［釘科技現(xiàn)場］ “如果你控制了石油，你就控制了所有的國家；如果你控制了糧食，你就控制了所有的人；如果你控制了貨幣，你就控制了整個世界。”這樣的觀點，表達雖然簡單，卻展現(xiàn)了曾經影響世界格局的重要因素；“資源”以及“金融”。當然，科技也是很重要的因素，但它的力量獨立凸顯出來，相對于“資源”以及“金融”，看上去只是“不久前”的事情。

根據《經濟學人》給出的數(shù)據，2018年全球市場價值最高的10大公司中，高科技公司占到了7家，而在這之前的近十年，這個數(shù)字是“2”。科技逐漸取代能源的龍頭地位，成為全球經濟發(fā)展的最強引擎，驅動全球進入“數(shù)字經濟”時代?！皵?shù)字經濟”興起背后，半導體產業(yè)，則可以看做是“引擎的引擎”。

半導體產業(yè)，已經高度全球化的產業(yè)，要求全球配置資源，開放合作、互利共盈，是普遍共識，也是必然選擇。當前，半導體產業(yè)進入重大調整期，促進新階段的發(fā)展仍需要全球的共同努力。2019世界半導體大會適逢其時。

2019年5月17日至5月19日，2019世界半導體大會在南京舉行。本次大會由中國半導體行業(yè)協(xié)會、中國電子信息產業(yè)發(fā)展研究院、江蘇省工業(yè)和信息化廳、南京市江北新區(qū)管理委員會等單位聯(lián)合主辦。南京市江北新區(qū)正在全力打造“芯片之城”，世界半導體大會則致力于共商合作，獻計獻策，促進半導體產業(yè)未來發(fā)展。在為期3天的大會過程中，首日的高峰論壇和創(chuàng)新峰會上，對半導體產業(yè)的未來展開了熱議。

17日上午的高峰論壇上，臺積電（南京）有限公司總經理羅鎮(zhèn)球作了題為《半導體產業(yè)發(fā)展趨勢》的分享，提出軟硬協(xié)同提高效率是產業(yè)的未來，也是臺積電的方向。

分享的具體內容如下：

“在講未來的走勢之前，要先看一下過去的狀況。我想在過去的這段時間，很長的一段時間里面，科技一直驅動整個社會的進步以及整個經濟的發(fā)展。

在十九世紀的時候，我想蒸汽機的發(fā)明讓整個動力變得非?？煽兀哉麄€工廠制造的模型開始出現(xiàn)了。人因為有工廠，所以就往城市里面集中，這個產生了一種新的經濟模式，它的GDP就開始慢慢漲上去。

在二十世紀的時候，內燃機出現(xiàn)了，電力出現(xiàn)了，它造成的影響是什么？就是因為你的工廠可以做大，人可以更集中。另外，因為電力的產生，所以所有的傳輸可以變得很方便，所以會有了飛機，有了汽車，有了鐵路，再加上整個管理制度的改變，所以大規(guī)模的工廠已經變成是一個常態(tài)。在城市化的過程里面，科技發(fā)揮了一個非常重要的功能。因為城市化的原因，所以人集中在城市里面，大規(guī)模使很多的工廠可以生產。有了交通工具，所以你的傳輸也不是問題，所以國際的貿易變成是一個新的發(fā)展趨勢。這是二十世紀的事情。

進入二十一世紀，這就是我們身處的世紀，經由半導體的產生，所以有很多信息產業(yè)的出現(xiàn)，而信息產業(yè)的出現(xiàn)帶來很多新的應用，新的經濟形態(tài)，所以全球化變成是未來很明顯的趨勢。在全球化的過程中，我想信息產業(yè)，還有知識性的產業(yè)，還有服務性的產業(yè)應運而生，所以各位可以看到現(xiàn)在的網購、微信社交軟件，這就是經由半導體催生一個信息產業(yè)的變化，在整個服務模式上產生極大的變化，這都改變了我們整個社會生活的模式以及未來經濟發(fā)展的走向。

在過去很長的一段時間里面，科技一直在推動人類的進程，我這個表上寫的第一個，我覺得有發(fā)明新的科技，就是1450年的時候，活字印刷出現(xiàn)，這個讓我們知識的傳播變得非常方便。在過去幾百年的時間里面，GDP是緩慢增長，可是從1950年開始，各位可以看到那個線一直往上走，也就是在1950年以后，這個知識的積累讓整個科技的創(chuàng)新加速發(fā)展，讓GDP往上走。

1950年以后發(fā)生了什么事情？就是半導體出現(xiàn)，所以各位都有感同身受到，各位都經過了個人電腦時代、互聯(lián)網時代、智能手機的時代，智能手機上面再加了數(shù)碼相機，現(xiàn)在有社交軟件，有網絡購物，所以這個各位都身臨其境，它造成了一個讓我們整個GDP的增長成為一個井噴式的增長，這個是科技對我們人類最大的貢獻。

而且我們還看到一個趨勢，就是人類對擁抱科技這件事情越來越積極，以我們在1945年，就是二戰(zhàn)結束之后出現(xiàn)的第一臺經由圖靈的發(fā)明產生的第一臺計算器，那是1945年。那個時候一臺計算器有多大？它的面積是167平方公尺，重量有50噸，計算功能現(xiàn)在來看是非常弱小的。經過三十年的發(fā)展之后，有一臺可以手提式的電腦，它的重量大概在10公斤左右，至少10公斤是人能提得動的，它的計算能力也變強了，所以也比較普及了。從第一臺計算機出現(xiàn)，到普及，到計算機變成很多人在使用，大概總共花了三十年。

我們再看下一個，在1983年的時候，手機出現(xiàn)了，可能各位很多還沒出生或者還很小的時候，那個時候就有手機了，它的功能很簡單，那是在美國出來的。各位可能知道智能手機的出現(xiàn)，是在1994年的時候，從原型機到初級產品出來，到一般的人大量的使用，這個花了十年的時間，這個比計算機的時間就縮短很多。

現(xiàn)在自動駕駛汽車是大家耳熟能詳?shù)囊粋€產品，自動駕駛汽車能夠在沙漠里開，只是一個原型機在里面試驗的狀況，到自動駕駛汽車進入城市，事實上只花了一年的時間。這個故事告訴各位，科技在不斷地創(chuàng)新，科技創(chuàng)新最大的動力是什么？就是一般的我們老百姓，我們的人民喜歡高科技的東西，喜歡擁抱新的東西，所以新的高科技產品出現(xiàn)的時候，它被大家采用的時間越來越短，而且它的規(guī)模越來越大。

這是我們在過去看到一個現(xiàn)象的總結。

半導體，事實上是所有這些IT行業(yè)驅動的一個最主要的動力。我們再來看一下半導體在計算機上發(fā)展的過程，在一九六幾年的時候有一個大型主機出現(xiàn)，那個時候大型主機跟現(xiàn)在大家使用的方式是不一樣的，那個時候一臺大型主機好多人在用，很多人聯(lián)線上去用。之后，大概九幾年的時候，個人電腦出現(xiàn)，所以一個人有一臺電腦，就是面對你的電腦，它就是屬于你的，你對它進行使用。再過了一段時間，這個蓬勃的發(fā)展，很多不同的半導體、IC衍生出來的產品出現(xiàn)，像智能手機、數(shù)碼相機、GPS導航，還有平板電腦，這些東西讓每一個人有好幾個可以運算的設備，可以來服務你，所以基本上現(xiàn)在就是在這個時代，很多的半導體產品正圍繞在你生活的四周來服務你，讓你的生活過得更好。

展望未來，它是一個什么樣的狀況？我們叫做計算是無所不在的。什么叫做計算無所不在？因為現(xiàn)在所有的設備，不管是電腦、手機也好，你都要對它下指令，您是對它下指令的人，可是在未來機器和機器之間會互相溝通，它們互相下指令來服務你。講一個比較具體的例證，就是汽車駕駛，我們現(xiàn)在駕駛汽車的時候，你要眼觀四面、耳聽八方，對路況很清楚，才能順利到達你的目的地?？墒窃谖磥碜詣玉{駛汽車是什么樣子？你是怎么樣感受生活，感受駕駛的樂趣，事實上沒有什么駕駛的樂趣，因為你只要按一個鍵說我要去這個地方，后臺很多計算的設備就開始服務你了。各位可以想象一下，怎么樣實現(xiàn)一個自動駕駛？比方說我從這里要去江北，怎么去？你說按一個我要去江北的臺積電，那個車子就開了，就到了那個地方。這個后面的后臺有太多機器跟機器之間的交流，GPS、伺服器，云端里面存儲的一些資料，有一些資料會傳給你，你要從天上接收衛(wèi)星的信號，定位在什么地方，你要有一個地圖，要有方向器，要控制你的方向盤，控制你的油門，在這段過程中不會打擾你，它們之間不會打擾你，你只要享受它們的服務就好。

這就是萬物互聯(lián)，這是各位可以在未來有生之年就享受到的半導體技術，IT技術為大家?guī)砩蠲篮玫囊幻妗?/p>

我們剛剛講這些科技的往前推動，主要來自于半導體。我現(xiàn)在大概講在我們半導體行業(yè)里面未來發(fā)展的趨勢，大概分為三個部分，第一部分是我們的臺積電，就是摩爾定律。第二個，是現(xiàn)在臺積電正在做，而且不斷往前推進的方式，就是我們開始做立體的封裝，就是把摩爾定律做立體化的往前推進，而且還配合我們的公司在立體化方面讓整個3D的封裝更有效率。第三個部分，我們在硬件和軟件的結合上，又可以把我們的能效比推到最高。

這是我要講的三個步驟，第一個先講我們晶源部分，就是我們工藝支撐上的演進。臺積電是1987年成立的，在臺灣創(chuàng)立的。那個時候世界上主流的工藝是在5個微米，我們一路在過去22年之間逐步推進，講40、28、12、16、7、5、3，這個不是微米，這個是納米。所以22年前我們做的是微米，我們現(xiàn)在7納米已經大批量生產，5納米正在研發(fā)中。也就是在過去22年的時間里面，單項就縮了1000倍。各位在這個行業(yè)里面也知道你做IC是算面積的，所以算面積的話，理論值就是微縮了100萬倍，可以集成更多的功能上去，所以大家可以看到IT、半導體的功能越來越強。

在我們這個發(fā)展微縮的過程里面，有三樣重要的技術，我等一下分別在這三方面給各位說。這張圖上顯示的是現(xiàn)在的狀況，現(xiàn)在臺積電的EUV已經開始可以批量生產，這是光刻技術的進步。在五年之前大家都覺得EUV可能做不出來，但是現(xiàn)在已經可以高質量生產出來。

在晶體管的結構上，以前是平坦式的，現(xiàn)在是立體式的，可以往上方堆疊。

第三個是材料上的改變，新的材料，這個是讓我們在工藝上不斷地能夠微縮，不斷往前推進的三個主要技術必須跨過的門檻，很高興我們都一步一步地跨過去了，走到現(xiàn)在已經走到7納米能夠批量生產，5納米大概在明年可以開始接受客戶的訂單。

在整個微縮的過程里面，EUV是必須要提到的一個設備，這里我把我們在過去十幾年、幾十年的時間里面，我們光刻機的技術大概給各位做一個表列。光刻機的技術是以它的波長來看的，波長越短，技術難度越高，能做出來的精度越好。這個一格表示的是10倍，之后我們進入到248，之后進入到193納米的光刻機。之后在某個時間，臺積電有一位很重要的人物，就是我們的技術長，叫林本堅博士，193納米光刻機是可以從40納米一直用到7納米，到現(xiàn)在我們7納米的批量生產，還是用40納米40光刻機就能夠做得出來，而且做得非常好。我們展望未來，展望下一步，各位可以看到，193納米的光刻機波長是193，EUV的波長是多少？13.5納米，也就是在未來我們EUV這個坎已經突破了，在未來光刻突破的過程已經不是問題，已經沒有什么技術的障礙了。

第二個是講的用的原材料，晶體管的結構，我們之前是平坦式的，現(xiàn)在是有立體，現(xiàn)在正在研發(fā)的是另外一種更好的晶體管的結構，在材料的運用上，我們把35開始用到這個上面去，讓我們的速度變得更快，功耗變得更低。另外還有一個新的叫二維的材料，一般都認為它是非常不穩(wěn)定的，可是在石墨烯出現(xiàn)以后，我們發(fā)現(xiàn)這個也是非常多的。什么叫二維材料，一般是三維立體結構，而二維材料很薄，它的場效應越來越好，高度越來越低，所以我們還可以做進一步的微縮，在新的材料上我們下一步努力的方向。再加上我們有這樣一個晶體管的架構，所以我們相信我們的半導體技術還可以持續(xù)往前推進。

這是我們講的半導體晶片上的技術。

再講后面兩個，設計的部分、3D封裝的部分，還有設計之前，我先講能效比。我們做半導體的都知道PPA，這個是我們做半導體的人持續(xù)不斷在努力的目標。讓你的性能越來越好，讓你的功耗越來越低，讓你的面積越來越小，這是我們半導體人一直在努力的方向。我們以前一致認為這些東西是電池產品，比如說智能手機，這樣才能手持帶走。上面這個表就是跟各位分析說，讓你的智能手機，它消耗的電池比例，屏大概占了13%，其他的大概占了87%，我們都在想辦法把性能做高，把功耗做小，把面積做小，這是我們過去一直在努力的。我們一直認為手機這個產品有這樣的需要，事實上這是以偏概全，看得太小。在數(shù)據中心里面我們分析它的成本結構，各位可以發(fā)現(xiàn)說，數(shù)據中心如果看它的成本結構，也就是下面這張表的右方，你買伺服器，建數(shù)據中心當然要花一個成本，它會有折舊。在真正運營的時候，你會發(fā)現(xiàn)說極大的成本，非常高的成本是來自于電力。

以整個部分來講，53%是折舊，如果把53%固定支出的折舊拿掉的時候，你的運營成本里面基本上有一半的錢都花在電力上，所以你的功耗一定要低，你的性能不能掉下來，而且要越來越好。你要把性能提上去，要把功耗降低，這個已經變成不是只有手持設備才在乎的，數(shù)據中心也非常在乎這樣的需求。這個是我后面要講的一點，我們怎么樣把能效比做到最高，怎么樣把性能做高，可是功耗不要增加。

這個是臺積電已經批量生產過大概三四年，把我們一個很重要的客戶，我們經過客戶的同意，他把這個產品拿出來讓大家分享。這個有一個主芯片，旁邊放了很多的存儲器，在過去這個存儲器都是放在PC板上，跟CPU或者存儲器連接的，它的線很長。在這樣的情況下，下面的基板是硅，我們是用一個65納米的硅片的連接方式幫它做連接，所以把它的線做短了，線寬做窄了，距離變小了，讓它集成在一個很小的面積里面。這大概就是一個真正我們做出來成品的大小，在這個面積里面，我們集成了3000億顆的晶體管在上面，當然散熱也是一個問題，這個我們也解決了，事實上這個產品已經批量生產三四年了。

這個是我們做的第一步。

我們做的下一步是什么？下一步，我們不只是把存儲器跟CPU結合在一起，我們還會把各種不同功能的IC做異質性的結合，包含微機電，包含射頻等等，在各個不同應用場景，我們把各個不同的芯片做異構的集成。這個異構的集成是用封裝的方式來把它集成在一起，也就是我們臺積電正在批量生產cpu這個是我們未來發(fā)展的趨勢。

我現(xiàn)在要講說怎么樣提高能效比，最左上角這個圖是過去各位比較熟悉的，我們叫做PG板，我們拿它做電腦基板的連接，這邊一個CPU，那邊一個存儲器，這邊有一個射頻，有一些不同的產品放在銅箔基板上，這個是以公分計算的，這是過去的狀況。各位做半導體，做電子的都知道，線越長，它的RC就越久，它消耗的功率，消耗的能量就越高，所以這個線要越拉越短越好，線拉短的時候，你的線里面I的能力也不用這么強，因為你不用推那么遠，所以你設計的面積也會變小。所以我們在2.5D，就是我們現(xiàn)在已經批量生產的CPU的時候，已經在下面做連線。這個已經縮減到幾十微米，距離縮短了，所以IC就不用那么強。

在未來還有什么發(fā)展趨勢？在未來的走向是什么？我們現(xiàn)在是用另外一片硅片讓它做連線，而將來不是這樣，將來我們會把VF打穿，下一列再往上穿上去，就是取代了當年銅箔基板的連接，或者是6納米的連線，是直接VF對VF的連接，這個就是我們把距離縮短了，這個時候你的IC設計就不用這么大了，它的面積就可以變小了，這是未來的一個趨勢。

再下一步我們可以做什么？除了在打穿孔這部分以外，在設計方法，目前已經跟我們的客戶共同研究。也就是說我們有了這種組合的方式以后，事實上你的IC在剛開始設計的時候，就可以把你的IC的設計分成好幾個部分，我們就準備好將來可以進行堆疊。I設計成一塊，你的邏輯設計成一塊，微機電設計成一塊，到每一片都做好之后，你用一種很好的方式把它串接起來。這是一個變化的過程，所以設計的公司也要在設計概念上有一些改變，你在做設計的時候，要重新考慮到在封裝的時候事實上是可以把拉線的距離縮短，你的面積就不用那么大，可以把面積直接縮小下來。

我再打個比方，在我們CPU的時候，我剛剛講大概幾十個是連線的長度，最后是幾個納米，幾個納米連線產生的IC的問題非常非常小，你的設計可以縮小到很小的部分。這是一個線變短，你的專業(yè)能力不需要這么強，你的IC變小，你的線更短，你可以把你的IC越做越小，在單位晶體管上能效越來越高。這是跟我們的客戶共同合作努力的一個方向。

除了這個部分之外，我在講我們IC做好要拿去用，沒有拿去用，也沒有更大的用戶，所以各位手機上有軟硬各種方面的結合。第三個技術，我們努力的方向就是軟硬和硬件要同步來提高效率。

縱軸是能效比，它也是對數(shù)的那個量表。各位可以知道，我們知道英特爾的CPU是一個通用型的CPU，通用型的CPU一般來講能效比不好，所以為了提高能效比，我們做出來的GPU專門處理繪圖，它的能效比提高了，它是針對不同的應用而產生出來一個新的IC，它專門處理一些事情。未來的發(fā)展趨勢是什么？這個專用的DSP或者CPU沒有辦法做其他的事情，我們要想辦法讓我們的軟件可以重構的，你的硬件可以被軟件重構之后執(zhí)行不同特殊應用，這樣的一個方式可以讓你的軟硬結合之后，可以把你的能效比再進一步提升，一般來講我們的目標是能夠比傳統(tǒng)通用CPU能效比再提升1000倍，這是我們最后努力的目標。所以以后我們看到的IC，所謂的SOC會像我們所說的樣子，這個是我們看到SOC的板塊圖，我們有CPU，有GPU，有存儲器的接口，有一些特殊應用的加速器，這是我們現(xiàn)在CPU的結構。

將來的結構會是這樣子，我們還是需要CPU，還是需要DSP，因為有很多的場景都用得上。另外我們的CPU會分成，我們要有一個大盒，一個小盒，其中很重要的一部分，我們是經由程序云寫完之后我們的編譯器會把我們硬件的架構都考慮進來，我們在執(zhí)行程序的時候，我們重新構建我們的編輯結構，來執(zhí)行特殊應用的場景，這就是我們未來的趨勢。也就是說所有的功能，只要你在同一個應用里面的場景，經由你軟體的語言，經由你的編譯器來非常優(yōu)化共享使用你的加速器。事實上Google已經有一些先導的產品出來，Google，你們知道有一個軟件的庫，有一個翻譯器叫SOA，它的軟件庫再加上這個翻譯器，就可以在很適當?shù)臓顩r之下，事先匹配好的狀況之下，就可以把它需要的功能復制到你的系統(tǒng)里面去，可以重新做構建，重新組織，發(fā)揮最大的能效，這就是軟件和硬件結合之后，把能效往前推進的一個大的方向。

晶體管的部分，就是我們的摩爾定律繼續(xù)往前走，有新的材料，新的架構，持續(xù)往前推進。另外，3D封裝部分，我們可以持續(xù)堆疊，把面積變小，再加上我們跟設計公司合作，可以讓設計的方法有一個翻天覆地的改變，讓你的IC集成度越來越高。另外，我們軟件跟硬件的結合，可以充分提高所有的設備在使用的場景的時候它的能效。

我的演講大概就到這邊，我最后再跟各位做一個新的方向，這是今天我剛剛有感而發(fā)的。在二十年前，臺積電的創(chuàng)辦，也就是晶圓代工的創(chuàng)始人曾經跟我們幾個員工講，我們大家都很幸運，我相信你們幾位肯定可以在半導體行業(yè)做到退休，你不用再去學別的什么東西了。

我今天講的這些方向，至少在未來十年會逐步落實，逐步推進。再過十年之后怎么辦呢？我告訴你，過了十年之后，我想我再強調一下，這里是南京，我們在南京落戶了，其實我也算半個南京的主人，南京是一個非常有底蘊的城市，南京的政府非常有激情，非常有熱情，對半導體這個行業(yè)，特別是剛剛支持的羅群羅常委，以及江北新區(qū)浦口區(qū)的領導非常有激情，再加上他們有能力，他們有效率，我相信在十年之后，在座的各位里面肯定有一個人會上臺來，再跟各位演示未來十年整個半導體發(fā)展的過程。這個我是毋庸置疑的，所以我在這邊只是很高興地告訴各位，各位進入到半導體這個行業(yè)非常幸運，你不用再學別的行業(yè)了，這個行業(yè)未來還有非常長遠非常光明的前景可以發(fā)展，所以讓我們共同努力，在各個方向持續(xù)地推進，讓人類的生活因為半導體的發(fā)展而更加美好，讓我們在世界半導體的地位上逐步地提高，為世界的半導體實現(xiàn)新一輪的跨越?！?/p>