犯错较少 台积电超车英特尔

台湾经济四百年（春山出版）

2021年，全球半导体业界的热门话题是，为何英特尔公司会从技术领先，变成技术落后。这个问题的另一种问法是，1987年台积公司成立时，技术落后当时技术顶尖的英特尔公司大约4到6年。为何在30多年之后，台积公司变成全球晶圆制造的领先者？

我访问了几位半导体业界的专家，他们的看法类似。段孝勤先生的说法如下：「说台积公司的技术超过美国那是不敢当。我觉得英特尔自己犯的错误因素更大。台积公司是关关难过关关过，紧要关头都能闯过去，有内在原因也有运气。」以上的说法对一般人来说仍然抽象，我自己的解读如下。

晶圆制造领域有一个有名的「摩尔定律」（Moore’s Law），这是英特尔公司创始人之一，摩尔（Gordon Moore）于1965年所提出的。他预测，电晶体密度大约每2年会加倍。一直到2020年，这个预测仍然正确。因此，半导体厂商的目标是2年后要做出电晶体密度2倍的晶片，4年后的目标则是密度4倍。厂商的目标明确，但如何才能做到？

半导体制造技术的提升需要投入巨额的研发经费，风险非常高。如果厂商在某个关卡做了错误的判断，其他厂商就会追上来，甚至超越过去。因此，我们也可以说，厂商之间的竞争在于，谁犯的错误较少。上述引文中，「英特尔自己犯的错误因素更大」，指的是这种情况。而万一某一次的判断出错，因为投入的研发经费庞大，要再回头追上来，非常困难。

接下来的问题是，为何台积公司犯的错误较少？这问题更难回答。张忠谋在一次的受访中，谈到1958年他在德州仪器公司的经验。当时他进入公司3年，被派去负责某一条生产线。这一条产线原先的良率几乎是0，他到了之后，经过不断地调整，良率上升为25-30％，产品可以上市，公司也能够获利。提升良率不外乎调整制程中的温度与压力等变数，但是，张忠谋两次强调，乱猜没有用，你须了解基础物理学。

张忠谋在退休后的一次演讲中说，台积公司的成功可归功于专业经理人领导与长期坚持R&D（研究与发展）的投资。其中，「专业经理人」的功能为何，每个人有不同的解读，事实上，财务与行销也都是专业。但由台积公司发展的历史来看，张忠谋应该是指半导体产业的专业。

想像在2018年时，全球主要的半导体公司已开始规划2奈米的制程，并假设有3种可能方法可以达成目标。因为每一种方法都有许多不确定的因素，因此，每个公司都必须判断，选择哪一种方法的成功机率最高。这个情况类似张忠谋于1958年在德州仪器公司的情况。如果专业经理人「了解基础物理学」，他们有较高的机率选出成功的方法。

依据以上的解读，台积公司由落后变成领先的原因是，台积公司长期以来的决策阶层都是拥有半导体专业知识的专业经理人。他们仍无法完全避免决策错误，但长期而言，因为犯错较少，因此，晶圆制造技术从落后变成领先。（二之二）