影響半導體歷史的三大人物

來源：半導體產業縱橫編譯自數位時代

半導體橫跨材料、電子、物理和化學等領域，相當復雜，但在中國臺灣卻成了國民產業，多數人都能朗朗上口，像是晶圓尺寸和制程用幾納米技術等，如同聊體育和電影。

這要歸功于臺積電在晶圓代工市場過半的統治地位，以及過去一年多的全球芯片荒，給半導體業和中國臺灣創造極高的國際能見度。對于非相關背景、但想了解半導體業的讀者，可以透過三個有代表性的人物經歷開始。 

01

摩爾，為科技革命確立核心動力

第一位是1965年提出摩爾定律的高登·摩爾（Gordon Moore）。今年93歲的摩爾，是半導體業的活字典，從早期實驗室轉到工業應用時就參與。

他整理大量相關技術文獻后，發現約莫間隔差不多的時間，透過研發達成的進步，可以將放置在芯片上的電路之間的距離縮小一半，也就是同樣面積可以放進多一倍的電路。從摩爾提出這個發現（Moore's law），迄今已經過半個多世紀，這個定律依然適用，只是電路加倍的時間有時是一年，有時是二年，平均是一年半。

電路的數目和運算能力成正比，電路間距能持續縮小，意味著運算能力持續提高。這表示半導體（最常用也最大量的是硅）這項材枓能夠帶來的生產力進步，每18個月就可以加倍，相比之下，水泥、鋼鐵和石化等在工業時代應用廣泛的材料，在生產力的進步幅度遠遠不及。

摩爾原先的老板威廉·夏克利（William Shockley）發明了電晶體，并因此得到諾貝爾物理獎；摩爾的事業伙伴羅伯·諾宜斯（Robert Noyce）以電晶體為基礎發明了積體電路，也就是今日熟知的IC，（他本來也可得諾貝爾物理獎，不過因早逝而錯過，后來頒給積體電路另一位發明人Jack Kilby）。

夏克利和諾宜斯實現了科學上的發現，為后來的半導體應用打開大門，但摩爾定律找到半導體的商業意義：實現每18個月運算力加倍，并找到創新與關鍵應用的企業，就能成為贏家，如果被對手掌握，就等著出局。

摩爾定律催生硅經濟，這種速度感和危機感，主導了科技業的競爭，產生知名的Only the paranoid survive概念，而概念的提出者安迪．葛洛夫（Andrew Grove）也是摩爾定律的最佳執行者。摩爾、諾宜斯和葛洛夫在1968年共同創辦的英特爾，目前仍是半導體業具影響力的公司。

02

張忠謀成就產業分工

讓運算無所不在

第二位是1987年創辦臺積電的張忠謀。臺積電是全球第一家專業做晶圓代工的公司，沒有自有產品，完全按客戶訂單生產。在那之前，部分半導體公司會利用空閑產能接零星訂單，但產能供應不穩定，提供的制程技術選擇也有限，客戶技術資料存在外泄風險，無法成為一種商業模式。

專業晶圓代工釋放半導業的成長動能。芯片生產依序可分為設計、制造、封裝和測試等環節，其中設計和客戶端關系緊密，要先了解并預測客戶需求，再轉化成電路設計放到芯片上；制造和封測則是和工廠有關，追求制程、成本、良率和交貨期等，和設計非常不同，要在一家公司內兼顧很難，特別是蓋一座新廠的費用，一路從幾億、幾十億上升到百億美元，龐大而持續的資本支出和折舊攤提是極高負擔。

年輕時從上海到波士頓求學，畢業后留在美國工作，張忠謀親歷半導體業從1950到1980年代的發展，與摩爾、諾宜斯和葛洛夫是朋友也是對手，夏克利則是張忠謀在史丹佛讀電機博士時的老師。

當半導體走向專業分工，設計和制造拆開，而制造往亞洲移動，一如先前的電腦和其他產品，是整個產業變化的一部分。來自亞洲、卻有完整美國業界經歷和人脈的張忠謀，屬于極少數，在中國臺灣官方的多次邀請下，先加入工研院后成立臺積電，其中有個人機遇、也有大環境助推。

03

創辦NVIDIA的黃仁勛

第三位是1993年創辦NVIDIA的黃仁勛。NVIDIA一如其他芯片設計公司，受惠于專業晶圓代工提供的制造服務而持續成長。不同之處在于，黃仁勛不斷拓展新領域，打開芯片應用的場域和產業

從最初的圖形處理技術，再到發展AI運算架構進到自動駕駛汽車系統和加密貨幣挖礦，再到結合VR／AR技術跨入最近熱門的元宇宙，NVIDIA始終在熱門產業話題上，黃仁勛相當于當代半導體業的頭號傳教士，持續傳播芯片福音給更多使用者，跳出技術和產業人士的特定圈子。

芯片和土豆片的英文都叫chip，也都進入一般普羅大眾生活。讓芯片像土豆片般簡單易懂，這條路還很長，但存在的想像空間也因此巨大。