创独特代工模式：从“集成电路”到“集成系统”

王莹

编者按：2019年7月，台积电前COO（首席运营官）蒋尚义先生卸去中芯国际独立董事后，赴武汉弘芯半导体担任CEO一职。2019年底，在新思科技公司的武汉全球研发中心建成投用仪式上，蒋尚义先生发来视频祝贺，介绍了从“集成电路到集成系统”的趋势;并认为工程师的典范是大胆创新，一个好的工程师要在这件事情不完全了解之下就可以把它做出来。

1从“集成电路”到“集成系统”

在武汉地方政府的支持下，武汉在早年就有了半导体产业，并很早就开始了大规模的半导体产业投资，例如武汉新芯，2016年又有了长江存储，2017年成立了弘芯半导体，他们都是做存储业的。弘芯成立刚好两年，目标是做裸片/芯片，还有系统集成。有了新思科技公司在武汉的全球研发中心，让这个阵容更坚强、更完整。

过去三四十年，整个电子业蓬勃发展，这基于集成电路的不断创新一芯片越做越小，功能越来越好，功耗越来越低，特别是价格越来越低，使很多新产品价格下降，促进了产业蓬勃发展。

但是现在我们看到，摩尔定律已经接近物理极限，所以会对整个产业造成很大的冲击。冲击改变了方向，使我们要从整个系统层面来重新看这件事情。因为过去整个系统都靠集成电路，现在集成电路如果到了极限，我们就要重新回去看整个系统。

首先看到的是这么多年来，尽管集成电路一直在进步，但封装与电路板的进步，几乎全部聚焦在怎样把价格降低，对于效能提升基本上没有太大的改变。因此我们再来看的时候，现在封装与电路板就变成整个系统运作的一个瓶颈。

尽管集成电路一直在进步，但封装与电路板的进步几乎全是在怎样把价格降低，对于效能提升基本上没有太大的改变。

——蒋尚义

为此，蒋尚义先生从2009年开始做先进封装，希望打通这个瓶颈。当做了这件事情以后，发现有一个现象：除了能够打通瓶颈之外，还看到过去几十年来，集成电路技术的演进几乎有一个金科玉律：如果能够把电路越做越小，例如把2个芯片合成1个芯片，3个芯片合成2个，再合成1个，这一定是对的。但是现在有了先进封装技术以后，这个观念就被打破了。因为发现把一个大芯片分成2个或3个，它的效能也不差，但是价格会更好。在这种情况下，整个系统架构就完全改变了，不再把芯片越做越小，而是把1个大芯片分成若干小芯片，再重新来组合。

为此，整个生态环境要重新建立，这中间就有很多事情要做。一方面是弘芯公司想要做的事情，弘芯希望做系统代工，重新来规划系统，怎样从系统层面来把它做得最好。不過，这绝对不是弘芯公司一家能够做得到的，而是需要整个生态环境来配合，例如设计业，还有各种不同硅片的设计，存储器逻辑的整合。大家重新建立标准，最重要的一环是怎样把这些串在一起。至于串在一起，就必须要借助EDA（电子设计自动化）的能力。

国内各个产业，从系统公司到设计公司、设计服务、EDA到集成电路技术、封装技术、设备、材料等，整个产业界重新来建立新的次序，大家一起努力，才能把它做到最好。

2什么是工程师的典范

蒋尚义先生学的是工科，本科、研究生是在电机系。他在几十年的职业生涯中体会到：工程师不是要去很深入地研究自然界的定律，去把它归纳成一个个定理等，非常深入地去了解这件事情。如果说得夸张一点，一个好的工程师是要在这个事情不完全了解之下就可以把它做出来。等到你把所有的东西完全了解以后，你再做出来已经太迟了，但你已经卖不出去了，因为你的竞争者早已经做出来了。但这绝对不是说你不需要读书，只凭空想，实际上绝对是需要你所有的基础知识，包括物理知识、化学知识、材料学知识、数学工具等，把它们融合在一起，但是最重要的是创新。你怎样用你所知道的这些东西去创新，把它做得更好，做出新的产品。工程师不是要去很深入地研究自然界的定律，去把它归纳成一个个定理等。夸张地说，一个好的工程师是要在这件事情不完全了解之下就可以做出来。

虽然摩尔定律已经慢慢达到它的物理极限，但绝不表示创新可以就此停下来。就像我们回去看汽车工业，它已经成熟了100年，但是现在研发还在继续。再举个例子，就是造桥这件事情，我们的祖先几千年前就知道怎么造桥，甚至有的桥现在千年以后还是好好的。但是那个时候，他们完全不懂结构力学、材料力学、应用力学、土壤力学等，但是桥盖得非常好，这就是工程师的典范。