天下文化致辞:台湾经济科技发展的拼图与胡正明院士的新书
大家好。我们天下文化在今天这个场合、在这个地方,其实已经办过了好几次的新书发表会,包括之前史钦泰院长的新书发表会也是在这里举行的。但是像今天这样,现场汇聚了这么多的学术界领袖,有这么多的大学校长、中研院院士,还有产业界这么多重量级的执行长、总经理齐聚一堂,这样的盛况真的是非常难得。不过无论如何,天下文化感到非常非常的荣幸,能有这样一个珍贵的机会来出版胡正明院士的新书。
坐在台上看着在座这么多产业界、学术界的贵宾,还有现场这么多年轻的朋友们,这立刻让我想起了整个台湾经济发展的历程。从一九七零年代开始,我们就看到当时有一批被送到国外去求学深造的重要人物,包括孙震老师、于宗先先生,还有高希均教授等等。当然在他们更早之前,还有包括尹仲容先生、李国鼎先生、王仲荣先生这些人。他们几乎都是远赴西方的先进国家去求取最前沿的知识,然后回到国内,把这些先进的观念和见识告诉台湾的政策决策者,或者直接参与到国家各项重大经济政策的决策过程当中。
到了八零年代,接着出现的就是一批攻读工程与科技领域的留学生,这当中就包括了史钦泰院长在内的好几位关键人物。他们都是在台湾读完了大学,然后到国外去吸取当时世界上最先进的科学技术与观念,随后再把这些最新的科技知识引进到台湾。所以回顾台湾整个经济的发展,以及后来工研院乃至整个高科技产业的发展,这群关键人物所站立的位置是非常非常重要的。
当然,也是因为有了这群先驱,再加上在台湾本土接受了良好教育与专业训练的这批所谓的技术劳工与专业工程师,大家在各自的岗位上共同努力、携手并进,才一步一步走到了今天,让台湾在全世界面前被所有人看见。在那个年代里,每一个人都在他自己的岗位上怀抱理想、有所坚持,一步一个脚印地踏实前行,最终才能够做到今天让全世界都瞩目台湾的成就。
刚才我们的同事思仪也特别提到了,我们天下文化感到非常幸运。虽然高希均教授刚刚离开了我们,但是我们在整理他的生平资料与手稿时,也深切体会到,高教授其实也是属于七零年代那一批留学生当中的一员。他们在海外吸收了现代知识、接受了现代观念,甚至有些人在国外拥有了丰富的工作经验之后,毅然决然把这些经验与见解带回台湾,让台湾社会能够吸收更多先进、进步的观念与思想。
天下文化从创立以来,也始终秉持着这样的理念。我们陆陆续续出版并翻译了非常多走在时代最前沿的书籍,无论是经济发展方面的著作、企业管理方面的经典,还是最近这些年最前沿的科技领域图书,我们都积极地翻译并引进到台湾来,目的就是为了让更多的读者能够阅读、能够理解、能够吸收,并进一步在实际工作中加以实践。
所以刚刚也谈到了,我们天下文化过去出版了一系列关于半导体产业的重要书籍,包括刚刚提到的《从边缘到核心》、张忠谋先生的自传,还有史钦泰院长的《千里天下:史钦泰的半导体岁月》等等。我觉得这些书籍的出版,就像一块一块的拼图一样,正在把台湾半导体与科技产业发展那段波澜壮阔的历史,拼凑出一个较为完整、真实的时代全貌。这样的一幅历史拼图,可以让现在的读者,以及未来的后代读者,都能够深入了解台湾从过去一路走到现在,在每一个不同的发展阶段,当年的这些领路人究竟是怎么样去思考问题的,面对困难是怎么样去执行的,又是怎么样凭借着坚定的意志坚持下来,才最终能够做到今天的辉煌成就。这是一个极其庞大而重要的拼图工程。
另一方面,我也深深觉得,台湾今天能够走到这个地步,胡院士昨天在谈话中也提到,他对于整体的发展感到非常非常的乐观,也觉得这是非常重要的历程。胡院士对于产业与科技的未来,始终抱着非常正向、积极的看法。那么对于我们出版社而言,我们的核心职责与使命,就是想方设法把这些动人而真实的故事详实地记录下来,流传给后代的人去阅读、去了解。
胡院士这几年来经常回到台湾,无私地分享他毕生积累的学识与见解,特别是他对于年轻一代的培育与人才的养成,格外地重视。因此,天下文化非常希望能够透过出版胡院士的这本新书,把这些弥足珍贵的求学、治学与产业实务经验,切实地传递到更多读者的手上,让这种追求卓越的精神能够成为一代接一代持续创新的源动力。
我也衷心期待这本书能够为广大的读者带来丰沛的知识、带来面对挑战的勇气,以及带来深刻的启发。这里面尤其重要的核心在于,过去的前辈在面对重重困境时,究竟是怎么样坚持到底、怎么样凭借坚持去赢得各方的信任,并最终取得突破性的研究成果。我也由衷希望每一位读者在这本书当中都能有所领悟:以后当你自己在工作或生活上碰到重大困难与挑战的时候,你也要能够像胡院士一样,在心中想着要拿出办法来。
我今天在这里并不打算过多地去讲述书本里面的技术细节,因为我个人非常感激胡院士,胡院士把许多我本来完全看不懂的深奥技术与理论,用非常深入浅出、生动明晰的文字写出来,让我这样的外行人也能够彻底看懂。当然,书本里面还有更深层次的学术内涵与产业智慧,等一下现场准备发言的各位贵宾与专家学者,一定会继续为大家深入诠释胡院士那些了不起的研究发明与卓越贡献。
我只是深刻地感受到,正是透过胡院士当年那一系列划时代的基础研究,几乎可以说是彻底改变了全球晶片与半导体产业的演进轨迹;与此同时,他的发明也为我们今天所面对的、无论是让全人类感到无比疯狂还是心生忧虑的生成式 AI 时代,铺平了一条坚实宽广的道路。谢谢大家。
魏哲家致辞:书名的压力与同班同学的传奇影响
胡教授、王发行人,还有各位现场的贵宾、各位同学,大家下午好。
其实我刚才站在台上,心里很想要把今天在场的所有贵宾的名字一个一个念一遍,因为在座的每一位我其实都非常熟悉、都认识。可是如果我真的把所有人的名字都念完,大概五分钟的致辞时间就直接过去了。再加上我现在的脑袋其实有点空空的。大家知道,我前几天为了准备公司的法人说明会,连续紧张了好一阵子。而且原本心里就知道法说会开完之后股票大概会跌,结果后来股票果然下跌了,所以坦白讲我这几天的心情非常不好。好在今天能够来到胡教授的新书发表会现场,正好可以在这里稍微纾解一下心中的沉重压力。
因为我很怕自己在致辞的时候漏掉什么重要的事情,所以我自己事前其实也特地写了一篇讲稿草稿。原本走上台的时候,我还觉得当场看着草稿念有点不好意思,不过刚才看到连王发行人讲话也都看着草稿,那我心里就释怀了,觉得我拿着草稿上台好像也没有那么差。
不过说实在的,当我最初看到胡教授这本书的名字时,我心里真的吓了一大跳。因为那种感觉就像是,每当我自己在工作上感觉到排山倒海的巨大压力扑面而来的时候,我的老板往往就会扔给我一块完全一模一样的牌子,上面写着“拿出办法来”。各位想一想,当你的老板板着脸对你说“拿出办法来”的时候,那其实代表着什么?那代表的意思就是说你现在根本就拿不出办法来,对不对?
所以我相信胡教授你当年面对挑战的时候是拿出了办法,但现场像坚达,你也常常被要求拿出办法来,对不对?卢超群你也被要求拿出办法来,阿邦你也拿到了这块牌子吧?我们这几个人其实在被逼到绝境的时候,往往都是那个一开始拿不出办法的人。
所以讲白了一点,今天能够有机会为胡教授的这一本大作写推荐序,我内心依然感到无上的光荣。我在写这篇序言的时候,原本是打算写得非常非常长的,因为胡教授这一生有太多太多的丰功伟业值得我们去大力褒扬了。可是后来转念一想,序言如果写得太长其实也不太对,读者的焦点应该是在胡教授的正文上。不过无论如何,大家今天拿到这本书,翻开来应该就会在里面看到我努力写出来的那篇序言。
我在写序的过程中还发生了一个小插曲,我在序言里甚至加了一句话自嘲。当时我本来是想请我的秘书帮我把口述内容打成中文稿的,可是没想到我的秘书居然当场拒绝了我。他直接对我说:“老板,你怎么到现在作风还这么老套?怎么到了今天这个时代连那个工具都不会用?”我就问他:“你说的是不会用什么东西?”他就说:“就是 ChatGPT 呀!”
听到他这么讲,我没办法,就只好对着我自己的手机开始一段一段地讲,录下语音之后让他转成文字,然后再丢进 ChatGPT 里面去稍微润饰修饰一下。结果修出来的文章果然非常好用。所以各位在场的朋友,大家平常一定要多多使用 ChatGPT,谢谢大家。
而且大家知道,我以前曾经发过誓,如果有一件事情对我们台积电的生意没有任何实质益处的话,我是绝对不会去参加的。所以大家一定要多用 AI,因为只要你们越频繁地使用 AI,你们就会消耗越多的运算 Token;而只要需要消耗越多的 Token,那些云端巨头和科技公司就必须向台积电采购更多、更先进的半导体晶片。所以你看,我今天在这里推荐大家使用 ChatGPT,实际上还是达成了为台积电增加生意的崇高目的。
其实在胡教授的这本书里,还有几个让我深深佩服的地方,是我原本想写进序言但最后篇幅所限没有写进去的。我在这里可以讲一个比较符合当下时事的话题。大家知道现在外面正处于选举的热潮当中,胡教授在书里面其实有一篇文章就写到了选举制度。胡教授主张,每一个国家都应该建立一个机制,把每一个候选人过去所讲过的所有话、所做过的所有事情,全部都调查得清清楚楚、明明白白;如果可能的话,还要把这些言行纪录整理成一份客观的摘要总结,这样才能让选民在投票的时候有一个客观真实的依据来进行取舍。
我想胡教授这个建议在台湾目前的环境下是非常非常困难实现的。因为在现在的台湾社会,每一个出来参选的人都只想把自己的优点、自己做得好的那一面拼命讲出来,至于自己做得很烂、很不光彩的事情,就绝对闭口不谈,甚至想尽办法掩盖。这是我们现在在选举中看到的比较奇怪、也很无奈的现象。我这里并没有刻意要批评任何特定的候选人。总之,胡教授在书中对这一段关于民主与治理的思考有非常深入的阐述,我个人看了是非常非常佩服的,请大家务必去书里面仔细读一读这一部分。
还有第二个点,也是我原本很想在序言里面长篇大论去谈、但最终忍痛删掉的内容,那就是关于大学教授如何把高深的知识传递给下一代学生。坦白讲,我们以前在求学阶段,大家比较习惯的都是那种单向灌输的填鸭式教育。但是胡教授在书里面明确提出,真正高明的教学方式必须是“Teaching by motivating”——你作为一名老师,一定要设法去引导、去诱发学生内心对于学问的浓厚兴趣。因为唯有当学生自己真正产生了好奇心和兴趣,他才会愿意主动、自发并且努力地去钻研、去读书。我原本针对胡教授这个教育理念写了非常多的感想,但是后来发现序言越写越长,最后只好把这一大段给删除了,这是我在序言里没有完整讲到的部分。
另外,我在序言里也特别提到了胡教授那一班传奇的大学同班同学。胡教授那一届的台大电机系同学,简直厉害到令人难以置信。从吴清源教授开始,接着有吴马佐平教授,再到蒋尚义博士,一直到史钦泰博士——后来史钦泰博士还成为了我们台积电的独立董事。
其实还不止这几位。我要跟各位报告的是,我当年早期在德州仪器(TI)上班的时候,在公司里就碰到了李永涛博士,同时也碰到了童英祥博士。我先慢慢念出这些名字,你们听了就会明白他们那一班到底有多么可怕、多么厉害。后来等我离开德仪回到台湾工作的时候,在产业界我又碰到了赵虎博士,接着又碰到了叶振伦,还有曾帮助。
我老实跟各位讲,我当时心里最真实的感受就是:这到底有完没完啊?我这辈子不论是在学校求学,还是在半导体产业界打拼工作,我整个人的人生轨迹好像完全逃不出他们台大电机这一班同学的手掌心。这真的是没完没了的纠缠。不过想来也真要庆幸,还好当年台大电机系并没有每一届都出这么多厉害绝顶的天才班级;如果每一届都像他们这一班这么强悍的话,我今天根本不可能有机会站在台上这里跟大家讲话,我早就被他们那一帮人给彻底 Wipe out、彻底消灭掉了。
还有一件事情也让我深深感慨,这个世界实在太小了。今天现场有几位重量级的贵宾等一下要上台致辞,在座的每一位贵宾,其实都跟我的个人生活有着千丝万缕的联系。当然,坚达是我在产业界多年的老同事,胡正大博士也是我以前在台积电并肩作战的老同事。而现场看起来跟我最没有业务交集、最没有直接关系的,大概就是学财务、学经济的朱敬一教授了,对不对?各位可能不知道,朱敬一教授其实是我太太当年的大学同班同学。你说说看,这个世界的人际网络到底有完没完?
就是有这么多奇妙而有意思的事情,不断发生在我们周遭的生活与工作当中。同样的道理,我心中一直对他们那一班的同班同学怀抱着非常非常深厚的感激之情。因为作为比他们晚辈的后学,他们那一帮绝顶聪明的前辈在很多场合给了我非常多的机会,并没有因为我能力不够就把我直接刷掉。
我当初在找工作的时候,我去找的第一位长官正是蒋尚义博士。坦白说,我当时去面试的时候表现得并不好,但是蒋尚义博士为人非常宽厚、非常仁慈。其实后来我发现,为人仁慈正是他们那一班同学共同的鲜明特性。要不是因为蒋尚义博士个性仁慈宽厚,我当年在求职面试的时候早就被他一脚给刷掉了。还好后来我辗转进到了台积电,在公司里面又碰到了蒋尚义博士。我当时见到他心里其实觉得很不好意思,毕竟当年去面试没表现好,但是蒋博士完全不计前嫌,一见到我就热情地说:“老魏,欢迎欢迎!”
说了这么一大堆啰里啰嗦的往事,坦白讲,我是要由衷地鼓励在场的每一个人,都一定要去买、去读胡教授的这本新书。大家去读这本书,并不是要求你们一定要去把书里面讲的霍尔效应(Hall effect)彻底搞懂,也不是叫你们一定要去精通 FinFET 晶体管的物理元件结构到底是怎么做出来的。而是要请大家多多去注意、去体会胡教授在顶尖的专门学术学问之外,所展现出来的那种博大胸襟与非凡气度。这种人格风范与胸襟气度,恰恰是我们当今这个社会最需要给予尊重、也最需要努力学习的。
我最后用一句话作为总结:请大家一定要买这本书,请大家一定要读这本书。谢谢各位。
史钦泰致辞:新竹半导体发轫与台大同窗岁月
谢谢王力行发行人。王发行人刚刚特别提到了,在今天这个地点,曾经聚集并见证了非常多与台湾科技和产业发展紧密相连的重要人物在这里留下的足迹。
特别选在这个地方举办胡正明院士的新书发表会,我也觉得意义极其辉煌。因为大家都非常清楚,台湾从一九七零年代开始长远布局的那些高科技基础建设与产业核心,很多源头都可以在这片土地上找到清晰的脉络。当年孙运璿先生、李国鼎先生在政策上的远见筹划,就在隔壁的新竹科学园区,距离再稍微远一点点就是工业技术研究院,然后这一大批支撑台湾经济的半导体公司也全部扎根在这里。所以在这个地方,我们的顶尖科学家、工程师与企业家都在这里汇聚交流,今天在这里办发表会真的是一件非常有意义的美事。
刚才魏哲家总裁上台致辞,他现在可是在全球半导体产业动见观瞻的人物,他讲的一句话全世界的投资人和科技界都在侧耳倾听。所以他在台积电法说会上讲的每一句话都至关重要。至于股票价格的短期起伏波动,那只是一时的震荡,真的没有关系,大家只要坚定相信 AI 的未来前景就好了,对不对?
另外,我今天特别来参加这场盛会,当然是因为胡正明院士是我的大学同班同学。确实一点都没有错,在我们那个求学的年代里,如果要真正探讨台湾最早接触并开展电子工程研究的源头,交通大学当然是起步得更早的。交通大学早在遥远的一九六四年就开始大力投入了。所以台湾早期许多重要的工程建设,虽然不一定全部集中在半导体领域,但是对于整个国家的现代化建设,交通大学的贡献是非常非常巨大的。
因为从中国大陆时代、中华民国建立之后,许多对整个国家工程与交通建设做出巨大贡献的关键人才,全都是在交通大学培养出来的。甚至后来交通大学在台湾新竹复校,也完全是仰赖这群热心的校友们四处奔走、齐心协力才把学校重新创办起来的。那么当年交大的先驱们最早提出台湾应该重点发展什么产业?他们给出的答案就是要发展电子,全力发展电子产业。所以在交大复校的早期阶段,我们常常开玩笑说交大当时其实还不是一所门类齐全的完整综合性大学,它本质上就是一所专注在电子、电机工程的专门大学。
当然,说到我们台大电机系的那一班,在正明兄的这本新书里也特别深情地提到了我们的恩师方复教授。书里面还收录了一张极其珍贵的老照片,我自己也常常非常怀念那张照片。那是一九七零年一月份拍摄的,当时我们这群台大的同学才刚刚远赴美国求学不久。我个人是在一九六九年的九月份抵达美国东岸的,而正明兄当时则是在西岸的加州大学伯克利分校读博士。
那一年冬天,正明兄居然大老远从西海岸飞到了东海岸来探望大家。那时候我人在普林斯顿大学,蒋尚义也在普林斯顿,我们两个还在普林斯顿同窗了一年。当时同在东岸的还有在石溪大学(Stony Brook)的吴清源,其他几位同学有的也在东岸附近。于是正明兄到了东岸之后,大家就相约一起前往方复教授在东岸的家中探望恩师。那张合影留念的照片,在我现在回想起来,大概是我们那群同班同学当时在美国拍下的阵容最完整的一张珍贵合照了。
时光飞逝,过了十年之后,我们在美国本土举办了我们这一届同学的大型同学会。为什么当年的同学会活动会选在美国举办呢?因为在那个年代,台湾大学电机系的毕业生毕业之后绝大部分都选择出国深造,全班大概有百分之九十以上的人都到美国留学去了。所以当有人提议要召开毕业十周年同学会的时候,大家理所当然地认为应该在美国开,因为我们全班绝大多数的同学当时全都在美国求学或工作。
所以我们的第一次大型同学会就是在北美举行的。也正是在那一次的行程当中,我专程跑去造访了正明的家。胡夫人 Margie 应该也还记得这件事情,我太太到今天也一直清楚记得,说当年我们曾经去住过你们伯克利的家。
当然,在更早期的岁月里,除了那次一起去东岸探望方复教授之外,我脑海中还有一个非常深刻的画面。那是我早年专程跑到加州伯克利去拜访正明的时候,大家知道正明兄他的个子非常高大,身材长得相当魁梧强壮,可是当时他在伯克利骑的交通工具,居然是一部排气量只有 50 cc 的迷你小摩托车。在伯克利校园和周边生活过的人都知道,伯克利整个市区全都是非常陡峭的山坡地形,那些大斜坡骑车非常吃力。他当时居然还要我整个人坐在他的摩托车后座上,由他载着我爬坡。我当时坐在后座,心里真的是提心吊胆,非常担心这部 50 cc 的小车到底能不能载着我们两个大汉爬上那个陡坡。我相信他的夫人 Margie 当年一定也坐过那部摩托车无数次。
无论如何,今天这场发表会的绝对重心,就是我们这位集博士、院士、讲座教授于一身的胡正明兄。我觉得正明兄身上最值得我们由衷敬佩的特质,就是他那股永不熄灭的充沛热忱。他对于生命抱有极大的热情,对于整个社会怀抱着深厚的关怀与热爱,而对于科学研究工作更是展现出非同寻常的极致热爱。
除此以外,他在书里还特别强调了一点,那就是他对教书育人、对工程教育的无私奉献与重视。大家不妨设想一下,在台积电当年那样如日中天、前景无限的大好情况下,他在台积电担任了三年的技术长,为台积电奠定了极其关键的技术基础之后,居然选择毅然决然离开产业界,重新回到大学校园去教书。我们现场在座的简祯富教授也是后来从产业回到学界的杰出代表。正明兄在台积电做了三年之后离开回到学术界,因为他深知留在大学里他可以做的事情更多、更深远,他所能够启发和影响的年轻学子真的是不计其数。
我看完了胡院士这本传记大作,我深深地觉得,我们每一个人真的都应该认真去读一读,看他是怎么样凭借着内心那股强烈的“Curiosity”——也就是对大自然、对科学问题追根究底的好奇心,去探索并寻找那些未知难题的根本答案。这种探究事物本质的研究动机,对于一个真正的学者和工程师来说是无比重要的。
至于我个人的经历,其实我是在后来到了清华大学任教之后,才开始真正理解应该怎么样去与年轻学生相处、怎么样去启发学生的思维。因为在这之前的大半生里,我绝大部分时间都是在工业技术研究院服务,每天全心投入处理的都是产业界的实际工程与技术转化问题。我以前从来不觉得自己有足够的能耐与学问能够进入像清华大学这样的一流学府去教书育人。
我至今清楚记得,在一九七四年我从美国拿到学位准备回台湾服务的时候,我当时一共向国内的三所顶尖大学递交了教职申请,这三所学校分别是交通大学、清华大学和台湾大学。在申请台湾大学的时候,甚至连我们的恩师方复教授都亲自出面帮我写了极力推荐的信函,但是很遗憾,台大当时并没有录取我。至于清华大学,因为在七零年代初期,清华的电机系和材料系才刚刚成立不久,那时的电机系主要的研究方向是电力系统工程,也就是所谓的强电或大电力工程,而我们所专精的则是微电子学,所以专业方向在当时对不上;清华的材料系在创系之初,主要也是以传统的金属材料研究为主,后来随着产业演进才逐步跨入半导体材料的研究领域。
所以说,产业界的需求与学术界的研究方向之间,在很多历史时刻是处于一种互相碰撞、互相激荡与共同演进的动态过程当中的。当时交通大学倒是很早就非常热情地向我招手,交大的师长对我说:“你赶快来交大教书吧!”可是我仔细思索了一阵子,觉得自己个性还是比较保守一些,想要先退一步看清楚台湾整体的大环境,看看究竟在哪个岗位上能有更好的发展机会。
正巧在那个历史转折的关键时刻,台湾政府正式下定决心要举全国之力发展半导体产业,于是我便顺理成章地进入了工业技术研究院。自那一九七四年进入工研院之后,我在此后整整五十年的岁月里,人生的轨迹基本上全部都扎根在新竹这片土地上。新竹拥有全台湾最好的两所理工顶尖大学——清华大学与交通大学;新竹拥有全世界最成功的半导体与科技产业聚落——新竹科学园区;台湾最好的半导体企业都在这里茁壮成长,而肩负产业技术开拓重任的工业技术研究院也同样坐落在这里。
所以回顾我这一生的工作与岁月,正如我之前那本书的书名所言,我的一生可以说是“十里天下”,我的一生就在新竹方圆十里的土地上耕耘付出。但是我们今天的主角正明兄却截然不同,正明兄的学术眼界与技术发明是极其宽广宏大的,他所做出的贡献和产生的深远影响,是属于全世界的。
回顾台积电今天能够取得如此巨大的世界级成功,我想整个台积电发展历史上最关键的第一灵魂人物,毫无疑问就是张忠谋先生。大家知道,新竹清华大学校园里的“台积馆”,正是张忠谋先生当年大力捐资兴建的重要成果之一。而且刚才魏哲家总裁提到的那句名言——“拿出办法来”,我以前在与张忠谋先生共事交流的时候,也常常听到张先生用同样坚决的语气表达出这个核心精神。
早在遥远的一九七六年,我就读过张忠谋先生在台湾第一次发表的一篇重要文章。当时在近代工程研讨会上面,张先生极力主张并首次在工程研讨会里加入了一个专门探讨“管理”的专题分论坛(Management Section)。后来他大力支持清华大学建立台积馆、成立科技管理学院,背后其实秉持着完全一贯的深刻见解。
张忠谋先生当年就曾经一针见血地指出,台湾在迈向两千年时代的前夕,我们在工程科学与制造技术方面所培养出来的学者、专家与工程师,其实已经具备了极其深厚的发展潜力,完全有能力可以做到世界级的水准;然而相比之下,台湾在企业经营与现代科技管理方面的能力与观念,在当时看来实在是非常薄弱与匮乏的。
这也是为什么张忠谋先生后来会倾力支持成立科技管理学院的原因所在。因为他敏锐地察觉到,台湾的工程技术虽然非常强悍,但是在经营管理、组织架构与战略规划上如果跟不上,产业就无法真正做大做强。所以我后来特地回过头去翻阅他在一九七六年写下的那篇经典文章,去深入研究他当年究竟是怎么剖析这个问题的。他在那篇文章里面精辟地提出了两个非常核心的概念,我认为直到今天依然极其重要。
学习曲线与半导体维度的突破
一个叫做学习曲线(learning curve)。我想 learning curve 就决定了,为什么在就算最困难的时候,还是要不断地投资把量做出来。很多人可能不了解,那个量是非常重要的。所以这是第一点,那个时候他就已经提出来了。
第二个,他就说创新要怎么做。有点像这个味道一样:他说他到了各个部门去看、去听的时候,如果没有拿出办法来,他是不会听的,转身就走。我说这一点太厉害了。也就是说,我的注意力就是要创新,要有办法;没有办法的人不要跟我讲,浪费我的时间。所以这本书名就讲出了台积电领导的重要性。
第二个,里面两个关键人物就是不怕死、不认输。哪里有什么摩尔定律马上就要结束了?我想胡正民最大的贡献,就是说你在平面做不完,那我们就往立体去做。所以现在 3D 的概念不只是在封装上面讲得很清楚,甚至于先进制程里面几乎也都是这个概念:突破地面不行,我们往上走。
另外一个,我们当然还期待他的书出来,就是林本坚。他说光源不行了、要更小,他说我们把它放在不同的介质里面去,我们就可以延续它的生命。就是这样,魏哲家董事长领导的台积电就是这样成功的。所以现在也很不错,他可以在全世界跟各方交流,大家想要去白宫跟特朗普讲,特朗普都要打电话给你。所以当我们的力量展现的时候,真的是很不得了的事情。
潘文渊基金会与胡正民研究创新奖
这里我提一下胡正民兄,他是美国国家技术创新奖章得主,也是我们台湾总统创新奖得主,拿了两个奖。这真的是我们班上成就最好的,尤其影响是全世界的。他把总统给他的奖金捐给了潘文渊基金会,所以我们在潘文渊基金会里面设立了一个“胡正民研究创新奖”,专门鼓励台湾在学问与创新上面做得非常好的学者和学生。
每一年我们在 VLSI Symposium——那个是一九八三年成立的,我知道在座很多人常常跟我讲,第一场 Symposium 就在底下听,孙元成好像是,曾繁城也是。所以您可以知道这些影响真的是很大。每年的 VLSI Symposium 程序现在都在新竹办,以前都在台北,现在重心就在新竹办。所以胡正民兄的这个奖,就在新竹 VLSI 会场,当着所有贡献先进论文、想法的学者面前颁发这个奖。
对于胡正民兄一生所做的努力贡献,还有对社会的关怀,真的是非常令人感动,觉得他确实是我们值得学习的对象。今天我本来有一个班轮到我讲通识教育半导体课程,我说不要讲了,大家不要听了,通通到这里来听,我也希望他们去买这本书。这里面真的有非常多可以学习的地方,再度恭喜胡正民兄,谢谢。
早期合作与“拿出办法来”的压力
各位贵宾、各位女士、各位先生:
胡正民兄,我是认得他很多很多年了。我在贝尔实验室(Bell Labs)工作的时候,第一次有机会主导设计测试芯片(test chip)的掩模版(mask set)。我就知道世界上找学术专家合作,我找一个人跟我合作就好。那个时候胡正民教授已经在加州大学伯克利分校(UC Berkeley),我在东岸,我打电话给胡正民教授。我跟胡教授那个时候并不熟,我说我想跟你合作。
做什么呢?因为我看到胡正民教授是高压器件(high-voltage device)的专家。你们都记得胡正民教授做 FinFET 只有两伏特,我们那时候是做六百伏特高压开关(switch)。我说:“胡教授,你很多学术的 idea 给我看,做在 mask 上面,我们有这个工艺(process)。”这是我们的开始。自此以后,我也跑到只有三伏、五伏的低压器件,所以我们每年在 IEDM、VLSI 都会见面,是这样子的好朋友。
今天看到胡教授的这本书出来,我有两个震惊(shock)。第一个,看这书名怎么取这种名字——《拿出办法来》。这是我们每次听了都心惊胆魄的几个字。张董事长跟我们说“拿出办法来”,那就压力很大了。可见这句话对胡教授的影响也是很大的,一定对他有重大的启发,这就要看这本书了。
“拿出办法来”,在座台积电的人很多都拿到这个牌子,世界先进的方略董事长说不定也拿到了。我是没拿到,因为两千零一年我已经离开了,我去创办了欣铨科技,所以我没拿到。但是这句话,在我在那边做事的后面几年,每次每个礼拜跟他一对一(one-on-one)开会,每次就是这句话,压力很大的,所以我记得很清楚。后来他大概实在没办法,做成牌子发给每一个人。以前只跟我口头讲了一两年。那个时候就是我们世界先进最辛苦的时候。
次微米计划与专利突围策略
胡教授跟我在专业上真正有互动,是次微米计划。一九九零年我们开始国家最大的次微米计划,要突破次微米,它的驱动载体(driver)就是 DRAM 跟 SRAM。胡教授就在我们的指导委员会里面,当然还有史钦泰院长在里面。
计划快要做完的时候,董事长就提出一个大问题,要“拿出办法来”。这个办法在那个时候最关键的,是要不要衍生(spin off)变成一家公司。这是在指导委员会里面最重要的讨论,到底要干真的,还是在工研院继续做?因为利润是不得了的事情,这到底能不能干?他就给了一个题目,要对这个题目拿出办法来。
这个题目就是 DRAM 的专利你怎么解决?那个时候德州仪器(TI)杀遍全世界,每个人都被他告,要交一大堆专利授权费(royalty)。这在指导委员会里面要我提出办法来。
我的一个领会是:提出办法来,对董事长讲,是有一个策略、有一个方向去执行就可以,不一定真的是马上见效的。他们要我研究专利有没有侵权。如果我们真的变成公司,人家来告怎么办?我就请了国外的专家研究,做了很多报告,有这么厚,我记得我带了这么厚的报告到指导委员会去讲了半天。最后很简单,委员跟董事长说:“你能保证吗?”专利的事情有什么可以保证人家一定不会打过来的?
你们看这本书里面,胡教授一个重要的任务就是解决台积电的专利问题。那个时候我也面临这个问题,那怎么办呢?尤其是 DRAM,打官司是全世界最出名的,到处告人。
回去我想着没救了。从原先这条路走,永远想不出解决的办法,你怎么写、怎么讲,他都说可能会被告。如果你从这条路去跟董事长提解决方案,他是不会接受的。委员们比较仁慈一点,魏董事长讲的那些人都比较仁慈,不会给我们那么难堪;但是董事长在指导委员会是会给你很难堪的。
第二次我要上去报告的时候,我有两个选择。第一个选择就是说那就不要做了,我们这个问题解决不了,那就不要 spin off 了。但是其实我想了一个策略,我讲给各位听听看。
我说:第一,我们刚开始在世界上的市场份额(market share)占 5% 就够了。我不要卖到美国,我光打东南亚市场拿下 5%——那时候连 1% 都不到——到了 5% 就大得不得了。
第二,这段时间我研究过,我们工研院次微米计划所获得的专利,在台湾比这个专门告人的 TI 还要多。TI 在台湾只有十九个专利,我全部在专卖商标局调出来一看,只有十九个,所以他不能关我的工厂。最怕的就是在你的国家把你的工厂给关掉。他不能关我的工厂,我就可以用来生产,我不卖美国就是了,真要告我就不卖美国。
在这个时候,我说我们拼命申请中国大陆的专利。我们在中国大陆的专利布局赢过 TI,我们在中国大陆决战。那个时候两岸还没有直接三通,但是可以去大陆做生意。我们在中国大陆决战,开辟第二战场。
我这是死马当活马医,看能不能通过。没想到董事长说:“这就是解决方案(solution),这就叫做拿出办法来。”
所以世界先进后来成功 spin off,方董事长现在还可以做董事长,否则就没有世界先进了。
生命的试炼与处世的心境
这是第一个。第二个,这本书让我非常震惊(very shocked)。其他的经历我几乎都知道,这些故事我都知道,我只要两分钟翻一下就明白。但是第四部第二十一章,给了我很大的震撼:胡正民在七月的时候差点死掉了。这在书里面写得非常清楚,真的是很可怕的事情,四天五夜在黑暗中。
但是在这个试炼与黑暗中,胡正民教授有一个更大的突破,他找到了他生命的真谛,这是最重要的,比书里面写的所有东西都重要。他找到了生命的依靠,他信主了。
他的兄弟胡正大也是非常了不起的,是我们的好朋友。胡正民教授信主了,我就变成他属灵里面的弟兄了,我们的关系更接近了。我不知道他的弟弟信不信,如果谈到灵里面,我是更接近胡正民教授的。这是这本书里面最重要的一段经历,大家一定要注意,探讨胡正民教授怎么在这个试炼中找到他的人生方向。
胡正民教授跟胡正大兄给我的印象,我今天带了一个小抄,怕一紧张背不出来。我想用一首七言绝句念给各位听:
“云淡风轻近午天,傍花随柳过前川。时人不识余心乐,将谓偷闲学少年。”
这是理学大师程颢的诗。我觉得胡正明教授和胡正大兄在高科技这么高的压力下,其实都是轻松以对。你看他的书,他总是从容应对,他人面带微笑,以轻松的心态去应对挑战,其实就是因为他有“云淡风轻近午天”的豁达心境。程颢的弟弟程颐在北宋合称“二程”,是非常了不起的一对兄弟。谢谢各位。
制造与服务的界定,以及专利的双重属性
谢谢发行人、作者、胡院士夫人以及在座的各位贵宾,大家早安。非常高兴、非常荣幸今天有机会在这里为好朋友胡正民的新书讲几句话。
我今天讲一个小故事、一个小感想、一个小建议。
先讲小故事。胡教授的书里头讲到,有一次大家在比谁认识他比较久,结果魏董事长是最后一名,只认识十五年;倒数第二名是刘德音前董事长,认识二十年;当然冠军是胡正大,因为他生下来就认识,认识超过五十年。
我跟胡正民认识没那么久,我记得大概是二零一一到一二年左右。那个时候在中央研究院开院士会议之前,我们要先研拟一点科技政策方向,看看有没有机会向院长或者总统做科技简报(briefing)。
那个会议我们请了工程方面找了胡正民院士,生命科学或化学方面找了翁启惠院士,科技政策找了王佑曾院士,还找了两位企业界人士,一位是张忠谋董事长,一位是施振荣董事长。
我的小故事就是讲这个,起初跟胡正民院士没有直接关系,是两位董事长有点争执。张忠谋董事长和施振荣董事长争执什么呢?因为施振荣董事长提出“微笑曲线”,认为企业要不然就做高端研发,要不然就做品牌营销,制造好像处于底端。张董事长就说:“我就是制造,我哪里不对呢?”
张董事长说:“你定义制造业定义得非常不好。只要定制化(customization)的比率够高,就叫做服务业。”只要客制化的比例够高就叫做服务业,我想这是一个非常深刻的见解(insightful definition)。
胡院士在那个会上也给了我一个非常精辟的描述。他说专利分两种:一类专利是城堡(fortress),另外一类专利是地雷(landmine)。他说在生命科学领域,专利比较像是城堡,书上也有写;在半导体这边,专利差不多就像是地雷。你永远没有办法建立一条防线让敌人进不来,你唯一能够做的,就是让他踩进来之后付出代价。
我那时候刚好在看明史,明朝末年袁崇焕对付清军(满人)的策略差不多也是这样子。因为从华北平原到东北都是平原,要在平原上建立防线是不可能的,唯一能够做的就是当满人骑兵深入搜刮、在回程途中,于适当的地方予以集结,然后让他们付出惨痛代价,差不多是这样子的概念。这是胡正民院士当时给我的非常清晰的专利描述。
研发领先与科学家的远见直觉
第二个是小感想。书里面讲到张忠谋董事长(Morris)给了他两个任务:一个是希望他在研发上面能够从领先变成最领先,所以他在这一块做了非常多的努力;第二个就是希望台积电的专利支出和专利收入能够达到平衡(balance)。
胡院士讲了很多他如何从 FinFET 的概念上面去做突破,如何在专利的布局上面做突破。其实我想跟在座的学生讲一点我的观察。我认为胡院士最大的本事是洞察力(insight)。
什么是 insight?Insight 就是你是不是要等到实验做出来才知道结果。你在做实验之前,就已经大概掌握了哪些方向可能是不要碰的,哪些方向是对的。
就像厨师一样,如果 A 类食材有一百种,B 类食材有一百种,你如果要一种一种试,有一万种组合;如果每一种食材按不同克数组合,就有二的二百次方种可能,那就没完没了。这样做的厨师绝对不是好厨师。好厨师是在尝试之前,大概就知道哪一个调料配什么食材是对的。胡院士在 Morris 交代任务时所展现的,正是这种洞察能力。
专利布局的洞察与危急时刻的互助建议
关于胡正明院士在学术与技术两个方向的任务,我认为他最厉害的地方就在于那种深刻的洞察力(insight)。他大概一眼就能看出来专利的布局怎样做是对的、怎样做是不对的。如果是后辈学生去看他的书,我非常希望你们能够去学到那种直击本质的 insight,而不是仅仅停留在学习具体的专利技术操作(take actual patent)。
最后提一点小小的建议。刚才卢董事长在致辞里也提到,胡院士之前曾经发生过一次小中风。我很少看到有人在突发小中风的时候,最后做对了一件努力挽救自己的事情,那就是在通讯软件里当场建立了一个群组,那个群组的名字就叫做“胡正明中风”。群组建好之后,他就立刻联络了魏董事长等几位重要朋友。我当然希望胡院士将来再也不需要碰到这种惊险的突发状况了;可是万一身体真的再有什么紧急状况,下次请不要先找他,找我,我大概可以保证让你提前半个小时赶到医院。好,谢谢大家。
以弟弟的身份读兄长自传的三种感受
我也准备了一张发言用的小抄,刚刚一下子找不到了,现在总算是找到了。到了我们这个年纪,大家上台讲话现在确实都需要看一看小抄。
各位贵宾,说实话,我在很多公开场合被人家介绍的时候,不管台上怎么介绍我拥有什么博士学位、在什么公司担任董事长,台下其实根本没有人认识我;但只要主持人一介绍说“我是胡正明的弟弟”,在场的每一个人立刻就全都知道我是谁了。所以今天来到这里,我是以“我哥哥的弟弟”这样一个身份,来为大家做一个小小的致辞。
因为说实在话,这在一个人的人生当中是一个非常难得的机缘。你的家里能够有这样一个人,不仅可以写出一本书,而且写的是一本自传,同时出版之后还能吸引这么多社会各界的人产生浓厚的兴趣,那确实是一件极其难得、极其不容易的事情。
当然,在今天上台讲这些话之前,我必须先把我哥哥的这本书完完整整地念完。所以我确实专门花了两天的时间,非常仔细地把我哥哥的书从头到尾读了一遍。当我全部念完之后,内心就产生了一种很深切的感受。
我在读这本书的时候,心里产生了三种截然不同的情感情节与体会。
第一种体会,是书里面提到了很多我从来不知道的事。我真的是从来都不知道我哥哥身上曾经发生过那些事情。虽然我和他的关系一直还蛮亲近的,之前说认识了五十年,到现在其实我已经认识我哥哥有七十年了,按理说对他应该非常熟悉,但确实还是有许多事情我完全被蒙在鼓里。
举个例子来讲吧,比如英特尔的安迪·葛洛夫(Andy Grove)当年曾经亲自邀请他去参加某个重要项目,这件事情我以前根本就不知道。这么多年以来,我哥哥从来没有跟我提起过这件事,这真的是一个令人惊叹的故事(amazing story)。
还有一件让我非常讶异的事情,就是在书里面我看到了我哥哥亲笔画的一幅素描,那是我父亲临终前一天晚上的素描画像。这幅素描我以前从来没有见过。看到那一页的时候,我内心非常非常感动。所以,在念我哥哥这本书的过程中,我的第一个感受就是:天哪,原来我哥哥这一生经历的事情里面,居然有这么多是我完全不知道的。
同一件事的不同视角与“拿出办法来”的启发
我的第二个感受是,书中也有许多事情是我本来就知道的。其实整本书里面大概百分之八十的事情我心里都有数。但是,等我把我哥哥写的内容全部读完之后,我才突然发现,他写出来的情节、他的观点,跟我原本所知道的好像不太一样;因为看待的角度不同,实际上带给人的感受也就完全不一样了。
这就好比今天我们前面好几位致辞的贵宾都共同提到的那块牌子——“拿出办法来”。我哥哥在书里也详细谈到了这一块牌子。按照我当年的了解,董事长当时大概一共发了十几块一模一样的牌子出去,发给了当时公司所有的副总经理,可以说是每位高管手里各拿一块,初衷是希望这些一级主管在面对困难时能够真正替公司做一点实事,把阻碍业务发展的实际问题切切实实地解决掉,而不是只停留在空谈的层面。
然而,这块牌子对我哥哥所产生的启发以及在心理上发挥的作用,我相信跟拿到牌子的其他每一个人都是截然不同的。所以,当书里谈到这件事情,当我去细读我哥哥写下这段经历的时候,我的内心产生了一种很不一样的感觉。我觉得这种感觉非常新鲜,它真真切切地让我明白了一个道理:世间的任何事情从来都不是绝对的,关键在于你选择站在什么样的角度去看待它。任何问题都存在着许多不同的方向与观察面。因此,如果我们日后要把一件事情处理得圆满、周全,就应该学着从更多元、更丰富的角度去审视它。
全家福老照片唤醒的眷村岁月记忆
我从这本书里得到的第三个感受是,书里收录的一些看似微小的物件、几张老照片,或者我哥哥随手写下的几句话,竟然意外触发了我内心深处一段埋藏已久、原本早就已经彻底遗忘的陈年记忆,让它突然之间全部跳了出来。
当时我是看到了书里的那张全家福照片。拍那张照片的时候,我大概还不到一岁,我们全家五个兄弟姐妹整整齐齐地依偎在一起。在那个年代,能留下这样一张年代久远的照片是非常难得的,那差不多是整整七十多年前拍下的老照片了。
我看着那张老照片,脑海里跳出来的第一个感觉就是:哦,原来那就是我们以前曾经住过的地方啊。我仔细端详照片背景后面的那一扇门,那个位置可能就是我们以前住过的眷村,名字叫做光复西村,坐落在台北市的长春路与龙江街交叉口附近。如果大家现在亲自走到那个路口去看,当年的眷村早就已经完全改造重建了,根本找不到当年的痕迹了。但那张照片一下子把我拉回到了七十年前。
当然,照相的时候我年纪实在太小了,根本不可能记事。可是那张照片却促使我想起了我有生以来脑海中形成的第一段记忆。我猜那时候我大概只有四五岁光景,那种感觉就像是做了一场梦,我突然从梦中醒来,发觉母亲正紧紧地抱着我,我们母子俩就在那一间房子里面。
那栋房子空间非常狭小。我不知道今天在座的各位以前有没有住过眷村。听说在当年的各种眷村里面,空军眷村的居住条件还算是不错的了。整栋房子前面就只有一间房间,也就是所谓的起居室,其实就是把客厅、饭厅以及所有的日常生活杂事全部挤压在同一间房间里;紧挨着后面的另一间房间就是卧室,我们全家上下七口人,平时睡觉全都是挤在这么一间小小的卧室里面。再后来,家里又在房子后面自己动手搭起了一个小棚子,勉强充当厨房来使用。我这么描述应该没讲错吧?关于那段日子,我哥哥的记忆肯定比我还要更加清楚。
那时候家里是没有独立厕所的,如果平时要上厕所,大家必须走到村子旁边设置的公共厕所去解决。就是在那样艰苦简陋的生活环境之下,我人生中留存下来的第一个清晰印象,就是母亲正怀抱着我。当时的天气非常闷热,她就那样把我抱在胸口,在狭窄的屋子里来来回回地走动着,轻声哄着我入睡。就因为书里的一张老照片,竟然让我重新想起了这件七十年前、我自己早就忘得一干二净的往事。
所以在我看来,我由衷建议在座的每一个人都应该把这本书找来仔细读一读。无论你是本来就对我哥哥这一生的传奇经历抱有浓厚兴趣,还是你过去曾经认识他、想了解一下你在他波澜壮阔的人生旅程中究竟扮演了怎样的机缘角色、他是如何看待彼此交集的;不论书中记录的是你早就熟知的故事,还是你从来不曾听闻的秘密;不论你认识他的时间仅仅只有几天、几个月、几年,还是已经长达几十年,我都觉得静下心来读一读这本书,你一定会获得非常巨大的收获。这就是我今天借着这个宝贵的机会,向大家真诚介绍我哥哥这本书的由衷感想。对于他漫长的人生历程而言,今天的新书发布无疑也是一个极其重要的里程碑时刻。
面对困境的乐观与绝不逃避的人生哲学
接下来,我最想要分享的一点,也是这些年来很多人反复问过我的一个问题。因为我哥哥的名气实在是太响亮了,就像刚才我在会场外面的时候,还有好几位新闻记者围过来问我:“作为弟弟,你心底最钦佩你哥哥的到底是什么事情?他身上有这么多耀眼的世界级成就,你究竟最佩服他哪一点?”
面对这个问题,我自己其实也深思了很久。在把整本书彻底读完之后,我也在内心反复叩问自己:我哥哥这一生取得了这么多的重大科学成就与宏图功业,在这一切的背后,我最钦佩他的核心特质到底是什么?
我最终得出的结论是:我最钦佩我哥哥的,是他拥有一种极其强大、极其正面而且始终乐观的人生观。我认为这一点对他的一生来说至关重要。不论在生活或科研中遭遇了多么严峻的困难与打击,他永远都选择正面以对,他绝不退缩,也绝不逃避。
关于这一点,最生动、最感人的例子就是我的大侄子胡安宇。胡安宇出生的时候,如果大家翻开书看就会知道,他生下来就被诊断出患有唐氏综合征。他是 my brother 的大儿子,各位完全可以设身处地地想象一下,这对于初为人父的他是多么巨大、多么沉痛的打击。
面对这样的现实,我哥哥和我嫂嫂做出的选择是正面迎击。他们内心升腾起一种极其强烈、绝不服输的顽强意志。虽然理智告诉他们,从现代医学的角度来看,根本没有办法改变孩子患有唐氏症这一客观既成事实,但我哥哥下定决心,一定要把这个残酷的现实转化为正面的力量。他暗暗立誓,一定要把胡安宇抚养长大,让他有能力成为这个正常社会当中的一份子,而绝对不能让他被社会边缘化;他要通过自己的努力,让整个社会真正接纳这个孩子。
我强烈建议大家一定要亲自读一读这本书里的这个部分,他确确实实做到了。我在这里也由衷地为他感到骄傲与恭喜。所以我也想借这个场合告诉所有的人:如果你们的家庭里也有患有唐氏综合征的小孩,请千万千万不要放弃他。
好,这就是我今天向大家做的一个简单介绍与分享,谢谢大家,也希望没有耽误大家太久、没有让大家肚子太饿,谢谢!
访谈引言:半导体技术奠基人与新书缘起
各位贵宾、各位朋友,大家好!我是阳明交通大学副校长兼产学创新研究学院院长孙元成。今天感到非常荣幸,也非常高兴能够受邀担任这一场新书深度访谈的主持引言人。
在此,我要再次由衷感谢今天莅临现场的各位产业界、官方、学术界、研发生力军的各位先进,感谢远道而来的所有好朋友,以及充满朝气的年轻同学们,热烈欢迎大家来参加《拿出办法来》这场新书发表会。
大家都非常清楚,今天这本大作的作者胡正明院士,是如今市场上人尽皆知的 FinFET(三维鳍式电晶体)的发明人,同时也是当今全球最具影响力的顶级半导体科学家之一。他的卓越贡献,不仅成功延续了摩尔定律的长青寿命,更为今天蓬勃发展的 AI 时代奠定了坚实底层晶片技术的基础。胡院士的研究成果,深刻地改变并影响了整个世界的科技面貌。
不仅如此,胡院士所主导研发并开源开放的 BSIM 电晶体紧凑模型,实际上就是我们今天经常挂在嘴边的“数字孪生”(digital twin),它是半导体元件在虚拟世界里的数字分身,更是全球晶圆代工制造端(foundry)与无晶圆厂设计端(fabless)之间在技术研发与工程创新上最不可或缺的桥梁纽带之一。胡院士迄今撰写了五本经典的半导体专业教科书,发表了超过一千篇高质量学术论文,拥有超过一百五十项美国发明专利。他在 2016 年荣获美国总统奥巴马在白宫亲自颁发的美国国家技术与创新奖章,在 2020 年荣获国际电气与电子工程师学会(IEEE)最高荣誉的荣誉奖章(IEEE Medal of Honor),并在 2023 年荣获我们这边的总统科学奖。
但是,我们今天在这里想要分享和探讨的,并不仅仅局限于深奥的技术本身。我们更希望透过作者胡院士本人的亲身经历,去探寻那些隐藏在技术背后的创新突破历程以及重大的人生抉择故事。外界很多人都知道胡院士取得的辉煌成就,但正如刚才几位致辞贵宾所分享的那样,大家并不一定完全知晓成就背后所经历的艰辛背景、严峻挑战以及他当时的深层思考。
因此,在正式展开今天的专题对谈之前,我们想特别请胡院士先跟现场所有的读者分享一段心路历程:过去漫长的岁月里,您始终全身心地专注在学术研究、高等教学以及半导体产业发展之中,究竟是怎样的一个契机,让您最终下定决心要提笔写下《拿出办法来》这本重量级的大作?在这本书中,您最希望向广大的读者朋友们传递的核心信息究竟是什么?
写作动念与《拿出办法来》书名的诞生
谢谢 Jack,谢谢各位今天特地赶来参加我的新书发表会。
说老实话,我最初产生写这本书的起心动念,其契机其实是因为《奥本海默》(Oppenheimer)这部传记电影。当时我看了这部电影,看到它在全社会范围内引发了那么热烈、广泛的讨论与回响,这让我内心突然产生了一种感触:原来当今的现代社会大众,对于顶尖科学家的成长历程、心路选择以及科研背后的历史故事,依然抱有这么浓厚的探索兴趣。于是我就在想:我是不是也应该把自己这一生在半导体科学领域里摸爬滚打的经验整理出来,跟广大读者们分享一下呢?这就是最初萌发的一个动念。特别是因为《奥本海默》电影里刻画的男主角,其实在学术渊源上也是我们圈内熟悉的好朋友。
如果要问我,写这本书到底有什么最核心的念头想要留给读者,其实我今天感到非常高兴的是,几乎每一位上台致辞的贵宾,都特别对这本书的书名发表了自己的感想。其实给一本书挑选书名真的是一件非常不容易的事。这是我平生第一次写非科学类的书籍,以前撰写大学教科书或者专业科学专著,挑选书名非常简单直接,但在给这种面向大众的一般书籍选名字时,我发现简直太难了。在动笔的过程中,我在自己的草稿纸上陆陆续续拟定了十几个备选书名,但左看右看都觉得很不满意。
直到我写到书中关于张忠谋董事长当年在会议上亲手交给我那块水晶奖牌的故事那一章节时,突然之间,“拿出办法来”这五个字就像闪电一样,一下子跳到了我的眼前。
其实,这也就是我最想跟读者们共同分享的心得:我自己一辈子最大的爱好,就是特别喜欢解决问题。回顾自己走过的这一生,我觉得自己的确积累了一些非常独特的亲身经验,因此我也非常乐意将这些在实战中摸索出来的经验毫无保留地分享给年轻人。我在这里要特别强调是给“年轻人”,虽然在座今天的贵宾们可能都已经当不上这个年轻人的称号了,但看到各位前辈与贵宾同样这么喜欢这本书和这个书名,我心里感到非常欣慰,我想我写这本书的目的至少已经达到一半了。
晶片可靠性难题:打破短期经验推算的盲区
好,那接下来我们还是重新回到技术探讨的层面上来。半导体产业波澜壮阔的发展史,本质上就是一部不断撞击物理极限、又不断绝处逢生的历史。在技术的演进过程中,工程师们总会遇到看似无法跨越的技术极限,而要想突破极限,就必须真正拿出办法来。
然而,面对技术极限,最困难的事情往往不是发现问题本身,而是如何在迷雾中找到一条切实可行的突破路径。胡院士,当年您毅然投入鳍式电晶体(FinFET)的初期研究时,所碰到的最棘手的问题究竟是什么?您又是如何从既有传统技术的重重限制当中,抽丝剥茧看出破局的关键节点?您认为传统电动力学的物理限制,真的有机会被彻底打破吗?
我想,院长提出来的这个问题,可能是希望我把鳍式电晶体的研发过程作为一个具体的剖析范例,来向大家说明一下我们在工程科学上究竟应该怎样去解决复杂问题。
很多事情在我们的生命历程当中,机缘巧合往往扮演着非常重要的角色。很多重大的科学发现并不是你预先规划好一套日程表、一步一步按部就班就能在几年之后如期做出来的。当年恰恰是许多机缘的凑合,让我开始深入接触到了晶片可靠性(reliability)这个关键课题。
在当年那个时期,学术界做科学研究的人很少会去碰可靠性问题,特别是在大学校园里面,简直可以说是根本没有人愿意做这方面的研究。大家普遍存在一种思维定势,总觉得晶片的可靠性问题——也就是说你手上拿到的这枚晶片,虽然现在经过测试性能很好,但如果持续工作十年之后它是不是依然完好?二十年以后呢?三十年以后呢?在当时,学术界和大部分人都认为这种事情应该直接丢给晶圆制造公司去负责,由工厂把产品放在测试机台上进行漫长时间的严苛测试。
但事实上,即便是芯片制造公司,他们内部也觉得束手无策、根本没办法彻底解决。因为没有任何一家商业公司有条件把一枚晶片放在实验室里整整测试三十年,然后再跑去告诉客户说:“你看,我们的晶片在三十年之后依然运转良好。”这是完全不切实际的。
因此,当时我受聘担任旧金山湾区几家半导体公司的技术顾问,在深入一线发现这个产业普遍面临的死结之后,我就开始深入思考:究竟应该怎样做,才能够从极短时间内的测试数据当中,科学而准确地推算出晶片在长达数十年后的寿命表现?
我当时下定决心,我认为破局的唯一办法,就是必须沉下心来把晶片退化失效背后所蕴含的基础科学机制彻底搞清楚。我们绝不能简单地认为这件事情仅仅是一个工程测试的流程,好像只要随便去测几天数据,测完之后大家就拿出各种各样的坐标纸来绘制曲线——要么是线性-线性(linear-linear)坐标,要么是线性-指数、线性-对数(linear-log)坐标,然后哪种坐标系画出来的散点比较接近一条直线,大家就草率地断定退化规律是符合那条直线的。
我认为这种拍脑袋的做法全都是错误的。因为在三天的测试或者三个月这么短的时间跨度之内,你无论采用什么样的数学坐标系去拟合,大概率都能勉强拉出一条看似完美的直线来。但是,如果你仅仅凭借三天或者三个月的短期拟合数据,就堂而皇之地把它强行外推到长达三十年的使用周期,这种外推结果真的是科学可信的吗?
大胆假设与基础科学:在高校环境中十年磨一剑
因此,我决定把这个攸关产业命脉的大难题,带回大学校园里当成一个严肃的基础科学课题来做。
在深入研究的过程中,我深刻体会到“大胆假设”在科学探索中到底有多么重要。因为在很多前沿领域里,人类对于微观材料底层的科学特性往往知之甚少。举一个大家都熟知的经典物理现象:在一块极其轻薄的绝缘体两端施加一个电压,当电压升高到一定程度时,这层绝缘体就会发生击穿现象,也就是说它会彻底失效。如果施加的电压比较大,工程师就迫切想要知道它到底能够维持多长时间的寿命。
然而非常棘手的问题在于,材料的使用寿命跟你所施加的电压大小之间存在着极其复杂的依赖关系。那么,问题就随之而来了:在建立寿命预测模型的时候,究竟应该采用线性-线性模型呢,还是应该采用线性-对数模型?当时整个产业界根据大家短期实验所看到的表象,普遍一口咬定是符合线性-指数关系的。但我经过深入推演后认为这种认知完全是错误的,必须采用另外一套全新的物理模型与绘图方法,才能够真实反映出微观击穿的物理过程。这仅仅是其中一个典型的例子。
实际上,导致晶片可靠性劣化的底层微观物理机制还有非常多种,我就带着学生在大学实验室里,耐住性子一个机制接着一个机制地逐一攻克。在大学里做前沿研究的最大好处,就是我们拥有充裕的时间。这也是一种难得的因缘际会。如果是在节奏飞快的商业公司里,主管根本不可能给你足够的时间去把底层的物理科学规律慢慢琢磨清楚。企业老板通常只会催促说:“我的新产品明天就必须完成下线设计(tape-out)了,你今天就必须给我拿出一个具体的安全参数数值,好让我白纸黑字写进产品规格表(spec)里面交给客户!”
在学校里,我们完全没有这种迫在眉睫的商业交期压力。而且在大学里,每隔几年就会迎来一批崭新而富有朝气的学生,他们不断带来新鲜的构想与灵感(new ideas),我们完全不需要盲目着急。就是依靠着这样从容而严谨的环境,我们在这个方向上心无旁骛地深耕了十几年。
逼近物理极限:洞察 35 纳米终点与突破瓶颈的决心
在持续深入研究晶片可靠性规律的十几年时间里,我不单单是成功摸索出了一套后来被整个半导体产业界公认非常优秀、能够极其精准预测晶片使用寿命的科学方法;更重要的是,由于我是全世界最早专注做这项基础研究的人,因此,我也成为了全行业第一个有底气、有信心回答下面这个终极难题的人——因为当时那些忙于量产出货的芯片商业公司,根本还没有能力把产品推进到那个极其微观的极端尺度——这个问题就是:如果在未来的某一天,我们将晶片的绝缘层做得比现在还要薄上十倍,那么在这种极端尺度下,晶片究竟还能维持多长时间的物理寿命?
这里面涉及一点专业内行的关键技术逻辑,我必须在此向大家做个说明。在那个时期,行业内的顶尖科学家都已经普遍意识到,工作电压是不可能在芯片微缩的过程中无限度随之降低的。随着物理效应的限制,电压大概无论如何也降不到一伏特(1V)以下太多,差不多一伏特左右就已经是物理调控的极限了。
既然电压存在着无法逾越的下限,那么在维持这个工作电压的前提下,晶体管里面最薄的那层绝缘体究竟最薄能够做到多少纳米?我可以很有信心地说,我觉得自己是全世界第一个计算出并知道那个确切答案的人。
当我最终算出那个物理极限的答案之后,我整个人悚然一惊,立刻意识到:这下糟了!如果绝缘体必须维持在这样的物理厚度极限,那么现有的平面电晶体结构就绝对无法继续做下去了。当我们的晶体管特征尺寸缩小到某一个特定临界尺度的时候——也就是后来全行业被动接受的 35 纳米(35nm)节点——传统的平面电晶体就会遭遇不可逾越的瓶颈。
为什么后来整个半导体产业界在经历了无数次尝试后,最终一致裁定 35 纳米以下的技术节点无法再继续按照原有的路径往下缩减了?为什么整个业界甚至不得不悲观地公开宣称“35 纳米就是摩尔定律的终点”?追根溯源,科学的根源其实早在多年以前就已经在此注定了。35 纳米这个决定物理命运的关键尺寸数字,我其实比整个产业界其他人都要更早一步明确计算并知晓了。
而且,因为我身处高校,拥有相对独立深入思考的时间,所以我当时脑海中就在反复叩问自己:我绝对不相信、也不能接受半导体晶片技术到了 35 纳米就要彻底停滞、让它就此死掉!更重要的是,人类绝对不能让它在这个尺度死掉!因为晶片技术的性能越强大,它所能替全人类社会解决的复杂难题也就越多。我们这个世界上还有太多悬而未决的重大问题需要计算力量去攻坚,35 纳米的算力水平是远远不够的,我们必须争取更多的时间、研制出性能更好更强大的先进制程晶片,人类社会的诸多挑战才有可能被真正解决。
所以,当时摆在我面前的核心使命就是:我们到底有没有办法彻底解决由可靠性物理限制所带来的绝缘层变薄……
电晶体形状改变与三维立体结构
绝缘膜的厚度受到限制,或者说这个薄膜厚度已经没有办法再往下改变了,但是我们用别的办法来把可靠性解决。为什么当时业界很多大公司觉得再往下就做不下去呢?后来大家发现,普遍认为三十五纳米以后不应该、也不可能再继续往下做,根本的原因就是他们没有考虑到电晶体的形状是可以改变的。大家心里面想得太直接、太僵化了,因为从上学上课的第一天起,看到教科书上的电晶体就是那个平面样子的,所以大家从来没有把它当成一个可以改变形态的事情来思考。从这种传统的平面电晶体推导出来的必然结论就是:当绝缘体不能做得更薄的时候,随之发生的事情就是晶片的发热会热得不得了。
我们当时看得比较早,所以我们也就比较早知道怎么去做出一个解决的办法。这个办法就是把电晶体变成三维(3D)的立体结构。怎么变成 3D 呢?我们甚至在学校的实验室里面都做出了实验,证明的确是完全行得通的,到了三十五纳米的时候并没有发生发热失控的问题。而且我们也已经在顶尖的科学研讨会上公开发表了这些研究成果。当时也有一些国际大公司请我去做过学术演讲,比如英特尔(Intel)和 IBM。我原本以为,既然实验结果和论文都摆在那里,这个发热与微缩的技术争论应该就告一段落了。
结果没想到,在我们于一九九九年发表论文之后过了两年,英特尔的技术长在一个规模极大的国际研讨会上,站在比现在这个讲台还要大上好几倍的舞台中央展示幻灯片。他在 Slide 上面讲道:制程做到三十五纳米以后,晶片的发热量就要相当于核子反应炉的核心;再过两年,发热密度就要达到火箭喷嘴口的水平;再过三年,发热就要达到太阳表面的温度。他当时真的就是站在那么大一个舞台上面公开发表这番论调。我看到之后感到非常惊讶,心想这明明已经是一件被我们证明得很清楚的事情,怎么这么大公司的技术长竟然还不知道?所以这也成为促使我动念回到台积电的一个很重要的契机。
这就是一个很好的例子,说明怎样能够找到解决重大难题的路径。第一,有些突破并不是坐在那里凭空想象出来的,而是我最初想深入去解决可靠性问题,从研究可靠性的过程中,让我掌握了一些别人还不知道的客观物理知识;这些新的知识反过来又给了我一个崭新的研究题目;而且非常幸运的是,我也针对这个新题目找到了切实可行的答案。这就是找到问题解决来源的方法。
接受张忠谋邀请与台积电技术领先战略
这整个过程是一个长期的累积历程,一步一步踏踏实实建立起来。我原本一生中最热爱的事情就是教书育人,此前也曾经婉拒过英特尔安迪·格鲁夫(Andy Grove)的邀请,但后来却主动给张忠谋董事长写邮件,表达希望加入台积电来推动这些先进技术的落地。这确实是我人生中一次重大的转折。
当时促使我做出离开校园、走进企业这个决定的原因,正好与刚才讨论的上一个问题紧密相关,既然已经谈到台积电,我就把这部分内容再做个完整的补充。当我动念想要回到产业界、加入台积电的时候,我就给张忠谋董事长发了 Email,表示希望能有机会到台积电服务两年。张董事长很快就回信同意了,于是我就前往台积电任职。
张董事长很快就交给我两个巨大的难题与挑战,要求必须拿出具体的解决办法。其中一个核心难题,就是要让台积电从一个技术的跟随者(technology follower),彻底转变成技术的领先者(technology leader)。而且我非常清楚,他心里面所期望的 leader,是实打实、真正意义上的行业领袖。因为张董事长心里始终认为,台积电如果没有建立起绝对的技术领先地位(technology leadership),就永远面临着代工业务被商品化、平庸化(commoditization)的巨大危险。光是依靠为客户提供卓越周到的服务(customer excellent service),在长远来看是远远不够的。
拿到这个长期的战略题目,我内心其实是非常高兴的。因为我真正决定回台积电的时候,心里面就已经想好了三维立体结构——也就是 FinFET(鳍式电晶体)——这正是未来台积电实现技术超车、成为技术全球领先者的绝佳机会。
我之所以要把这个案例提出来,是因为在商业与技术策略上,解决问题并不意味着盲目地一味往前直冲,绝对不是那样的。我也向张董事长详细阐明了我的战略思考和步骤。我认为在当时台积电所处的市场位置上,我们不能由自己单方面率先贸然推出一个全新的颠覆性技术。因为一项全新的技术即便我们内部再有信心,面对外部几十家庞大的客户群体,我们也很难一家一家去游说并说服他们冒进采用。
因此我是这样跟张忠谋先生建议的:我说,我们在台积电内部要把这项技术尽早做扎实、准备好,但不必偷偷摸摸地关起门来做;我们每年都可以在国际顶级学术会议上公开发表我们在 FinFET 方面的研发成就与数据。这样做有很大的战略价值:一方面可以向全球展示台积电的技术实力,吸引更多顶尖的研发人才(R&D talent)加入台积电;另一方面,这对公司内部研发团队的士气是极大的鼓舞,对全球客户展示技术储备也是一件极佳的好事。
我当时跟张董事长分析预测:我猜想英特尔或者 IBM 会是全球第一个正式把鳍式电晶体商用做出来的公司。我说台积电完全不必去争当第一个把这项技术推向市场的出头鸟。为什么他们能够比我们先推出来呢?因为这对于他们而言相对容易,英特尔和 IBM 这两家公司本质上都只有一个内部客户,就是他们自己,他们不需要面对外部几十家不同客户的各种严苛验证与顾虑,他们没有我们代工模式所面临的复杂客户阻力。
事实证明后来的发展确如所料,业界确实是英特尔率先在商用制程中采用了三维电晶体,台积电并不是全球第一个采用的。但最核心的战略在于:当 IBM 或英特尔正式采用三维电晶体的时候,我们凭借多年提前研发积累的深厚经验,就能在极短时间内迅速把成熟的技术推向代工市场。而我们在半导体制造工艺上的功力,不仅完全不输给英特尔,甚至在很多制造细节与良率控制上还要比英特尔更胜一筹。到了那个时间节点,台积电就真正拥有了成为全球技术领导者的实力。
我在书里面打过一个比方:这就像赛车竞技一样,如果你始终跟在别人的赛车后面跑,想要在正常的直道或弯道上实现超车,往往是极其困难的。但假如赛车比赛有一个非常特殊的突变规则:规定比赛进行到某一个特定时间点,所有的赛车手(driver)都必须统一停下车来,强制更换一辆全新的赛车,而这辆新车根本不是大家平时开惯的车,甚至谁都没有驾驶经验,比如换成了一辆核子动力汽车,然后看谁能开着这辆新车完成最后的终点冲刺。如果面对的是这样一种竞争规则,谁在事前就已经悄悄摸索过、积累了一点驾驶核动力汽车的实际经验,那么谁在最终决战中的胜算就会大幅提高。
我当时心里是这么盘算的,当然向董事长汇报时并没有用这么通俗的赛车比喻。张董事长的过人长处就在于,他作为最高决策者,并不需要去死抠技术底层的每一处琐碎细节;只要他判断你是真正懂这门业务的,他一点头认可,事情就定下来了。他的第二个长处就是极具威信,只要他一旦点头支持,公司内部就绝对不会再有其他人站出来扯皮或质疑。一个优秀企业所具备的这种高效决策文化,对于解决重大难题是至关重要的。
这也代表了一种解决问题的方法论:你绝不能盲目自大,以为自己手上握有一个好点子(idea),别人就理所当然一定要跟在你的身后走;你必须统筹全局,深思熟虑地规划出一条切实可行的战术路径,才能真正引导别人心服口服地跟着你走。
这也就回到了我书名所要表达的含义。面对这种局面,它不仅是一个巨大的挑战,自然也伴随着极其沉重的业绩与研发压力,但我始终把它转化为一种正面的前进动力。特别是当你敬重的一个极具能力和眼界的领袖交给你一个艰巨挑战时,我更倾向于把它看作是一种莫大的信任与期许。他把这么重大的任务交托给我,说明在他眼里我认为我是有能力做到的;而我也非常敬佩他的战略眼光,既然他指示我去做,那就代表着彼此之间的信任。
恰好我自己的自信心也一直保持得很充足,我相信自己有能力攻克这个难关。这种凡事抱持正面思考的态度,本身就是解决问题不可或缺的利器。第二点就是内心必须拥有坚定不移的自信。说到自信心,我必须归功于我的父母亲,他们很早就采用了相当开明现代的教育方式,平日里对我们总是以鼓励为主,从来不强求我们在学校里每次都考第一名,只要求我们做事情必须用功尽力,只要尽力了就很好。我们在成长过程中从来没有遭受过严苛的责骂,这种家庭环境对我一生的自信心树立起到了极大的帮助。
后来我自己当了大学老师,我也把这种充分鼓励、信任的教育方式全盘应用在对待学生身上。无论在学术界还是在产业界,遇到任何困难与机会,我都把这几套理念当成应对挑战、寻找解决之道的核心手段,事实证明直到今天效果都非常显著。
专利攻防的痛点与重塑专利撰写逻辑
回到关于如何让专利工程部门理解技术创新,以及如何扭转台积电专利局面的话题。这涉及当时在台积电推动探索性技术研发的同时,如何彻底革新专利制度与人才培育的深层逻辑。
当时的核心问题在于,如何说服内部的工程师彻底改变他们以往撰写专利的技术方法。关于具体的专利条文细节,如果对专利实务没有深入研究的听众可能会觉得枯燥,但从解决问题的方法论层面来看,关键在于我把这个难题思考得比别人更深了一层:为什么以往我们公司的专利在国际诉讼或交叉许可谈判中,总是显得比不上国外大公司?这背后的本质原因究竟是因为我们工程师的专利技术交底书写得不好,还是存在某些我们此前完全没有觉察到的深层次系统性问题?我认为在盲目采取行动之前,必须先要把这个根源彻底调查清楚。
起初我也尝试过大家通常会想到的常规做法。我走的第一步,就是去找台积电负责管理的人事副总,提出我们应该去外部高薪聘请一位专门主管专利业务的负责人。当时心里面还没有副总经理这种高层编制的设想,我当时提议找一位处长(Director)级别的专业人才。但是经过一整轮全球范围的猎头搜寻(international search),我们并没有物色到真正合适的人选;有几个勉强进入视线的人,开出的薪酬待遇要求又过高,最终没有获得公司高层的批准。
既然外部招聘走不通,我就决定亲自深入内部去把这件事情的前因后果彻底搞清楚。当时台积电因为制程技术的发展,已经开始每年定期向几家国际半导体巨头支付数额不菲的专利授权权利金(royalty)。我的弟弟当时也具体参与了这方面的专利事务,于是我就坐下来详细了解权利金谈判到底是如何运作和决定的。
原来谈判的具体机制是这样的:两家存在专利争议或交叉许可需求的公司坐到谈判桌前,各自分别从自己的专利库中挑选出最具威慑力、质量最好的十篇核心专利,互相进行逐项的对比审查与谈判博弈。在实际谈判过程中,台积电的处境非常被动:如果我们的专利质量确实存在漏洞,对方拿出十篇核心专利,我们的法务和技术人员不仅很难挑出对方专利的毛病,反而对方轻而易举就能指出我们的专利在实际生产中毫无用处,甚至对方律师还能当场举证,拿出既有的公开发表文献,证明台积电申请的这些专利其实是不合法的无效专利,因为其中的技术要点早在多年前就已经被前人发表过了。
弄清楚这个交锋规则后,我调出了过去几轮谈判中双方拿出来交锋的所有专利清单。把台积电拿出去的最好专利,加上几家国际巨头各自拿出的十篇杀手锏专利放在一起,总共加起来也不过三十到三十五篇专利。我把自己关在办公室里,将这三十多篇核心专利逐字逐句从头到尾仔细通读了一遍。
通读对比之后,我发现了一个完全颠覆我原本预设、同时也完全超出公司大多数人甚至所有工程师认知的事实。这些国际顶尖跨国巨头在撰写高价值专利时,完全是建立在一套专利法律的特殊逻辑之上的,而这种法律逻辑是我们普通技术工程师在日常思维中根本想不到的。
普通的工程技术人员在写专利交底书时,脑子里的惯性思维是:只要是别人已经公开讲过的技术细节,就绝对不能再写进专利范围里。工程师一旦发现某些内容别人已经发表过了,在写专利权利要求时就会主动把它剔除干净,生怕被专利局驳回。其直接导致的严重后果,就是每一篇专利最终被切得极小、范围被限定得极其狭窄。这就像我以前跟同仁打过的比方:如果你把专利修成了一座防御面积极小的孤立碉堡,边界极其狭窄,竞争对手在实际制程设计中只要稍微绕一下路,就能轻轻松松避开你的专利覆盖范围,这种专利在法律战中几乎是废纸一张、毫无防御能力。
如果工程师不把专利范围写得这么狭窄,而是为了追求覆盖面故意把它写得很宽呢?大家在专利法常识中都知道,如果权利要求写得太宽泛、缺乏新颖性,按照专利法的规定,这种专利极易被直接判定为全部无效,根本通不过专利局的审查。
可是在深入研读了 IBM、英特尔以及当时来找台积电收取巨额权利金的几家美国和日本大公司的专利后,我发现这些老牌巨头完全熟练掌握并运用了一个普通工程师极少触及的专利法底层核心法理(concept)。
在工程研发中,你研发出一个崭新的工艺或制程,自己觉得非常具有突破性、非常好。但技术研发领域有一句老话叫“太阳底下没有新鲜事”,在技术对抗中,对方优秀的专利律师总能在浩如烟海的历史文献里,翻出一篇早年发表在冷门学术期刊上的论文,上面记载的技术原理跟你宣称发明的内容几乎一模一样。
经验丰富的工程师在写专利时为了避开这种既有技术(prior art),通常的做法是:为了避免撞车,就在专利的技术说明(disclosure)里强行加上极其严苛的限制条件,比如要求加工时间必须精确达到某个秒数;如果还不够窄,就再加上温度必须卡死在某一个具体摄氏度范围内。这一连串严苛限定加下来,专利的保护范围就变得微乎其微。
而那些全球顶尖的、最老牌的技术巨头,他们的专利撰写手法完全采用了专利法中的另一个法理机制:假如技术 A 是一个新研发出来的构想,而技术 X 和技术 Y 则是行业内早已公开、完全算不上新的成熟旧技术,巨头公司的专利律师会把这几项技术巧妙地串联并写在同一项专利权利要求里面。如果在法庭或谈判桌上,对方指责技术 A 本身并不具备绝对的新颖性,并且翻出了一本十年前根本没有人去翻阅的冷门科技杂志,证明十年前就有人提出过技术 A 的概念雏形,导致技术 A 单独来看不再具备完全的新颖性;但是,撰写者在专利中将并不完全算新的技术 A,与同样属于公知旧技术但实际应用中又不可或缺的技术 X 进行系统性结合。只要两者的组合在既有的学术论文和专利数据库中从未有人合并公开过,在专利法律体系中,这种特定的技术组合就会被认定为具有法律效力的“非显而易见性”(non-obviousness)。
这种“非显而易见性”的组合发明完全符合专利法的合法授权标准,是一项极具杀伤力的有效专利。而台积电内部原先的法务与外部专利律师,由于缺乏深刻的技术洞察,此前完全没有领悟到这层法律逻辑在实际专利布局中的实战价值。
当我把这层窗户纸彻底看透之后,我立刻去找台积电的法务处长进行深度沟通。我对法务处长明确表示:这套基于深度技术理解的专利革新体系,我愿意亲自带头来做。法务处长听完之后也非常赞同。我接着提出:我们今后处理专利业务,不需要再去外部招募大批不懂半导体技术细节的纯法务律师,我们应该去招募一批精通技术的资深工程师。
因为只要转变了思维认知,工程师原先在专利撰写上的致命短处,瞬间就会反转为无可替代的巨大长处。以前工程师因为掌握的技术细节太多,唯恐撞车而把专利越写越窄;现在一旦让他们掌握了专利法“非显而易见性”的组合逻辑,他们就会清楚地知道:只要把具备微创新的技术 A,与生产流程中不可或缺的工艺 X 或参数 Y 紧密编织在一起,构筑出来的专利壁垒就会变得极其强大(powerful),在法律上既无法被轻易绕过,又具有极强的稳定性。
我们把这套全新的撰写战略落地执行之后,台积电的专利防御与进攻态势彻底发生了根本性的扭转。虽然我后来离开了研发管理一线,没有去持续追踪后续每一个官司的全部跟进情况(follow-up),但据我所知,自从推行了这套专利管理方法之后,台积电在后续国际层面的专利诉讼与纠纷中,就再也没有吃过任何败仗。
但这套机制能够成立的前提,依然离不开底层技术必须具备实质性的创新,那个作为核心支点的全新技术 A 依然是绝对不可或缺的。为了把这套战略制度化,我当时在台积电一口气招募了十位具备深厚工程背景的专利工程师,在首席技术官办公室(CTO Office)正下方专门组建设立了一个全新的独立部门——专利管理部。
我对待这十位专利工程师就像在大学里带研究生一样,亲自向他们系统传授这些专利撰写逻辑与法律实战构架。每个星期我们都会雷打不动地召开一次专利评审会议。在周会上,我们将那一个星期台积电内部提交上来的所有专利交底书(disclosure)逐一摆上台面,逐篇进行详细的深度剖析与评审。在评审现场,我会直接指点工程师:这项技术方案单独申请很容易被无效化,但如果你把它跟实际制程中的另外一个关键工序结合在一起写,这项专利就会同时具备极强的合法性与无可替代的商业威慑价值。通过这种方式,原本困扰公司的专利被动局面得到了彻底解决。这再次说明,面对复杂的系统性难题,你的思考维度必须比别人往下深挖一层。
探究台湾智财权外汇支出的事实真相
既然谈到了专利这个话题,我再顺带分享另外一个具体的生动案例。出于保密原则,这里我就不提及具体负责官员的名字了。
这是在我离开台积电全职工作之后发生的事情。台湾相关政府部门在遇到一些重大的科技产业与政策议题时,经常会邀请我以独立顾问(independent consultant)的客观身份,向他们提供专业意见。
有一次,某位主管经济科技事务的部长专程跑来咨询我。他忧心忡忡地对我表示:目前台湾各企业每年为了使用外部智慧财产权所支出的外汇金额实在太高了,数额大得惊人;他询问我,能不能把当年在台积电成功整顿专利体系、扭转被动局面的实战经验,向全台湾的企业界进行推广分享,以帮助全台湾的公司降低高昂的智财权外汇支出。
我当时一听那位部长口中报出来的那个所谓庞大外汇统计数字,我的第一直觉就反应过来:这个政策问题在立论基础本身上大概率就存在严重偏差。因为部长给出的那个支出总额实在太庞大了,以我对台湾高科技产业、电子制造与半导体各家公司的财务真实状况的了解,全台湾所有高科技企业加在一起,根本不可能支付得起这么天文数字的专利权利金,企业根本承受不了。
于是我当场向这位部长提出了一个最基本的事实核查问题:你报出的这个庞大外汇总数,到底具体是由哪些公司花出去的?各家企业支出的具体明细清单你手头上有吗?部长愣了一下,回答说他手头并没有具体的企业明细数据。但他告诉我,政府掌握的这项总额宏观数据是从中央银行的外汇统计报表里直接拉出来的,中央银行的账目清晰显示,每年确实有源源不断的极其庞大的智慧财产权外汇结汇流向境外。
我就建议他务必去把中央银行底层的原始明细数据调出来核实清楚。过了大约一个星期,这位部长亲自给我打来电话,语气苦笑不得地对我说:“胡兄,这个问题我们完全不用再花时间谈下去了。”因为当他们真正去中央银行调出底层的外汇支出明细之后,才水落石出地发现:原来中央银行外汇报表里记录的那笔数额惊人的所谓“智慧财产权外汇支出”,最终顺藤摸瓜查出来的实际支出大头,根本就不是半导体或高科技制造企业,全都是另外一些特定行业的公司。
PC 王国与智慧财产权利金的误解
这些公司都是电脑的制造厂商(computer maker)。因为我们台湾是所谓的 PC 王国,每卖出一台机器,交给 Dell(戴尔)或者是交给 HP(惠普),电脑里面就要灌录很多软件。这些软件的费用,就是这些 PC 公司所必须支付的权利金。那么,中央银行在统计项目上,就把它称作支付给海外的智慧财产权利金。
可是,政府的官员却往往把它解读成是台湾的产业不够努力,认为台湾只晓得花外汇去向国外买智慧财产。所以我举这一个例子,就是让大家不需要具备太深奥的知识就能理解。刚才讲的那个例子可能稍微太专业了一点,而这一个关于 PC 和软件权利金的例子,我觉得就比较浅显一点。
这也就是说明,我们在面对问题、问问题的时候,常常会把问题本身还没有看清楚,就太早想要跳进去(jump)去做,这样做也是不对的。所以,最重要的事情就是要去把问题彻底问清楚。
读专利与跨领域学习的经验
像我当时一个人去读那三十五篇专利,其实过程是非常痛苦的。如果大家晓得怎样读专利的话,就会明白那感觉就好像在读别人写的数学理论证明(mathematical theory proof)一样,是非常枯燥且痛苦的。但是好在专利的数目还不算太多,所以我还可以逐篇把它读完。
事实上,我并没有完全从头到尾读完,我只读了其中的几篇,就已经发现了这中间共通的模式(pattern)。特别是台积电的这项专利,为什么会跟其他各家公司的专利不一样?那个关键的 pattern 也就因此浮现出来了。也就是说,只要平时养成了这种探究与归纳的习惯,花在分析上的时间有时候并不会需要很多。
但是,我们也不能只是空想,或者只是停留在这一步。我们还是需要做到的一点,就是平常要多注意、多学习。这种学习不见得光是对自己的本业要注意,只要有机会,对于别的事情也都要拿来读一读。
所以,我也正是因为平常有涉猎,才晓得说实话专利法是有这样两种不同的制度与规定。如果不晓得这些背景差异的话,在读专利的时候,我相信也是不会得到这样的启发与领悟的。
我再举一个我自己的例子。那个时候,我们申请美国大学入学,都是还要考 GRE 的。特别是我们工程组的 GRE,那是特别难考的。为什么难考呢?因为工程组的 GRE 考试范围,不光是考比如你本科的电机系,它还要考化工系的内容,还要考土木系的内容。结果,我在那次 GRE 考试里的成绩特别好,考到了百分之九十八(percentile 98%)。我事后想想看为什么能考这样,其实就是因为我平常对本业以外的其他东西,也通通都抱有兴趣。
人才培育与基础科学的重要性
讲到这里,对不起 Jack,我就联想到了这件事情。其实国内现在大家很有兴趣讨论的一件事情,就是人才的问题。我觉得我们不见得——我猜想魏董事长可能也会同意我的看法——台积电并不需要所雇用的每一个人全都是半导体专家,大家千万不要有这个误会。
我相信台积电会非常希望拥有很好的物理分析师,拥有很好的化学家(chemist),而且是要世界最好的。然后这些人才只要在学校读过一门半导体的课程就可以了;甚至就算没有读过,其实也不要紧,进了台积电以后,上一门为一个月的集中培训课程也就足够了。
真正关键、真正需要的,反而是我们要把半导体以外的其他基础科学知识学好,要有非常深厚扎实的基础。唯有具备了这样广博的知识底蕴,当遇到别人都解决不了的难题时,我们才能够真正把它解决掉。
我直接把这句话讲给在座的各位同学听,同时我也非常希望做教育工作的人,包括负责制定教育政策的人,也都要特别注意这件事情。我们并不是说要把全台湾的年轻人都变成半导体专家,绝对没有这个意思。我们就希望大家都能够多懂一些物理,多懂一些化学,多懂一些材料科学。
说老实话,关于数学这个东西,大家现在也晓得,因为已经被 OpenAI 等人工智能技术给拆解了,甚至有一点把它的游戏规则(game)给拆穿了。初学者往往只是好像把数学当成一个 game 来玩,但是其他的自然科学,对于半导体技术的发展其实都非常重要。当然,我不是讲数学不重要,数学依然还是非常重要的,包含对于编码理论(coding theory),以及对于我们 EO 这种概念(concept)等等,数学都是极其关键的工具。
我觉得,如果我们能够做到这一点——并不是说要把台湾所有的人通通都训练成半导体专家,我们既没有这个意思,而且客观上也没有这个必要——只要把基础学科做扎实,我们还是能够把国内面临的人员与人才问题,做出很大改善的。
“拿出办法来”与持续创新
今天非常谢谢胡院士分享他整个人生历程,以及写这本书的初衷,并且为大家分享了非常宝贵个人的经历与体验。书里面其实还有很多丰富的细节,基本上就请大家亲自去书里面阅读,然后看看您自己会不会从中获得其他新的体会。我相信在场的大家,今天都可以从胡院士的分享中学习到非常非常多的东西。
“拿出办法来”这五个字,背后的意义其实不仅仅是当年创办人对大家的一个提醒,它其实更是面对未来的一种态度。在往后做任何事情的时候,不一定非要做半导体,我相信“拿出办法来”是给经理人的座右铭;而对于一般在各自工作岗位上的大家,核心就是要创新。就像台积电一样,非常强调的就是要继续不断地创新。
好,我们进行到这边,时间也不早了,大家可能肚子都饿了。那我们在这边,请大家以最热烈的掌声,祝贺并谢谢我们胡院士的新书,谢谢他精彩的分享!谢谢各位观众,更特别谢谢今天莅临现场的各位贵宾。谢谢大家!