎?英特爾可以購買這些機器嗎?其他代工廠可以嗎?三星能買這些機器嗎?
是的。ASML 向世界各地的客戶銷售產(chǎn)品,雖然現(xiàn)在對中國銷售有一些限制,但只有幾家公司能夠真正合理地使用 EUV 機器。它是臺積電、三星、英特爾以及一些存儲芯片制造商,如 SK 海力士和美光。那里的其他潛在客戶很少,因為價格太高,而且實際使用它們所需的精密制造技術(shù)水平確實非常小眾和獨特,以至于 ASML 知道它的客戶群永遠只有一半十幾家或最多十幾家公司。
為什么 ASML 不自己制造芯片?
因為ASML 不知道如何制造芯片。他們是一家非凡的公司,但一家公司只能做這么多。這臺機器只是制造芯片所需的多臺超復(fù)雜機器中的一臺。除了通過這種非常復(fù)雜的光學(xué)器件以完全正確的波長照射光線外,你還需要不同的機器來鋪設(shè)只有幾個原子厚的材料薄膜,或者在硅中蝕刻只有幾個原子寬的部件。這些機器由不同的公司生產(chǎn),它們擁有自己獨特的能力,而 ASML 對此一無所知,同時這些公司對光刻技術(shù)知之甚少。
芯片制造商本身也有獨特的能力。臺積電比任何人,包括它的供應(yīng)商,都更擅長使用這些機器來實際有效地制造芯片。我們確實需要所有這些不同的公司、像 ASML 這樣的工具制造商和像臺積電這樣的芯片制造商建立合作伙伴關(guān)系,以實際生產(chǎn)有效的半導(dǎo)體。
你可以購買該工具,但你必須真正知道如何使用它?
這是絕對正確的。了解如何使用它是一個過程,不僅需要從電氣工程或材料科學(xué)博士學(xué)位開始,而且確實需要多年使用這些工具。開發(fā) EUV 工具的過程耗時 30 年。這只是讓你了解實際利用它所需的精確度。
我想談一談,因為與英特爾的那段歷史真的很有趣。事實上,我們最近邀請了英特爾首席執(zhí)行官 Pat Gelsinger 在節(jié)目中,我向他詢問了 EUV。我們可以得到他的回答,以及為什么他認(rèn)為英特爾沒有贏得這場比賽是愚蠢的,但我想回到我們開始的地方,那就是拜登總統(tǒng)在荷蘭,他正在向總理施壓限制 ASML 設(shè)備出口到中國。你說世界上只有少數(shù)幾家公司可以使用這些機器,你點名的公司都不是中國公司。為什么擔(dān)心荷蘭政府會允許對中國出口?
如果你能使用先進的芯片制造工具,比如 ASML 和世界上少數(shù)其他先進工具制造商生產(chǎn)的工具,你就有相當(dāng)好的機會制造先進的芯片?,F(xiàn)在,還不能保證你能做到,但這些工具是關(guān)鍵的瓶頸之一,只有幾家公司可以生產(chǎn),而且沒有一家是在中國生產(chǎn)的。美國正在考慮將越來越依賴人工智能的下一代軍事和情報系統(tǒng)。人工智能系統(tǒng)在龐大的數(shù)據(jù)中心進行訓(xùn)練,這些數(shù)據(jù)中心充滿了 GPU 等復(fù)雜芯片,這是用于訓(xùn)練人工智能系統(tǒng)的芯片類型。
如果你不能大規(guī)模制造尖端芯片,那么你就無法獲得訓(xùn)練 AI 系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)中心容量。美國最終試圖阻止中國開發(fā)先進的數(shù)據(jù)中心。它使用機床作為瓶頸,阻止美國公司以及日本和荷蘭公司將這些設(shè)備轉(zhuǎn)移到中國。
有許多中國公司試圖變得足夠先進以購買 ASML 的 EUV 工具。中國領(lǐng)先的代工廠就是最好的例子,但是現(xiàn)在美國希望荷蘭人對更廣泛的光刻工具集實施控制——不僅是最先進的,而且是第二先進的工具。這是美國政府提出的新要求,需要美國和荷蘭就是否允許這樣做進行廣泛的談判和討論。
支持什么,反對什么?
理由是,即使是第二代最先進的工具也可以用來生產(chǎn)一些相當(dāng)復(fù)雜的芯片,這當(dāng)然是事實。反對的論點是,ASML 和其他公司失去市場份額的代價高昂,因為中國客戶在過去十年中一直在芯片制造能力方面投入巨資,并得到中國政府的大力補貼。
對于許多芯片工具制造商來說,中國已經(jīng)成為非尖端工具的一個非常重要的市場。如果荷蘭實施不僅限制最尖端工具,而且限制第二代最尖端工具的出口管制類型,這將是一次代價高昂的停止。對于領(lǐng)先的工具制造商而言,成本將達到數(shù)十億美元。
你描述的是針對中國不斷升級的制裁制度,包括芯片制造、美國公司向中國公司的技術(shù)轉(zhuǎn)讓以及其他國際公司向中國公司的技術(shù)轉(zhuǎn)讓。這就是全部嗎?那是一種策略嗎?還是說,現(xiàn)在拜登政府因為疫情才意識到芯片短缺?所有這些舉措是否具有連貫性,還是只是被動的?
不,我認(rèn)為確實有一個連貫的戰(zhàn)略,我會把現(xiàn)在發(fā)生的事情與特朗普的關(guān)稅貿(mào)易戰(zhàn)區(qū)分開來。這實際上是一個單獨的軌道。我還將其與半導(dǎo)體短缺區(qū)分開來。短缺與哪個國家有能力生產(chǎn)最先進的芯片無關(guān)。在過去七年左右的時間里,你在國家安全官僚機構(gòu)、國家安全委員會和情報機構(gòu)內(nèi)部發(fā)現(xiàn),人們越來越擔(dān)心中國在芯片制造能力方面取得真正的進步,就像它變得越來越清晰和更清楚的是,先進的芯片功能,尤其是進入數(shù)據(jù)中心的芯片類型,對于訓(xùn)練下一代人工智能系統(tǒng)至關(guān)重要。
從奧巴馬政府后期到現(xiàn)在,包括特朗普政府在內(nèi),在限制中國獲得先進芯片技術(shù)方面的政策上已經(jīng)存在相當(dāng)程度的連貫性。不僅美國做過,日本、韓國也做過。在先進半導(dǎo)體方面,許多不同的國家已采取措施實施新的投資篩選機制或限制向中國轉(zhuǎn)讓技術(shù)或知識。
中國是否有能力自己趕上,或者它真的需要技術(shù)轉(zhuǎn)讓,否則會賣給他們的設(shè)備嗎?
嗯,這是個大問題。如果中國不能靠自己趕上,美國的戰(zhàn)略就會成功。美國打賭答案是中國趕不上,或者至少短期內(nèi)趕不上。但圍繞這一點存在一些不確定性。很難預(yù)測中國是否會想辦法在國內(nèi)生產(chǎn)一些必要的技術(shù),或者他們是否會想辦法分裂西方聯(lián)盟并從不愿效仿美國出口管制的國家那里獲得一些技術(shù)。
我最好的猜測是,美國和日本很明顯將要實施的控制在未來幾年內(nèi)對中國來說確實是個問題,而且在未來 10 年左右的時間里,在制造先進半導(dǎo)體方面可能會出現(xiàn)問題。參與這些控制的國家越多,這就是荷蘭如此重要的原因。
我們怎么會最終陷入這樣的境地,即我們必須控制一家荷蘭公司以確保中國不會獲得這些能力?同樣,在功能性市場中,尤其是對于像芯片這樣對一切都非常重要的東西,會有多家公司采用多種不同的方法來制造現(xiàn)代芯片需要在我們運營的工藝節(jié)點上制造的規(guī)模的芯片現(xiàn)在。相反,只有一個,它在荷蘭。那是怎么發(fā)生的?
好吧,在過去的幾年里,整個芯片行業(yè)都出現(xiàn)了真正的集中趨勢,在許多情況下只有少數(shù)幾家公司,在某些情況下只有一家公司能夠生產(chǎn)這類軟件和機器涉及。有兩個原因。一是芯片制造過程的許多部分都是資本密集型的。制造這種機器非常昂貴。這確實會抑制競爭,因為新進入者必須花費數(shù)十億美元才能看到他們的產(chǎn)品是否有效。
第二個原因是,生產(chǎn)這些類型的工具所需的知識和專業(yè)知識類型是你無法抽象研究的。必須在制造過程中磨練它。沒有多少培訓(xùn)或博士課程可以讓你了解這些系統(tǒng)在實際制造時是如何工作的。隨著時間的推移,必須人工在機器上調(diào)整它。?
這意味著在公司中使用這些工具的人擁有真正獨特的知識,其他人很難獲得。這為這些公司提供了一道真正強大的護城河,因為對于那些不在這些公司工作的人來說,沒有直接的方法來發(fā)展必要的知識。因此,資本密集度加上真正獨特的知識使得很難建立任何類型的競爭公司。
幾個月前,我采訪了Pat Gelsinger關(guān)于 EUV 的問題,現(xiàn)在他們打算從 ASML 購買機器,放在俄亥俄州,試圖制造下一代芯片。我問,“EUV 發(fā)生了什么事?”?他說:“我們一直在打賭。當(dāng)我們想我們不需要 EUV。我們將進行光刻的高級四邊形圖案化。我們正在做其他事情來避免需要 EUV,但這些事情并沒有成功。至少,我們應(yīng)該有一個關(guān)于 EUV 的并行程序,我們當(dāng)時有多蠢?”
現(xiàn)在回想起來,答案是他們愚蠢至極。我認(rèn)為那一刻英特爾真的傻了嗎?
EUV 是一種本應(yīng)在實際出現(xiàn)前十年就可以投入生產(chǎn)的技術(shù)。開發(fā)過程一再延誤,數(shù)十億美元的成本超支,在 2000 年代末和 2010 年代初的很長一段時間里,它似乎可能會徹底失敗。直到 2015 年,這是否會奏效,以及如果奏效,它是否具有遠程成本競爭力,都非常不確定。
在這種不確定的背景下,你可以理解為什么英特爾的一些人想要賭一把在?EUV上,而不是押注他們所謂的四邊形圖案化,這意味著使用現(xiàn)有的眾所周知的***,并進行更多的光刻運行來雕刻更精密的電路。這顯然比減少光刻的運行成本更高,因為你有更多的步驟,但每個人都知道機器是有效的。?
嘗試這樣做在某些方面是低風(fēng)險的選擇。但事后看來,它沒有用。這是一個糟糕的賭注,但你可以理解他們?yōu)槭裁聪逻@個賭注。把一些責(zé)任歸咎于工程師,我認(rèn)為有太多的風(fēng)險規(guī)避和不愿意,正如 Gelsinger 所說,為研發(fā)準(zhǔn)備多種途徑,看看哪一種有效。可能有一點成本削減在當(dāng)時看來在有效地使用資源方面是明智的,但事后看來這對英特爾來說是一個巨大的成本,因為當(dāng)四邊形圖案被證明效率低下并且在某些情況下完全無能為力時,它生產(chǎn)不出英特爾所需的精度。
這就是為什么英特爾在每個連續(xù)的工藝節(jié)點上都落后于臺積電的原因嗎?因為他們的技術(shù)沒有發(fā)揮作用?
這是部分原因。我認(rèn)為這是一個復(fù)雜的答案,但 EUV 的延遲肯定是一個重要的部分。
他們在臺積電有一個明顯嵌入 ASML 的強大競爭對手。它的商業(yè)模式只是制造芯片;它所有的精力都集中在制造芯片上。但是現(xiàn)在英特爾必須加緊努力,成為一家代工廠。他表示,如果 AMD 想在那里制造芯片,他會在英特爾晶圓廠的一側(cè)貼上 AMD 標(biāo)志,但他必須去 ASML 購買 EUV 機器。他必須學(xué)習(xí)如何制造 ARM 芯片,同時開發(fā)下一代英特爾自己的 x86 芯片。那可能嗎?這看起來是不是我們對這家公司施加了太大的壓力?
好吧,我認(rèn)為毫無疑問他的工作很有挑戰(zhàn)性。如果有人能做到,他也能做到。
Pat Gelsinger不缺乏信心。
好吧,我認(rèn)為毫無疑問他已經(jīng)扭轉(zhuǎn)了英特爾的文化,但我認(rèn)為你概述英特爾在工藝技術(shù)制造方面、設(shè)計方面和商業(yè)模式方面面臨的挑戰(zhàn)是正確的創(chuàng)建這個新的代工業(yè)務(wù),這會很難。?
我認(rèn)為同時應(yīng)對這三個挑戰(zhàn)中的每一個是他唯一的選擇,因為英特爾必須應(yīng)對所有這些挑戰(zhàn)。但你說得對,這是擺在他面前的一項艱巨任務(wù)。我認(rèn)為對美國來說,很大程度上取決于英特爾是否成功。
之所以特意問英特爾,是因為它是唯一的選擇。沒有另一家大規(guī)模的美國芯片生產(chǎn)商與之媲美。英特爾就是我們所擁有的唯一賭注,如果他們更成功,那么國家安全對話、供應(yīng)鏈對話和出口管制對話可能會大不相同。但由于英特爾正處于這個非常戲劇性的轉(zhuǎn)型時刻,它對我們與中國打交道的方式產(chǎn)生了下游影響。
我認(rèn)為這是對的。我想到生產(chǎn)處理器芯片的三大領(lǐng)先公司,英特爾是自然會在美國投資的公司,因為它在美國本土。不過,我認(rèn)為還值得注意的是,英特爾在美國沒有現(xiàn)成的代工業(yè)務(wù)。就在美國建立代工能力而言,我們的起點非常低。三星和 GlobalFoundries 都有設(shè)施,雖然不是最前沿的設(shè)施。
但就建立規(guī)模和代工廠而言,每個人都從一個非常基本的起點開始。在某些方面,這就是為什么美國最終可能不會只押注于一家公司,而是押注于所有這三家公司——英特爾、臺積電和三星——試圖讓它們都在美國投資更多,然后看看誰能夠在美國開發(fā)最大的設(shè)施、最實用的商業(yè)模式,誰會贏得比賽。
這是一種非常美國式的做法,對吧?就像,“我們將補貼市場的創(chuàng)造,然后誰贏了,誰就贏了?!彪y道不會覺得以某人贏得比賽而告終,然后在美國又出現(xiàn)了另一種奇怪的壟斷嗎?有沒有想過,“實際上,你需要的是供應(yīng)鏈各個層面的多元化”?
好吧,挑戰(zhàn)在于多元化非常昂貴。如果你想為你不會在芯片行業(yè)使用的額外容量付費,你將花費大量資金。僅僅一個新的尖端芯片制造設(shè)施就花費 20 到 250 億美元,而且它的尖端技術(shù)只用了幾年。我不認(rèn)為美國真的有很大的興趣承擔(dān)建立過剩產(chǎn)能所需的巨額資本支出。
在我們幫助他們在美國開展代工業(yè)務(wù)后,我們需要那些將擁有實用商業(yè)模式的公司。這就是為什么我認(rèn)為押注多家公司并看看哪些公司能夠做到這一點確實有意義。
我認(rèn)為我們不一定會以一家公司獲勝而其他公司失敗而告終。很可能我們最終會在美國擁有多家具有商業(yè)可行性的代工廠,這將是一個很好的結(jié)果。沒有必要說明為什么這個特定市場必須以一家占主導(dǎo)地位的公司而其他公司遠遠落在后面。
有沒有考慮到代工玩家之外的投資?“我們應(yīng)該資助 ASML 的競爭對手,”或者,“我們應(yīng)該尋找超越 EUV 的下一項技術(shù),并讓政府補貼它,以便我們可以使該層多樣化”?拜登總統(tǒng)總是強調(diào)一件事“請不要把這臺機器賣給中國?!?/strong>
好吧,當(dāng)談到“我們應(yīng)該有 ASML 和 Advanced Lithography 的競爭對手嗎?”我認(rèn)為答案是那里的成本效益并沒有發(fā)揮作用。我們很可能讓荷蘭實施與美國控制非常相似的控制。在接下來的幾個月里,我認(rèn)為我們會看到這些結(jié)果。?
荷蘭的供應(yīng)風(fēng)險不大;沒有人擔(dān)心荷蘭不向美國公司發(fā)貨。建立一家替代光刻公司的成本將非常昂貴,因為 ASML 再次擁有他們 30 多年來積累的獨特能力。復(fù)制它或建立競爭對手將非常困難。所以我認(rèn)為我們的生產(chǎn)和研發(fā)資金最好花在其他地方。
但是當(dāng)你談?wù)撓乱淮饪毯拖乱淮ぞ邥r,那是一個投資的好地方。如果你看看商務(wù)部計劃使用 CHIPS 法案資金的方式,你會發(fā)現(xiàn)四分之三的資金將用于激勵更多的制造業(yè),另外 25% 將用于資助研發(fā)。其中一部分將用于下一代工具,包括可能在五年或十年內(nèi)需要的下一代光刻系統(tǒng)。
那些下一代光刻系統(tǒng)是什么?
好吧,ASML 本身正在計劃再開發(fā)兩代 EUV 工具?,F(xiàn)在他們有基本的 EUV。
等等,你描述的錫球掉落,被激光擊中,產(chǎn)生比太陽還熱的等離子體,這就是基本的 EUV?
這是基本的,是的。下一代將被稱為高數(shù)值孔徑 EUV,它將擁有更精密的光學(xué)器件,讓你可以雕刻出更精確的芯片。這些機器應(yīng)該在三年左右的時間內(nèi)上市。它們的成本將是基本 EUV 工具的兩倍。
除此之外,ASML 稱之為超數(shù)值孔徑的研發(fā)正在進行中,因此更具體的光學(xué)器件,尚不清楚它是否會起作用。距生產(chǎn)還有 10 年的時間,但這正是研發(fā)已經(jīng)在進行的地方,如果我們要在越來越復(fù)雜的芯片上制造越來越小的晶體管,這就是我們所需要的。
書中有一章是關(guān)于越來越小的晶體管的。摩爾定律的概念是芯片行業(yè)每年將芯片上的晶體管密度增加一倍。我們已經(jīng)在談?wù)摫仨毻ㄟ^世界上最平坦的鏡子向錫球發(fā)射激光,然后構(gòu)建超特定光學(xué)器件以使其更小。有限制嗎? “摩爾定律有限制嗎?”?任何人都可以在過去 40 年的任何時候說出這句話并被證明是傻瓜,但我們現(xiàn)在談?wù)摰氖窃訉用?。芯片行業(yè)是否存在限制,“我們不會超越單個原子的水平”?
在某些時候,答案是肯定的,但我們還不是在談?wù)搯蝹€原子。我們談?wù)摰氖窃趩蝹€原子中測量的材料層,但晶體管本身有很多原子,即使在目前的微觀尺度上也是如此。我認(rèn)為在臺積電和英特爾等公司的現(xiàn)有計劃中,我們有一個非常清晰的視線——至少到 2030 年左右——他們將如何繼續(xù)縮小晶體管,將它們堆疊在一起,并使用更多的技巧讓更多的人在籌碼上。2030 年以后就更難說了??偸呛茈y展望未來,所以我不知道那有多大意義。
歷史告訴我們,正確的預(yù)測是他們會解決問題。我的意思是,這就是為什么它被稱為摩爾定律。我在這種情況下問的原因是因為我們正在談?wù)搶⑾冗M的芯片制造設(shè)備限制在中國,我們正在談?wù)撓乱淮?GPU 或其他 AI 加速芯片。即使在所有這些方面受到限制,中國是否也不可避免地會迎頭趕上?我們只是在爭取時間,還是真的在創(chuàng)造持久的持續(xù)優(yōu)勢?
好吧,我認(rèn)為中國在某個時候趕上目前的現(xiàn)狀是不可避免的。我不知道是在 2027 年還是 2035 年。它不會在 2024 年出現(xiàn),而是多年以后。中國會趕上前沿嗎?我也不確定這個問題的答案。
即使摩爾定律失效了,也會趕上對嗎?
好吧,這取決于我們說“摩爾定律失效”時的意思。在某些時候,進一步縮小晶體管是不可能的,但這并不一定意味著你可以從單個芯片中獲得的計算能力必然會停止。你可以用不同的方式封裝它們,你可以讓內(nèi)存更接近處理能力,你可以改進你的互連,你可以把光子學(xué)放在芯片上。有許多不同的技術(shù)在許多情況下還處于起步階段,它們正在創(chuàng)造新的方法來從芯片中獲得更多的計算能力,而所有這些都需要創(chuàng)造性的設(shè)計和真正精確的機床來制造。
即使你告訴我晶體管在 2030 年后不會縮小一納米,我仍然會說,在整個 2030 年代及以后,我們將從一平方英寸的硅井中獲得更多的計算能力其他技術(shù)。因此,如果你對摩爾定律采取這種最廣泛的觀點,并說出你可以做的所有不同的事情來調(diào)整芯片以從中獲得更多收益,我認(rèn)為就我們可以做的事情而言,還有很長的跑道可以遠遠超過 2040 年做以產(chǎn)生更多的計算能力。出于這個原因,我非常懷疑我們會碰壁的論點。
當(dāng)我想到在推動特定芯片的計算能力向前發(fā)展方面做得最好的三家公司時,它們是蘋果、英偉達,在某種程度上是 AMD——所以可能是三家半公司——還有臺積電,它是那里的兩家半公司的制造商。Apple 非常擅長打包,非常擅長為自己的硬件優(yōu)化軟件,并且非常擅長突破 ARM 的極限。英偉達顯然是 GPU 領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。AMD 并沒有超越一般的英特爾芯片,而是做得更好,因為他們利用臺積電的制造能力來提高電池壽命與性能的比率。?
我看著三家半的公司,我想,“好吧,他們依賴的是臺積電?!?如果臺積電不能推動制造,他們制造和設(shè)計更好的芯片的技術(shù)實際上將成為泡影,對吧?他們完全依賴于臺積電,而臺積電又完全依賴于 ASML。這種關(guān)系是什么樣的?蒂姆庫克早上醒來是否擔(dān)心荷蘭對 ASML 出口的限制?或者他是臺積電的客戶?或者這只是一個 API,他下訂單,籌碼就出來了?
我想臺積電的大多數(shù)客戶已經(jīng)習(xí)慣了這樣一個事實,即臺積電在管理自己的供應(yīng)鏈和確保問題在實際發(fā)生之前得到解決方面有著非凡的記錄。客戶喜歡與臺積電合作的原因之一是他們不必在早上醒來時擔(dān)心臺積電生產(chǎn)的上游會發(fā)生什么。?
由于這些限制,人們是否比以往任何時候都更多地考慮上游供應(yīng)鏈?絕對地。但如果你是蘋果或英偉達,它們并不真正適用于你,因為臺積電生產(chǎn)所依賴的所有輸入都是在美國、歐洲或日本生產(chǎn)的。這些國家不可能很快控制他們轉(zhuǎn)移到臺灣地區(qū),所以你實際上在上游方面非常安全。但是你的下游——通常在中國進行的芯片組裝和最終產(chǎn)品的組裝,這有風(fēng)險。
我們是如何走到世界上最重要的芯片工廠都在臺灣地區(qū)的地步的?我們?nèi)绾谓Y(jié)束臺積電時代?
臺積電于 1987 年誕生,這要歸功于公司創(chuàng)始人張忠謀。實際上,他的職業(yè)生涯是在德州儀器 (TI) 度過的,在此之前他一生的大部分時間都住在德克薩斯州。他是那個有遠見的人,想創(chuàng)建一個代工企業(yè),不設(shè)計任何芯片,只制造它們,這在當(dāng)時似乎是一個瘋狂的概念,因為沒有無晶圓廠芯片設(shè)計公司。他剛開始的時候沒有客戶,但他開始說服公司,他會為他們做所有的制造工作,并承擔(dān)所有的生產(chǎn)風(fēng)險;他們所要做的就是給他芯片設(shè)計,他會返回功能芯片。
該模型被證明非常成功,因為它讓臺積電通過服務(wù)許多不同的客戶來擴大規(guī)模。這種規(guī)模反過來又讓臺積電磨練了它的生產(chǎn)流程,因為他們生產(chǎn)的芯片越多,他們從實際制造每個芯片的過程中學(xué)到的東西就越多。臺積電既是全球最大的芯片制造商,又是全球最先進的芯片制造商,這兩者之間有著直接的關(guān)系,而這兩者都源于張忠謀發(fā)明的代工模式。
在我們開始錄制之前,你告訴我們,張忠謀是整本書中你最喜歡的角色。書中有一句話你說他可以說是德州人而不是中國臺灣人。為什么他是你最喜歡的角色?
好吧,我認(rèn)為他是過去 100 年來最被低估的商人。大多數(shù)人從未聽說過他,盡管我們每天都依賴他的公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。我認(rèn)為他的一生是整個芯片行業(yè)迷人的縮影。他出生在中國大陸,革命后移居美國,就讀于哈佛大學(xué),是班上唯一的美籍華人學(xué)生,然后在德州儀器的生產(chǎn)線上親手打造芯片行業(yè),然后創(chuàng)立臺積電。
在過去的 75 年里,芯片行業(yè)和計算技術(shù)的所有重大轉(zhuǎn)變都是他不僅舉例說明的轉(zhuǎn)變,而且還讓它們發(fā)生了。我們都非常感謝張忠謀,我希望更多的人聽說過他,因為我認(rèn)為他的重要性真的被低估了。
我認(rèn)為臺積電被嚴(yán)重低估了。這是一家非常不透明的公司。他們?yōu)樽约焊械椒浅W院?,而且他們非常不透?/strong>,很難知道它們是如何工作的。你對臺積電的感覺是什么?我的意思是,張忠謀已經(jīng)不在位了。臺積電文化如何延續(xù)?它的新領(lǐng)導(dǎo)人是什么樣的?
是的,張忠謀正式退休了,但他經(jīng)常出現(xiàn)在臺積電的辦公室和臺積電的活動中,所以我不確定我們是否真的應(yīng)該說他已經(jīng)不在了。我認(rèn)為他所營造的文化在研發(fā)決策、資本支出決策以及臺積電磨練其制造工藝的不懈努力方面都愿意下大賭注。?
張忠謀在 1950 年代的同事會談?wù)撍l(fā)現(xiàn)制造過程中效率低下的兇猛程度,然后以最快的速度將它們推出裝配線。我認(rèn)為對卓越制造的承諾是臺積電今天的成就,這在很大程度上源于張忠謀和他灌輸?shù)奈幕?/p>
編輯:黃飛
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