与培养世界下一代微芯片领袖的电气工程师进行问答
林伯恩 (Burn Lin) 了解手机、汽车和游戏机所需的微型芯片的来龙去脉,他也知道没有足够的工人来满足飞涨的需求。这位电气工程师于 1970 年在 IBM 开始了他的职业生涯,但最终回到了家乡台湾,他的工作帮助这个民主岛屿变成了世界芯片制造之都。他领导了台湾半导体制造公司的技术突破,如今该公司已成为台湾科技行业的明珠。
现在,他的任务是培养下一代领导人,让他们应对更加模糊、更加艰巨的未来,因为技术使得现代生活的大部分成为可能。
自从台湾半导体制造公司前副总裁离开半导体行业以来,半导体行业发生了变化。疫情引发的严重芯片短缺暴露了复杂的全球供应链的临界点。不断加剧的地缘政治紧张局势播下了不信任的种子,促使各国纷纷向自己的芯片制造设施投入资金。
与此同时,人工智能正在推动对更高效微芯片的需求。但半导体工程师正面临摩尔定律的物理极限。摩尔定律长期以来预测集成电路上的晶体管数量每两年将翻一番,从而使它们变得更小、更快。
设计、制造、测试和封装所有这些芯片所需的工人数量将是巨大的。咨询和金融服务巨头德勤表示,到 2030 年,半导体公司将需要额外 100 万或更多的熟练工人。
林教授目前担任台湾清华大学半导体研究院院长,他知道自己无法填补这一空缺。他的学院是三年前在政府支持下为解决日益严重的人才短缺问题而创建的,每年培训约 100 名学生,远远达不到台湾每年所需的 1 万多名新增工人。但他希望这些少数人能成为让台湾公司保持领先地位的领导者。
对于一个面临中国军事攻击威胁的岛屿而言,拥有独特技术的竞争优势更为重要。中国声称台湾是其领土的一部分。台湾生产了全球五分之一的芯片,以及 69% 的最先进的芯片。这种优势被称为台湾的“硅盾”,因为依赖台湾芯片的国家有动力帮助保护它。
《纽约时报》采访了林先生,谈到了在芯片自主竞争日益激烈的情况下,他为保持台湾人才领先地位所做的努力,以及这种竞争如何改变这个行业。采访内容经过编辑,以保证篇幅和清晰度。
问:半导体工人短缺将如何影响该行业?这是否意味着一些国家会落后?
答:可以这么说,各国都变得更加自私了。他们只关心自己的利益,却忘记了半导体行业需要大量合作才能发展。
有些国家擅长制造设备:例如美国、日本和德国。有些国家非常擅长设计,非常创新。美国也是该领域的重要贡献者。还有一些国家擅长制造。即使在美国,也有英特尔和美光。人们认为我们的台积电非常强大,但如果我们得不到所有材料和设备,我们将在几周内停止运营。
因此,如果有四个国家想要独立,那么这只会缩短进程,使努力变得非常不经济。你必须做四倍的研究,许多研究都是重复性的。
问:这是否意味着接受相互依存就会缓解工人短缺的问题?
答:是的,这将大大缓解这种情况。对于美国学生来说,如果他们真的想进入半导体行业,那么他们中的大多数人都想进入设计行业。那么你在哪里可以找到其他学科的其他人呢?
问:出现短缺是因为需求增长还是因为对该领域感兴趣的人越来越少?
答:两者都有。
对更先进芯片的需求非常高。而且还有很多其他领域可供人们选择。即使在台湾,人们过去也把半导体作为首选之一。但现在他们把目光投向了许多其他领域,比如金融、医学、生物科学、政治等等。
我认为在美国或日本,情况更糟,因为这些人有更多选择。他们宁愿去苹果或谷歌工作,也不愿去英特尔这样的芯片制造商工作。英特尔曾经是一个非常有吸引力的雇主。现在情况已不再如此。
大多数新生都想学习设计而不是制造工艺。这是世界趋势。我们也不例外。人们认为坐在那里更轻松,对吧?他们不必盛装打扮才能进入(制造半导体的)洁净室。他们只需移动手指,而不用移动双脚。
还有这种社会影响。互联网如此容易访问,很快你就会发现所有学生都被污染了。他们都连接到网络,每个人都认为,哦,坐在办公桌前工作比在干净的房间里工作好得多。很多人正在走向更轻松的生活。
我们必须让人们的生活更加愉快。例如,台湾公司有健身房、自助餐厅、美食和娱乐设备。所以他们正在努力让工作场所更具吸引力。
问:您在私营部门工作以来最大的变化是什么?
答:我在美国和台湾工作时,我们花费了大量的时间和精力来将电路从一代缩小到下一代。
摩尔定律的缩小速度已经放缓,或者我甚至可以说停止了。缩小必须停止,因为我们正在达到原子级。但如果我们运用摩尔定律的精神,那么技术将继续前进。如果你以更好的方式重新排列芯片以使用内存,你可以让它以更少的能量更快地工作,而无需改变尺寸。
有时这很容易,有时却不容易。在过去的几十年里,我们在创新方面变得非常懒惰,因为我们认为,“如果我能缩小规模,我就能让它更有吸引力。为什么还要费心去想新的东西呢?”
大学在其中扮演着非常重要的角色,因为他们有能力研究新的、高风险的东西,你必须花大量时间研究,以确保它们可靠且适合大规模生产。目前,量子计算仍处于非常早期的阶段,人们进入这个领域要承担非常高的风险。但我们仍然应该这样做。
问:你们学校为什么为工程专业的学生增加地缘政治课程?
答:除了制造更好的芯片之外,我们现在还必须满足政策制定者和掌控货币的人的要求。
学习这些知识并不意味着他们必须成为专家。业界必须聘请一些地缘政治专家或经济专家来指导他们,并为他们谈判或游说。但对于学生来说,他们必须接触各种可能性。
例如,如果客户是政府,那么除了技术之外,你还必须知道他们在想什么、需要什么。如果你的客户在国外,那么你还要担心能否维持这种关系,或者是否会有其他政治力量破坏这种关系。
问:与二三十年前相比,在半导体行业工作是否变得更难了?
答:是的,这更难。但更有趣。它不是千篇一律的。这是一个不断发展的行业。所以人们看到了其中的潜力。
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