創獨特代工模式：從“集成電路”到“集成系統”

王瑩

編者按：2019年7月，臺積電前COO（首席運營官）蔣尚義先生卸去中芯國際獨立董事后，赴武漢弘芯半導體擔任CEO一職。2019年底，在新思科技公司的武漢全球研發中心建成投用儀式上，蔣尚義先生發來視頻祝賀，介紹了從“集成電路到集成系統”的趨勢;并認為工程師的典范是大膽創新，一個好的工程師要在這件事情不完全了解之下就可以把它做出來。

1從“集成電路”到“集成系統”

在武漢地方政府的支持下，武漢在早年就有了半導體產業，并很早就開始了大規模的半導體產業投資，例如武漢新芯，2016年又有了長江存儲，2017年成立了弘芯半導體，他們都是做存儲業的。弘芯成立剛好兩年，目標是做裸片/芯片，還有系統集成。有了新思科技公司在武漢的全球研發中心，讓這個陣容更堅強、更完整。

過去三四十年，整個電子業蓬勃發展，這基于集成電路的不斷創新一芯片越做越小，功能越來越好，功耗越來越低，特別是價格越來越低，使很多新產品價格下降，促進了產業蓬勃發展。

但是現在我們看到，摩爾定律已經接近物理極限，所以會對整個產業造成很大的沖擊。沖擊改變了方向，使我們要從整個系統層面來重新看這件事情。因為過去整個系統都靠集成電路，現在集成電路如果到了極限，我們就要重新回去看整個系統。

首先看到的是這么多年來，盡管集成電路一直在進步，但封裝與電路板的進步，幾乎全部聚焦在怎樣把價格降低，對于效能提升基本上沒有太大的改變。因此我們再來看的時候，現在封裝與電路板就變成整個系統運作的一個瓶頸。

盡管集成電路一直在進步，但封裝與電路板的進步幾乎全是在怎樣把價格降低，對于效能提升基本上沒有太大的改變。

——蔣尚義

為此，蔣尚義先生從2009年開始做先進封裝，希望打通這個瓶頸。當做了這件事情以后，發現有一個現象：除了能夠打通瓶頸之外，還看到過去幾十年來，集成電路技術的演進幾乎有一個金科玉律：如果能夠把電路越做越小，例如把2個芯片合成1個芯片，3個芯片合成2個，再合成1個，這一定是對的。但是現在有了先進封裝技術以后，這個觀念就被打破了。因為發現把一個大芯片分成2個或3個，它的效能也不差，但是價格會更好。在這種情況下，整個系統架構就完全改變了，不再把芯片越做越小，而是把1個大芯片分成若干小芯片，再重新來組合。

為此，整個生態環境要重新建立，這中間就有很多事情要做。一方面是弘芯公司想要做的事情，弘芯希望做系統代工，重新來規劃系統，怎樣從系統層面來把它做得最好。不過，這絕對不是弘芯公司一家能夠做得到的，而是需要整個生態環境來配合，例如設計業，還有各種不同硅片的設計，存儲器邏輯的整合。大家重新建立標準，最重要的一環是怎樣把這些串在一起。至于串在一起，就必須要借助EDA（電子設計自動化）的能力。

國內各個產業，從系統公司到設計公司、設計服務、EDA到集成電路技術、封裝技術、設備、材料等，整個產業界重新來建立新的次序，大家一起努力，才能把它做到最好。

2什么是工程師的典范

蔣尚義先生學的是工科，本科、研究生是在電機系。他在幾十年的職業生涯中體會到：工程師不是要去很深入地研究自然界的定律，去把它歸納成一個個定理等，非常深入地去了解這件事情。如果說得夸張一點，一個好的工程師是要在這個事情不完全了解之下就可以把它做出來。等到你把所有的東西完全了解以后，你再做出來已經太遲了，但你已經賣不出去了，因為你的競爭者早已經做出來了。但這絕對不是說你不需要讀書，只憑空想，實際上絕對是需要你所有的基礎知識，包括物理知識、化學知識、材料學知識、數學工具等，把它們融合在一起，但是最重要的是創新。你怎樣用你所知道的這些東西去創新，把它做得更好，做出新的產品。工程師不是要去很深入地研究自然界的定律，去把它歸納成一個個定理等。夸張地說，一個好的工程師是要在這件事情不完全了解之下就可以做出來。

雖然摩爾定律已經慢慢達到它的物理極限，但絕不表示創新可以就此停下來。就像我們回去看汽車工業，它已經成熟了100年，但是現在研發還在繼續。再舉個例子，就是造橋這件事情，我們的祖先幾千年前就知道怎么造橋，甚至有的橋現在千年以后還是好好的。但是那個時候，他們完全不懂結構力學、材料力學、應用力學、土壤力學等，但是橋蓋得非常好，這就是工程師的典范。