蒋尚义万字访谈原文：如何拿下苹果打败英特尔、关于中芯的杂音…
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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。
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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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技术、设备、配方从头到尾做一遍（“copy exact”），导致成本过高 英特尔自身系统带来的高风险性
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用先进封装技术
从三星手中抢下苹果
2014年，苹果发布A8芯片，台积电已经接手代工苹果大部分芯片，iPhone 7开始，台积电几乎垄断了所有苹果芯片的生产。蒋尚义认为，苹果之所以将自身与台积电紧紧绑定，与台积电在先进封装上的布局有重要关系。随着摩尔定律接近极限，他们开始看到封装在某些情况下会成为瓶颈，并尝试攻克。从“硅中介层”的技术到第一代CoWoS技术，最后到InFO 的第二代技术面世，台积电的先进封装技术终于大卖，InFO 技术也获得了苹果的青睐。
主持人：在那段时间里，你们成为苹果手机芯片唯一的代工商，你能告诉我关于台积电和苹果之间的关系吗？它是如何发展的，你在其中扮演什么角色？
蒋：台积电能获得迅速获得苹果青睐是因为先进封装技术。我在2006年第一次退休，张忠谋在2005年第一次退休，后来他决定在2009年回来做CEO，他把我也叫了回来。不久，我提出两个倡议。一个是先进晶体管领导者。"要追赶英特尔，我们一直落后于英特尔。而且从未接近过英特尔"。他同意了，给了我一些资源。第二，开启先进封装。“你加入台积电太晚了。" 张忠谋说，"从第一天开始，我们就讨论了很多，我们是否应该做封装。我们决定不做封装，因为那是一个很小的技术，利润率非常低。" 我告诉他，"不，我的意思不是那种打线工艺的封装。" 我说："我就叫它先进封装。" 而现在，先进封装被作为一个常用术语了，每个人都在谈论它。我说："如果你看一下技术图，在硅晶圆上，我们遵循摩尔定律，进步是如此之大。但如果你看一下PCB，金属间距是110微米。近20年来一直如此，它可能在20年内从150微米变成110微米。"
过去人们在封装研发方面花费很少。而且，他们把更多的精力花在削减成本上。而由于硅晶圆的进步，整个行业都对此感到高兴，在此之下，封装就不重要了。现在我们开始看到，在某些情况下，封装成为瓶颈。而随着摩尔定律越来越接近其极限，我们需要解决这个瓶颈。例如，英伟达的一款GPU搭配8个DRAM，如果你观察GPU和DRAM之间，它们相差太远，因为金属线宽非常大，如果靠得太近就无法将所有金属线连在一起。
蒋：如果我在PCB或衬底上使用110微米的金属间距，我可以很容易地在硅片上做到110纳米。如果我用硅晶圆来代替PCB，我就可以把GPU和DRAM紧挨着。性能表现将非常像在同一片晶圆上。而且我做了一个模拟，几乎惠及两代技术。但实话说，这只是针对图形芯片。很少有这样的情况。
张忠谋马上就答应了，第二天我就开始雇人。一年后，我让余振华负责这个项目，他是一个非常非常好的技术专家。所以，一年后，我们开发了这项技术。所以我只是简单地告诉他，我想用硅晶圆来取代PCB。这就是所谓的硅中介层。
主持人：所以你要把芯片连接到硅基板之上。
蒋：对，使用焊锡凸块，而不是引线键合，并将从CPU到DRAM的互连都放在硅上，我们甚至不需要使用非常先进的硅技术。我们使用的是三代以前的技术，效果非常好。有趣的是，当我们开发出这种技术时，便开始寻找客户。我告诉英伟达这很好，但是他们从未使用。英伟达代工厂，外包的副总裁有一天告诉我，"你不知道我们是如何与你合作的，我们与封装公司合作，与OSAT（离岸装配和测试）合作。" "我们可以让OSAT做任何事情，但你们太不灵活了，你们要求30%的利润。他们只要求5%的利润。" "我不会与你们合作，除非你们把技术转让给OSAT，我再与他们合作。" 她说："有了OSAT，我可以告诉他们持有库存，因为我有我的预算问题，我可以告诉他们何时持有，何时释放。他们会听我的。你们从来没有这样做过。" 后来我开始意识到，任何客户使用一个全新的技术都是高风险的。如果它不起作用怎么办？整个公司都会失败，他肯定会被解雇。
所以我们找不到客户。后来我非常努力地想让赛灵思公司使用它，而赛灵思公司使用它的方式与我的期望相差甚远。我开发技术的方式是因为我认为可以解决性能瓶颈问题。赛灵思只是想把四个Die（晶粒）连成一个整体，这样他们就可以把它作为下一代产品来卖，而且可以卖出一个非常非常好的价格。所以他们利用这一点，只想把4个Die封装在一起，使之成为一个非常大的芯片。在我看来，我的创新没有被用在好的方面。
主持人：回到英伟达，即使你能证明这种性能优势，他们仍然不想使用它。
蒋：由于这两个原因，他们不愿意使用它。
主持人：他们希望你的利润率和他们现在的封装合作伙伴一样。
蒋：他们不愿意和我们合作。对他们来说，风险太大。赛灵思与台积电合作开发CoWoS，指的是台积电的硅中介层，那是第一代的先进封装技术，他们每月订购50片晶圆，让我压力很大。高通是我们最大的客户，而我和他们的一个副总裁谈了很多次，直到有一次，他在吃饭时非常随意地告诉我，他说，如果你想把这个卖给我，我只愿意付每平方毫米1美分。这是一个非常好的例子，研发人员试图推动一个产品的时候会犯这种错误。所以我回去告诉余振华说，"请你去搞清楚CoWoS要花多少钱。" 每平方毫米7美分，这就是为什么我们无法出售它。我接着说，让我们开发一些成本为1美分的东西，你可以牺牲性能。我们的第二代产品叫InFO，符合这个标准，而且卖得很火。所以高通副总裁的那句话救了我的命，InFO也成了苹果公司被台积电迷住的原因。此前台积电之所以不能得到苹果的业务，因为三星为他们提供了一个封装解决方案，即在CPU和AP上面用金属线连接DRAM，而台积电做不到。
06
蒋尚义2013年从台积电二度退休后，于2016年担任中芯国际独立董事。由于蒋尚义台积电研发老将的身份，且中芯是我国重点扶植的芯片大厂，也是台积电的竞争对手，从蒋尚义加入中芯，到未满一年离职退休，引发大众高度关注，议论纷纷。回顾过去，蒋尚义表示，加入中芯是个错误。
主持人：你在2009年回到台积电，一直待到2015年？
蒋：我一直待到2013年。我的老板要求我作为他的顾问继续工作两年，直到2015年。所以是兼职。
主持人：中芯国际的董事会的事，那是怎么发生的？
蒋：发生这样的事情，其实有两个原因，一个原因是，在我的整个生活中，我是很被动的。当每个人都说你应该更努力，这样你就可以去一个更好的初中，去一个更好的大学。在06年我退休了，张忠谋09年让我回去，我回去了。在2016年年底，中芯国际的CEO刚好是我在台积电的老同事，因为研发工作的滞后，他问我是否可以帮助他。我认为这很敏感，我想我不能帮助。但也许能以间接的方式帮助他，所以我们想出了成为中芯国际董事会成员的想法，董事会成员每季度只去一次，只是做一些一般性的讨论。不幸的是，我从未试图决定自己的道路，我只是在偶然的情况下被驱动。
主持人：有人需要你，你就去做？
蒋：所以我去了中芯国际，在我做出承诺之前，我专门去告诉张忠谋，他说好的。但是当他们任命一个新的董事时，必须要召开一个特别的董事会会议，这个传闻在宣布之前就已经泄露出去了，在台湾成为一个大新闻。我没有想到会这样，但由于某些原因，张忠谋批准了，所以我的形象变得不好了。在那之前，我在台湾的形象相当好，这真的对我的形象伤害很大，我没料到会这样。
主持人：所以你是董事会成员，然后实际上加入了中芯国际，领导研发工作。
蒋：这是个错误，这是我做过的愚蠢的事情之一。美国制裁发生在我加入后的三天，他们不能购买任何设备来研发十纳米或以下的技术。我是在12月15日加入的，公告是在18日发布的。具体来说，他们不能研发七纳米的技术。因为我是美国公民，这确实让我很困扰，所以我觉得不舒服。也因为如此，让我遇到了一些问题。他们不信任我，在他们看来我不仅是台湾人，也是美国公民。
07
在蒋尚义看来，发展18英寸晶圆看似提高了生产力，但实际是巨头们把小玩家淘汰的一种手段。由于台积电首要目标是研发先进技术，导致了18英寸晶圆项目的最终失败。而中止18英寸晶圆项目，全力投入12英寸晶圆先进制程，也让台积电今天在先进制程竞赛中领先。
蒋：我可以和大家分享的一件事。我们现在生产的12英寸晶圆本应达到18英寸，而该项目在2013年非常热门。英特尔推动了这一点。我认为6英寸是由IBM驱动的，8英寸和12英寸是由英特尔驱动的。英特尔想再次驱动18英寸。人们说，要制造表面更大的晶圆，是因为生产力。这不完全是真的。更重要的是，这是一场游戏，是一个大人物利用小人物的游戏。因为如果你想使用18英寸，所有的设备供应商都要匹配18英寸，他们从此不会在12英寸上开发最先进的技术。因此，对于不需要18英寸的小选手，他们将自动退出比赛。第二，小选手不需要也负担不起这么大的晶圆，所以大人物会把小人物挤出来。这是去大型晶圆厂的首要原因。实际上，英特尔非常努力地让台积电和三星联手，他们已经开始花费数十亿美元准备18英寸晶圆。同样，台积电开始变得非常激进。三星一直保持沉默。现在他们中有两个人开始说话了。突然间，18英寸晶圆变得非常热门。
蒋：2013年的某一天，我去了张忠谋的办公室，我告诉他，我认为我们不应该推广18英寸晶圆。过去，我们的竞争对手是UMC、中芯国际，这些公司比我们小得多。我们推广18英寸，是想利用它们。但现在我们只有英特尔和三星这两个竞争对手，他们都比我们大，所以这对我们毫无帮助，实际上会伤害我们。举个例子，英特尔可能有8000名研发工程师，我们有6000名研发工程师，他们的研发预算还比我们多得多，我们对他们来说是8比6，如果我们从18英寸开始，可能需要3000名工程师。那我们剩下的研发工作是什么？3000人。他们还有5000人。如果想用5000人竞争3000人，我们的压力要大得多。更何况英特尔和三星的收入远远高于我们。
张忠谋马上明白了，他非常感激，他说，“我们能做什么？”我找到应用材料公司的首席执行官迈克·斯普林特，因为我刚刚和迈克谈过。我带他去了张忠谋的办公室，当然，迈克反对这一点，反对英特尔，反对所有关于这一点的负面言论，因为没有一家设备公司愿意这样做，然后他派我和我们的采购副总裁去拜访KLA、LAM、TEL，他们拒绝见我，他们都反对18英寸。张忠谋开始意识到这样做是不对的，最后他决定，台积电的首要任务是先进制程的开发，而不是18英寸晶圆。ASML安排了2013年在旧金山举行的Semico West会议，第二天，英特尔宣布他们的首要任务是先进技术的开发，这就是18英寸晶圆的终结。
来源：Computer History Museum《Oral History of Shang-Yi Chiang》
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