FinFET之父胡正明发声：揭露台积电领先的秘密

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全球先进制程进入台积电、英特尔与三星三强竞赛新局。三维电晶体鳍式场效电晶体（FinFET）技术重要发明人、台积电前技术长，现任中央研院院士胡正明昨天指出，台积电能从技术追随者跃升全球晶圆代工龙头，关键不是抢先推出最新技术，而是提前布局、累积制造经验，并将创新转化为高良率与稳定量产能力。

胡正明以赛车比喻，当所有车手都必须换上陌生的新车，最后胜出的未必是最早换车的人，而是提前试驾、熟悉性能的选手。

台积电今天举行法说会，有五个法人关注焦点，包括台积与特斯拉在ＡＩ芯片与自驾车运算芯片的最新合作模式、进度与订单规模；其次是先进制程产能吃紧持续时间，包括三纳米、五纳米产能满载情况能见度，以及第四季营收季增幅度；第三是未来几年资本支出规画是否会因应庞大ＡＩ需求与厂房建置，明年再扩大；第四是明年晶圆代工涨价幅度和客户对价格调涨的接受度与对毛利率的实际贡献；最后是三纳米与二纳米及导入背面供电技术A16的量产时程与良率爬升状况等。

胡正明昨天出席「拿出办法来」的新书发表会指出，台积电当年布局FinFET，在技术真正进入量产前，就已提前多年投入研究，团队耗时约三年完成卅五纳米至五纳米等不同实验尺寸的元件验证，为日后制程转换奠定基础。

相较之下，三星率先在三纳米导入环绕闸极电晶体（ＧＡＡ），却未能借此超越台积电。胡正明说，关键就在良率，因为先进制程不只要做得出来，更要能「稳定、大量生产，让客户掌握成本与交期」。三星过去过度追求技术抢先，忽略制造可行性；台积电因更重视技术成熟度，因而得以维持领先。

至于英特尔，胡正明认为，其背面供电技术（PowerVia）具有竞争优势，但单一技术突破不足以扭转三强格局。英特尔拥有深厚研发基础，真正挑战是改善量产良率、证明供货能力，重新取得外部客户信任。尽管英特尔一度面临财务危机，如今情况好转并获美国政府支持，有助其重返先进制程竞争舞台。

对于特斯拉执行长马斯克（Elon Musk）规画自建Terafab、并寻求台积电协助，胡正明表示，单纯采购芯片没有问题，但若要求台积电移转制程技术、协助建立整合元件制造厂（ＩＤＭ）体系，对台积电并非很有吸引力的商业模式；不过「什么事都有价钱」，即使技转，台积电也未必需要保证对方量产良率。

面对美国积极推动半导体在地化及地缘政治风险升高，胡正明说，台湾应理解各国降低供应链集中风险的需求，不必过度排斥第二供应来源。

芯片关键时代的开创者

上世纪九十年代，全世界的半导体公司都面临着一个世纪难题。从IBM到英特尔，芯片上的电晶体越做越小，可其传统的平面结构，却越来越难控制漏电与功耗。当年几千个工程师，几十家公司合在一起，连续多年仍找不出解法。倘若这道难题无法解开，让芯片更小、更强、更省电的技术路线就可能中断；现今的智能手机，也很难在如此小巧的机身中，具备如此强大的效能。

打破僵局的，是加州大学柏克莱分校的荣休教授胡正明（Chenming Hu）。当年，他带领团队突破性地将电晶体的关键通道向上“立”了起来，形似一片鱼鳍，这就是著名的“鳍式场效电晶体”（FinFET）。如此一来，电晶体才得以持续微缩。如今，一枚由上百亿个电晶体组成的手机芯片，运算能力已远超半世纪前占满整个房间的运算设备。

说起来，胡正明的头衔很多：FinFET之父、柏克莱教授、台积电首任技术长、IEEE荣誉奖章得主等。可当他回首来时路，儿时以至成长阶段家庭的耳濡目染，至今仍深深地刻在心上。

承自父亲的朴实美德

胡正明1947年生于北京，幼年随家人赴台，在台北长大。胡父在抗战时期被国民政府空军送到美国圣安东尼奥受训，母亲于师范学校毕业，在空军附属小学任教。“我的父母比较西化，”胡正明说，“他们会鼓励孩子，并不特别在意成绩。”

这份鼓励的家风，胡正明以儿时回忆为例。小时候看过美国西部片《原野奇侠》后，和其他孩子玩耍时，学着牛仔喊着：“Come on，come on！”父亲听到后说：“你的发音很好，以后多说英文。”就这一句话，让他一直保持着很好的英文成绩。

“不管是父母亲或者老师，我们最大的力量，是因为孩子们敬佩我们。我们说他能力强，他的能力就会变强；说他能力弱，他就会变弱。鼓励的好处，远远大过鞭策。”他分享当他成为教授后，也这样对自己的学生，因为他相信，教育并非持续指出不足，而是让人相信自己可以变得更好。

此外，提到乐观精神，他也分享了一件关于父亲的小事——在台湾时，父亲每周都买“爱国奖券”，到了美国也会买乐透，这其实是出自凡事都想试一试的乐观态度，“他总觉得他会中奖！”多年后，当整个半导体产业面对无解瓶颈时，这种“试一试”的乐观性格也体现在胡正明身上。

做“有用”的事

他在台湾第一学府台大毕业后，赴美国加州柏克莱攻读电机工程，研究方向也逐步转向微电子与半导体元件。他第一门课的老师，就是日后英特尔的执行长、硅谷最具代表性的企业家之一，安德鲁·葛洛夫（Andrew Grove）。

胡正明在柏克莱学业成绩优秀，葛洛夫曾邀请他来英特尔工作。对一位华裔在校生而言，这是极其难得的机会；之后葛洛夫还带他在硅谷参观、吃饭，介绍创办人，甚至开出可以边工作、边到斯坦福大学兼读博士的优厚条件。但最后，胡正明却以“答应过父母，在完成博士学位前，不做其他事”为由，回绝了这份在旁人看来千载难逢的机会。

回忆这段往事，胡正明并不后悔当时决定，他笑称当时拿父母当“挡箭牌”，是因为一心只想完成博士学位，并到麻省理工学院当教授。后来他也确实到麻省理工担任助理教授，不过其研究领域依旧与芯片息息相关。虽然当初他拒绝了英特尔的邀约，但仍留在美国，并成功将其创新量产，推动了整个产业的发展。对此，他尤其感谢美国的教育，尤其是大学与研究所阶段，美国仍是最好的。他形容美国是“开放社会且充满机遇”，这也是许多华裔留学生到移民美国所共享的经历。

访谈中，胡教授突然问了一句：“最近台湾这部《造山者》电影，不知道你看了吗？”原来，电影中主要人物之一史钦泰，是他的同窗友人，毕业后回到台湾，后来成为工研院院长，是台湾半导体发展史上的重要人物。一个留美、一个返台，路径南辕北辙，却同样走进了半导体时代的核心。

所谓殊途同归，殊途的是路，同归的是那件“有用的事”。在台湾时，胡正明常听长辈引用孙中山的话：“不要做大官，要做大事。”他把“做大事”理解为做“有用”、“能造福别人”的事。他很早就认定半导体是件有用的事，它的潜力实在太大，终将进入产业、家庭和每个人的日常。

早年他担任湾区一些半导体公司的顾问，总能想办法推测问题的原因、改进生产方向。“能够解决问题，是一种很大的乐趣。”更要紧的是，这些难题一旦解开，会对很多人有用。对胡正明来说，“有用”就是自己做得起劲，有成就感，同时能让别人受益的事。

“FinFET”的发明正是一例。当全行业都束手无策、研发前景不明时，他敢下手：“我没办法觉得一定会成功，但我觉得最可能成功的就是这个。你不花功夫去尝试，就一定不会成功。”

2001年起，胡正明出任台积电第一任技术长，这是他真正深入产业的时期。在此期间，他没有把FinFET视为个人成就，而是持续发表论文，将成果与同行共享。此外，胡正明对于时任台积电总裁的张忠谋尤为敬佩，不仅是他对商业判断或产业战略的远见，更在于其核心价值“integrity”（诚信），“我觉得，这是非常重要的事情”，他也见证了这份价值如何扎根其中并壮大。

让技术服务于人

“你想想看，（生活中）哪一个没有被半导体改变了？”胡教授解释，半导体改变了人们生活的方方面面，“现在做科学的做法都不一样了”他接着说。今天的工程模拟、人工智能、疫苗设计等都离不开算力，而其基础正是芯片与半导体。胡正明还把半导体称为“民主的技术”，因为芯片的广泛应用，让普通人也能受益，因此价值也更大。他在乎的是技术服务于“人”。

面对人工智能的话题，胡正明坦言，若各国把人工智能当成核武器，用来彼此伤害，当然会带来巨大危险；但“技术的问题，可以用更好的技术解决。不要怕技术，要怕的是‘人’。”他认为技术无善恶，关键在于人如何使用它。他提到Anthropic等公司正在致力于提高AI的安全性，若将这些做法推广为国际标准，技术就不只是风险来源，也是约束风险的工具。

胡正明的乐观是审慎的。人性有阴暗面，若这一面被技术放大，会为人类带来灾难；但他也相信人性有善的一面，只要“回归人性，世界和平就仍有希望。”

（来源：联合报）

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