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萬字長文：揭開全球芯片制造之爭內幕
2023年2月14日 16:04瀏覽：2184
幾周前，拜登在白宮接待了來訪的荷蘭首相馬克·呂特（Mark Rutte），他敦促荷蘭支持美國的一項最近決策：加強對華出口半導體設備的管制。其中限制手段包括了禁止全球最大的光刻機生廠商ASML對中國的出口。ASML是目前世界上唯一一家可以制造最先進EUV光刻機的公司。而在沒有荷蘭這臺機器的情況下，蘋果就無法生產 iPhone 芯片。ASML 不僅撐起了荷蘭經濟——它還撐起了整個世界的經濟。而拜登此舉，是怎么發生的，同時意味著什么？
ASML 向世界各地的客戶銷售產品，但實際上全球也只有幾家公司能夠真正地使用到 EUV 機器。但是EUV光刻機的潛在客戶很少，因為價格太高，而且實際使用它們所需的精密制造技術水平確實非常高，以至于 ASML 的客戶群永遠只有幾家或最多十幾家公司。
芯片短缺與哪個國家有能力生產最先進的芯片無關。人們越來越擔心中國在芯片制造能力方面取得真正的進步，現在全球政府達成了一種共識，即先進制程的芯片，尤其是進入數據中心的那種高算力芯片，對于訓練下一代人工智能系統至關重要。
眼下美國正試圖切斷中國制造先進半導體的能力，其判斷是先進半導體對訓練人工智能系統至關重要。如果無法獲得最先進的芯片，那么你就無法在 AI 方面取得有意義的進步。
芯片制造過程的許多的環節都是資本密集型的，制造光刻機非常昂貴。這會抑制全球競爭，因為新進者必須花費數十億美元才能看到他們的產品是否有效。而生產這些類型的工具所需的專業知識是你無法依靠紙上談兵去研究的。你必須在制造過程中不斷地磨合。沒有多少培訓或博士課程可以讓你了解這些設備和系統在實際制造時是如何工作的。
塔夫茨大學教授《芯片戰爭：為世界上最關鍵的技術而戰》的作者 Chris Miller 寫了很多這方面的內容，并深入探討了地緣政治和十分吸引人的芯片制造過程。
本文原發外媒The Verge，The Verge的主編Nilay Patel和 Chris Miller 進行了一番交流，包括外交政策、高功率激光、能干的高管、壟斷、物理學的基本極限等等問題，都在下面的對話中，Chris Miller 給出了自己的解讀。
Nilay Patel：最近的一則新聞報道備受關注，它報道了科技界和芯片行業正在發生的一件大事，拜登正試圖向荷蘭政府施壓，要求其停止出口可以制造芯片的設備給中國。這是一個非常令人驚訝的地緣政治事件。你能講解一下發生了什么嗎？
Chris Miller ：
眼下美國正試圖切斷中國制造先進半導體的能力，其判斷的邏輯是先進半導體對人工智能系統的訓練至關重要。如果無法獲得最先進的芯片，那么你就無法在 AI 方面取得有意義的進步。
要制造先進的半導體，你需要從世界上少數幾家具有制造這些精密芯片能力的公司購買光刻機。這些公司中，最重要的公司之一是總部位于荷蘭的 ASML。ASML 是世界上目前為止唯一一家具有生產高端光刻機設備能力的公司，它能生產 EUV 光刻機，沒有它就不可能制造出先進的芯片。
Nilay Patel：大多數人沒有意識到芯片制造是國家經濟的核心。通過閱讀您的著作，（我了解到）EUV 的開發過程始于美國的英特爾，然后完全脫離了英特爾，最終形成了現在的局面。一家荷蘭公司如何擁有這項關鍵的芯片制造技術？
Chris Miller ：光刻的概念，即使用光在硅晶片上創建圖案的過程，于 20 世紀 50 年代末由美國發明，并從第一代半導體的早期就部署在芯片行業中。芯片行業起源于美國得克薩斯州和硅谷，因此光刻技術的早期用戶主要是美國公司。在 1980 年代和 1990 年代，芯片制造行業試圖轉向一種更先進的光刻技術，稱為 EUV（極紫外）光刻，所謂的EUV，指的是在光刻的這個過程中，光線的類型。
ASML 是一家老牌的光刻機制造商，并有能力將全新的技術轉化為大規模量產。許多研究由英特爾和其他幾家美國芯片公司資助，并在美國國家實驗室完成測試，這些實驗室擁有與實際制造所需波長紫外線相同的的設備和測試能力。盡管科學和技術主要是在加利福尼亞完成，但是沒有一家美國公司可以將這種設備商業化。這也讓 ASML 成為了目前世界上唯一一家可以生產 EUV 光刻機的設備商。
Nilay Patel：你能否向我們介紹 EUV 光刻的基礎知識以及它如何制造芯片？
Chris Miller ：
在談論這個話題之前，我們先要明白什么是光刻。如果你想在硅晶片上制作圖案，你可以通過掩模照射光線來實現。掩模會阻擋某些區域的光線，而讓其他區域的光線通過，這就是目前芯片制造商在硅片商蝕刻微型電路的方式。今天的先進芯片中嵌入了數百萬甚至數十億個微型電路。它們通常只有病毒相當的體積，甚至更小。因此這需要超精確的工藝。
EUV 光刻使用波長為 13.5 納米的光，這是一種遠小于可見光波長的超小光。之所以需要這種非常小波長的光，是因為雕刻的電路本身非常小；它們本身的尺寸通常只有幾納米。產生這種類型的光非常困難，因為它緊鄰 X 射線光譜，這導致了光生成的過程很復雜，反射它的鏡子研制起來也很困難。
Nilay Patel：
這就是制造 A13 芯片（Apple）的方式，對吧？
Nilay Patel：
臺積電必須從 ASML 購買EUV光刻機。ASML制造了這臺機器，然后把它賣給臺積電，臺積電用它來制造 iPhone 的芯片或其他東西。ASML把這臺機器賣給臺積電是不是就結束了？這聽起來是一件操作起來非常復雜的事情。
Chris Miller ：
這非常復雜。光是運送這臺機器就需要多架飛機，每架要花費 1.5 億美元。在這些工具的整個生命周期內，機器旁邊都有 ASML 工作人員在現場。ASML 是唯一一家知道在出現問題時如何解決問題的公司，并且他們是唯一一家擁有備件以防光刻機出現故障罷工的公司。沒有 ASML 員工，你就無法操作它們。
它們是如此復雜和精確，以至于學習如何在大規模生產設施中操作它們不僅需要像臺積電這樣的半導體公司對它們的使用進行大量研究，還需要與 ASML 建立深厚的合作伙伴關系，因為ASML擁有著關于光學器件如何工作，以及光如何在不同環境中反射和折射的知識儲備。你需要與 ASML 進行非常非常深入的合作，以了解如何在實際的大規模制造中使用這些機器。
Nilay Patel：聽起來 ASML 壟斷了這種晶圓廠的光刻設備。他們賣給其他供應商嗎？英特爾可以購買這些機器嗎？其他代工廠可以嗎？三星能買這些機器嗎？
Chris Miller ：
是的。ASML 向世界各地的客戶銷售產品，雖然現在對中國銷售有一些限制，但實際上全球也只有幾家公司能夠真正地使用到 EUV 機器。它是臺積電、三星、英特爾以及一些存儲芯片制造商，如 SK 海力士和美光。但是EUV光刻機的潛在客戶很少，因為價格太高，而且實際使用它們所需的精密制造技術水平確實非常高，以至于 ASML 的客戶群永遠只有幾家或最多十幾家公司。
Nilay Patel：為什么 ASML 不自己制造芯片？
Chris Miller ：
因為 ASML 不知道如何制造芯片。他們是一家具有超凡價值的公司，但一家公司畢竟術業有專攻。ASML 生產的這臺機器只是制造芯片這個復雜且漫長的過程中，涉及的多臺超復雜機器中的一臺。除了通過 EUV 光刻機以完全正確的波長照射光線外，你還需要不同的機器來鋪設只有幾個原子厚的材料薄膜，或者在硅中蝕刻只有幾個原子寬的部件。這些機器由不同的公司生產，它們都擁有自己獨特的能力，但 ASML 對光刻之外的設備能力一無所知。
芯片制造商本身也有他們存在的價值。臺積電比任何人，包括它的供應商，都更擅長使用這些機器來更加有效地生產芯片。我們需要所有這些不同的公司、像 ASML 這樣的工具制造商和像臺積電這樣的芯片制造商建立合作伙伴關系，才可以完成生產半導體這件事。
Nilay Patel：你可以購買這臺設備，但你必須知道如何使用它？
Chris Miller ：
的確是這樣。了解如何使用它是一個過程，不僅需要從電氣工程或材料科學博士學位開始，而且確實需要多年使用這些工具。開發 EUV 工具的過程耗時 30 年。這只是讓你了解實際利用它所需的精確度。
Nilay Patel：
我想談一談，因為與英特爾的那段歷史真的很有趣。事實上，我們最近在節目中邀請了英特爾首席執行官 Pat Gelsinger ，我向他詢問了 EUV 光刻機。
之前英特爾以做空 EUV 著稱，但是現在他們對于 EUV 的態度發生了 180 度的大轉變。Pat Gelsinger 承認過去英特爾之前做的一些決定是有問題的，他認為英特爾沒有重視 EUV 而贏得芯片制造之爭是愚蠢的。
我們把話題說回之前，拜登總統正在向荷蘭首相施壓限制 ASML 設備出口到中國。你說世界上只有少數幾家公司可以使用這些機器，你點名的公司都不是中國公司。為什么擔心荷蘭政府會允許 ASML 對中國出口？
Chris Miller ：
如果你能使用先進的芯片制造工具，比如 ASML 和世界上少數其他先進工具制造商生產的工具，你就有絕佳的先決條件去制造先進的芯片。當然現在還不能保證他們能生產更先進制式的芯片，因為這些工具是關鍵的瓶頸之一，就像我說的，目前世界上只有幾家公司可以制造先進制程的芯片，他們之中沒有一家是在中國大陸的。
美國正在考慮構建越來越依賴人工智能的下一代軍事和情報系統。這些人工智能系統在龐大的數據中心進行訓練，這些數據中心充滿了先進制程的 GPU 等復雜芯片，這是用于訓練人工智能系統的關鍵。
如果你不能大規模制造高端芯片，那么你就無法獲得訓練 AI 系統所需的數據處理能力。美國最終試圖阻止中國開發先進的數據中心，這就是美國要限制荷蘭 ASML 出口先進光刻機給中國的主要原因之一。
有許多中國芯片制造公司在過去幾年，試圖讓自己追趕科技的步伐，打造高端芯片，這就需要他們向 ASML 購買 EUV 光刻機工具。中國領先的芯片代工廠（中芯國際）就是最好的例子。但是現在美國希望荷蘭人對更廣泛的光刻工具集實施控制——不僅是最先進的，而且包括“次先進”的上一代DUV光刻機。這是美國政府提出的新要求，需要美國和荷蘭就是否允許這樣做進行廣泛的談判和討論。
Chris Miller ：
支持這項提議的理由是，即使是上一代的光刻工具（DUV）也可以用來生產一些相當復雜的芯片。反對這項提議的理由是，ASML 和其他相關設備制造公司因此會失去巨大的市場份額和收入，因為中國客戶在過去十年中一直在芯片制造能力方面投入巨資，并得到中國政府的大力補貼。
對于許多芯片工具制造商來說，中國已經成為非尖端芯片領域一個非常重要的市場。如果荷蘭實施不僅限制最高端的光刻機，而且限制上一代的光刻機出口管制，這將是一次代價高昂的決定。對于領先的芯片設備制造商而言，成本或將達到數十億美元。
Nilay Patel：
你描述的是針對中國不斷升級的制裁制度，包括芯片制造、美國公司向中國公司的技術轉讓以及其他國際公司向中國公司的技術轉讓。這就是全部嗎？那是一種策略嗎？還是說，現在拜登政府因為疫情才意識到芯片短缺？所有的這些舉措是否具有連貫性，還說這個決議的背景只是被動的？
Chris Miller
：不，我認為確實是一個具有連貫性的戰略，我會把現在發生的事情與特朗普的關稅貿易戰區分開來。這實際上是一個單獨的領域。我也認為這件事和半導體短缺要區分開來看。芯片短缺與哪個國家有能力生產最先進的芯片無關。在過去七年左右的時間里，你在國家安全機構、國家安全委員會和情報機構內部發現，人們越來越擔心中國在芯片制造能力方面取得真正的進步，現在全球政府達成了一種共識，即先進制程的芯片，尤其是進入數據中心的那種高算力芯片，對于訓練下一代人工智能系統至關重要。
從奧巴馬政府后期到現在，包括特朗普政府在內，在限制中國獲得先進芯片技術方面的政策上已經存在相當程度的連貫性。不僅美國做過，日本、韓國也做過。在先進半導體方面，許多不同的國家已采取措施實施新的投資篩選機制或限制向中國轉讓技術或知識。
Nilay Patel：中國是否有能力自己追上？還是說它真的需要技術轉讓，需要購買這些設備？
Chris Miller ：
嗯，這是個大問題。如果中國不能靠自己趕上，美國的戰略就會成功。美國打賭是中國趕不上，或者至少短期內趕不上。但圍繞這一點存在一些不確定性。很難預測中國是否會想辦法在國內生產一些芯片涉及和制造的必要技術，或者他們是否會想辦法分裂西方聯盟并從不愿效仿美國出口管制的國家那里獲得一些技術。
我的猜測是，美國和日本將要實施的出口限制在未來幾年內對中國來說確實是個問題，而且在未來 10 年左右的時間里，在制造先進半導體方面可能會是對中國極大的限制。參與這些控制的國家越多，對于美國構建出口限制鏈條就越有力，這就是為什么荷蘭這個國家如此重要的原因。
Nilay Patel：
我們怎么會最終陷入這樣的境地，即我們必須控制一家荷蘭公司以確保中國不會獲得這些能力？在功能性市場中，尤其是對于像芯片這樣對一切都非常重要的東西，應該會有多家公司采用多種不同的方法來制造高級的芯片，但是實際情況恰恰相反，全球只有一個 ASML，它在荷蘭。這件事是怎么發生的？
Chris Miller ：
在過去的幾年里，整個芯片行業都出現了集中趨勢，在許多的生產和設計環節，都只有少數幾家公司能參與其中，而且在某些極端的情況下，只有一家公司能夠生產相關的軟件系統和硬件設備。這其中有兩個原因。一是芯片制造過程的許多的環節都是資本密集型的，制造光刻機非常昂貴。這確實會抑制全球競爭，因為新進者必須花費數十億美元才能看到他們的產品是否有效。
第二個原因是，生產這些類型的工具所需的專業知識是你無法依靠紙上談兵去研究的。你必須在制造過程中不斷地磨合。沒有多少培訓或博士課程可以讓你了解這些設備和系統在實際制造時是如何工作的。
這意味著在公司中使用這些工具的人擁有真正獨特的價值，以至于其他公司和個體很難獲得相關的知識。正是這樣的原因，為這些設備制造公司提供了一道真正強大的護城河，因為對于那些不在這些公司工作的人來說，沒有直接的方法來獲得必要的知識儲備。資本密集加上強排他的知識儲備，使得這個行業中，很難建立幾個甚至十幾個具有競爭力的公司。
Nilay Patel：
幾個月前，我采訪了 Pat Gelsinger 關于 EUV 的問題，現在他們打算從 ASML 購買機器，放在俄亥俄州，試圖利用它制造下一代芯片。我問他，“你們在EUV方面的戰略出了什么問題？” 他說：“我們一直在賭。當時我們想我們不需要 EUV。我們想通過其他的技術路線解決高精度芯片光刻的問題，但這些事情并沒有成功。現在看來，至少我們在當時應該做一套 EUV 的并行測試。（現在看來）我們當時有多蠢？”
Chris Miller：
EUV 是一種本應在十年前就可以投入生產的技術。開發過程一再延誤，期間超過數十億美元的成本超支，在 2000 年代末和 2010 年代初的很長一段時間里，它幾乎要徹底失敗了。直到 2015 年，EUV 這個技術才被真正的研發出來。但在當時，EUV 是不是下一代芯片的“答案”，以及它本身是否具有深遠的成本競爭力，都非常不確定。
在這種不確定的背景下，英特爾的一些人想要在 EUV 上賭一把，而不是押注他們所謂的獨有技術。這意味著使用眾所周知的光刻機，并進行更多的光刻工作測試來雕刻更精密的電路，會顯著減少整體的成本投入。
嘗試這樣做在某些方面是低風險的選擇。但事后看來，英特爾沒有這樣做。這是一個糟糕的賭注，但你可以理解他們為什么會下這個賭注。不應該單單把責任歸咎于工程師，我認為這其中有太多的風險和不確定性，正如 Gelsinger 所說，英特爾應該為研發準備多種途徑，看看哪一種有效。他們沒有選擇 EUV ，在當時看來確實對于成本的縮減是明智之舉，但今天回過頭來看英特爾的這項決定，實際上在之后讓他們付出了更大的成本，因為英特爾當時推崇的技術，最終被證明無法為它生產出所需的精度。
Nilay Patel：這就是為什么英特爾在每個連續的工藝節點上都落后于臺積電的原因嗎？因為他們的技術沒有發揮作用？
Chris Miller ：
這是部分原因。我認為這是一個復雜的問題，但 EUV 的延遲肯定是一個重要的部分。
Nilay Patel：擁有ASML光刻機的臺積電，本身就是強大的對手，雖然它的商業模式只是制造芯片；但它所有的精力都集中在制造芯片上。所以現在英特爾必須加緊努力，成為一家芯片的代工廠。如果 AMD 想在那里制造芯片，他會在英特爾晶圓廠的一側貼上 AMD 標志，但英特爾必須去 ASML 購買 EUV 光刻機。而且必須學習如何制造 ARM 的芯片，同時開發英特爾下一代真正屬于自己的 x86 芯片。這可能嗎？這看起來是不是我們對這家公司施加了太大的壓力？
Chris Miller ：
好吧，我認為毫無疑問他的工作很有挑戰性。當然如果有人能做到，他也能做到。
Chris Miller ：
好吧，我認為毫無疑問Pat Gelsinger已經扭轉了英特爾的文化，但我認為你所說的英特爾在工藝技術制造方面、設計方面和商業模式方面面臨的挑戰是將這家公司帶入一條新的賽道這件事，會非常的困難。
我認為同時應對這三個挑戰是英特爾目前這個階段唯一的選擇但這確實是擺在他面前的一項艱巨任務。我認為對美國來說，芯片制造產業的競爭能否獲得階段性的勝利，很大程度上取決于英特爾是否成功。
Nilay Patel：
之所以特意問英特爾，是因為它是唯一的選擇。沒有另一家大規模的美國芯片生產商與之媲美。英特爾就是我們所擁有的唯一賭注，如果他們能成功，那么國家安全對話、供應鏈對話和出口管制對話可能會大不相同。但由于英特爾正處于這個非常戲劇性的轉型時刻，它對我們與中國打交道的方式產生了一些下游的影響。
Chris Miller ：
我認為這是這樣的。我想到生產處理器芯片的三大領先公司，英特爾是自然會在美國投資的公司，因為它本身就是美國本土的企業。不過，我認為還值得注意的是，英特爾在美國沒有現成的代工業務。就在美國建立代工能力而言，我們的起點非常低。
但就建立規模和代工廠而言，每個人都從一個非常基本的起點開始。在某些方面，這就是為什么美國最終可能不會只押注于一家公司，而是押注于所有這三家公司，這其中包括了英特爾、臺積電和三星。美國政府試圖讓它們都在美國本土有更多的投資，然后看看誰能夠在美國開發最大的設施、最實用的商業模式，誰就會從這項競爭中獲得勝利。
Nilay Patel：這是一種非常美國式的做法，對吧？就像：我們將補貼市場的創造，然后出現一個贏家。難道不會覺得以某人贏得比賽而告終，然后在美國又出現了另一種奇怪的壟斷嗎？有沒有想過，實際上所需要的是供應鏈各個層面的多元化？
Chris Miller ：
難點和挑戰在于實現多元化是非常昂貴的，如果你想為芯片行業不打算使用的額外產能買單，你將會花上一大筆錢。僅僅一個新的尖端芯片制造設施就需要200到250億美元，而且它的尖端性只持續幾年。我不認為在美國真的有很多人愿意承擔巨大的資本支出，你需要建立過剩的能力。我們將通過芯片法案得到一些邊緣能力，但我們不會得到大量的過剩能力。
我們需要那些在我們幫助他們在美國的代工業務落地之后，能夠擁有功能性商業模式的公司。這就是為什么我認為把賭注押在多家公司身上，看看哪些公司能夠產生這樣的效果，確實是有意義的。
我不認為我們最終會出現一家公司獲勝而其他公司失敗的情況。很可能我們最終在美國有多家商業上可行的代工廠，這將是一個很好的結果。沒有必要說明為什么這個特定的市場必須以一家占主導地位的公司和其他公司遠遠落后而告終。
Nilay Patel：
有沒有考慮到代工玩家之外的投資？我們應該資助 ASML 的競爭對手或者我們應該尋找超越 EUV 的下一項技術，并讓政府補貼它，以便我們可以使該層多樣化？拜登總統總是強調一件事“請不要把這臺機器賣給中國。”
Chris Miller ：
當談到"我們是否應該有一個ASML和先進光刻技術的競爭對手？"時 我認為答案是，那里的成本效益并不明顯。我們可能會讓荷蘭實施與美國控制相當類似的控制措施。在接下來的幾個月里，我認為我們將看到這些對話的結果。
荷蘭的供應風險不大，沒有人擔心荷蘭不向美國公司發貨。建立一家替代光刻公司的成本將非常昂貴，因為ASML擁有他們30多年來建立的獨特能力。要復制這一點或建立一個競爭對手將是非常困難的。因此，我認為我們的生產和研發資金最好用在其他地方。
但是，當你談論下一代光刻技術和下一代工具時，那是一個很好的投資場所。如果你看看商務部計劃如何使用芯片法案的資金，你會發現，四分之三的資金將用于激勵更多的制造業，另外25%將用于資助研發。其中一部分將用于下一代工具，包括潛在的下一代光刻系統，這在5年或10年內是需要的。
Nilay Patel：那些下一代光刻系統是什么？
Chris Miller ：
ASML 本身正在計劃再開發兩代 EUV 工具。現在他們有基本的 EUV。
Nilay Patel：你描述的錫球掉落，被激光擊中，產生比太陽還熱的等離子體，這就是基礎的 EUV？
Chris Miller ：
是的，這是基本的。下一代將被稱為高數值孔徑 EUV，它將擁有更精密的光學器件，讓你可以雕刻出更精確的芯片。這些機器應該在三年左右的時間內上市。它們的成本將是基礎 EUV 工具的兩倍。
除此之外，ASML還在研發所謂的超數值孔徑，所以更具體的光學器件，目前還不清楚它是否能發揮作用。這離生產還有十年的時間，但這是已經在進行的研發，如果我們要在越來越復雜的芯片上制造越來越小的晶體管，這就是我們需要的。
Nilay Patel：書中有一章是關于越來越小的晶體管的。摩爾定律的概念是芯片行業每年將芯片上的晶體管密度增加一倍。我們已經在談論必須通過世界上最平坦的鏡子向錫球發射激光，然后構建超特定光學器件以使其更小。有限制嗎？“摩爾定律有限制嗎？” 任何人都可以在過去 40 年的任何時候說出這句話并被證明是傻瓜，但我們現在談論的是原子層面。芯片行業是否存在限制，“我們不會超越單個原子的水平”？
Chris Miller ：
在某種程度上，答案是肯定的，但我們現在還不是在談論單個原子。我們談論的是以單個原子衡量的材料層，但晶體管本身有很多原子，即使是在目前的微觀尺度上。我認為，在臺積電和英特爾等公司的現有計劃中，我們有一個相當清晰的視線--至少到2030年左右--他們將如何繼續縮小晶體管，將它們堆疊在一起，并使用更多的技巧來在芯片上獲得更多的原子。2030年左右以后就更難說了。一直以來都很難看得太遠，所以我不知道這有多大意義。
Nilay Patel：歷史告訴我們，人們總會找到解決問題的方法。我的意思是，這就是為什么它被稱為摩爾定律。我在這種情況下問的原因是因為我們正在談論用先進的芯片制造設備去限制中國，我們正在談論下一代 GPU 或其他 AI 加速芯片。即使在所有這些方面受到限制，中國是否也不可避免地會迎頭趕上？我們只是在爭取時間，還是真的在創造持久的持續優勢？
Chris Miller ：
我認為中國在某個時候趕上目前的現狀是不可避免的。我不知道是在 2027 年還是 2035 年。它不會在 2024 年出現，而是多年以后。中國的技術會迎頭趕上嗎？我也不確定這個問題的答案。
Nilay Patel：即使摩爾定律失效了，也會趕上對嗎？
Chris Miller：
這取決于我們說“摩爾定律失效”時的意思。在某些時候，進一步縮小晶體管是不可能的，但這并不一定意味著你可以從單個芯片中獲得的計算能力必然會停止。你可以用不同的方式封裝它們，你可以讓內存更接近處理能力，你可以改進你的互連，你可以把光子學放在芯片上。有許多不同的技術在許多情況下還處于起步階段，它們正在創造新的方法來從芯片中獲得更多的計算能力，而所有這些都需要創造性的設計和真正精確的機床來制造。
即使你告訴我晶體管在 2030 年后不會縮小一納米，我仍然會說，在整個 2030 年代及以后，我們將從一平方英寸的硅井中獲得更多的計算能力其他技術。因此，如果你對摩爾定律采取這種最廣泛的觀點，并說出你可以做的所有不同的事情來調整芯片以從中獲得更多收益，我認為就我們可以做的事情而言，還有很長的跑道可以遠遠超過 2040 年做以產生更多的計算能力。出于這個原因，我非常懷疑我們會碰壁的論點。
Nilay Patel：
我認為在推動特定芯片的計算能力向前發展方面做得最好的三家公司是蘋果、英偉達（在某種程度上也是 AMD，所以可能是三家半公司）還有臺積電，它是那里的兩家半公司的制造商。Apple 非常擅長打包，非常擅長為自己的硬件優化軟件，并且非常擅長突破 ARM 的極限。英偉達顯然是 GPU 領域的領導者。AMD 并沒有超越一般的英特爾芯片，而是做得更好，因為他們利用臺積電的制造能力來提高電池壽命與性能的比率。
Nilay Patel：對于這三家半的公司，我想，“好吧，他們依賴的是臺積電。” 如果臺積電不能推動制造，他們制造和設計更好的芯片的技術實際上將成為泡影，對吧？他們完全依賴于臺積電，而臺積電又完全依賴于 ASML。這種關系是什么樣的？蒂姆庫克早上醒來是否擔心荷蘭對 ASML 出口的限制？或者他是臺積電的客戶？或者這只是一個 API，他下訂單，芯片就出來了？
Chris Miller：
我想臺積電的大多數客戶已經習慣了這樣一個事實，即臺積電在管理自己的供應鏈和確保問題在實際發生之前得到解決方面有著非凡的記錄。客戶喜歡與臺積電合作的原因之一是他們不必在早上醒來時擔心臺積電生產的上游會發生什么。
由于這些限制，人們是否比以往任何時候都更多地考慮上游供應鏈？這個問題時毋庸置疑的。但如果你是蘋果或英偉達，它們并不真正適用于你，因為臺積電生產所依賴的所有輸入都是在美國、歐洲或日本生產的。這些國家不可能很快控制他們轉移到臺灣地區，所以你實際上在上游方面非常安全。但是你的下游——通常在中國進行的芯片組裝和最終產品的組裝，這有風險。
Nilay Patel：我們是如何走到世界上最重要的芯片工廠都在臺灣地區的地步的？我們如何結束臺積電時代？
Chris Miller ：
臺積電于 1987 年誕生，這要歸功于公司創始人張忠謀。實際上，他的職業生涯是在德州儀器 (TI) 度過的，在此之前他一生的大部分時間都住在德克薩斯州。他是那個有遠見的人，想創建一個代工企業，不設計任何芯片，只制造它們，這在當時似乎是一個瘋狂的概念，因為沒有無晶圓廠芯片設計公司。他剛開始的時候沒有客戶，但他開始說服公司，他會為他們做所有的制造工作，并承擔所有的生產風險；他們所要做的就是給他芯片設計，他會返回功能芯片。
該模型被證明非常成功，因為它讓臺積電通過服務許多不同的客戶來擴大規模。這種規模反過來又讓臺積電磨練了它的生產流程，因為他們生產的芯片越多，他們從實際制造每個芯片的過程中學到的東西就越多。臺積電既是全球最大的芯片制造商，又是全球最先進的芯片制造商，這兩者之間有著直接的關系，而這兩者都源于張忠謀發明的代工模式。
Nilay Patel：在我們開始錄制之前，你告訴我們，張忠謀是整本書中你最喜歡的角色。這個書中有一句：他可以說是德州人而不是中國臺灣人。為什么他是你最喜歡的角色？
Chris Miller ：
我認為他是過去 100 年來最被低估的商人。大多數人從未聽說過他，盡管我們每天都依賴他的公司生產的產品。我認為他的一生是整個芯片行業迷人的縮影。他出生在中國大陸，革命后移居美國，就讀于哈佛大學，是班上唯一的美籍華人學生，然后在德州儀器的生產線上親手打造芯片行業，然后創立臺積電。
在過去75年里，芯片行業和計算技術的所有重大轉變，都是他不僅說明了這些轉變，而且他實際上實現了這些轉變。我們都非常感謝張忠謀，我希望更多的人聽說過他，因為我認為他的重要性真的被低估了。
Nilay Patel：我認為臺積電被嚴重低估了，這是一家非常不透明的公司。他們為自己感到非常自豪，而且他們非常不透明，很難知道它們是如何工作的。你對臺積電的感覺是什么？我的意思是，張忠謀已經不在位了。臺積電文化如何延續？它的新領導人是什么樣的？
Chris Miller ：
是的，張忠謀正式退休了，但他經常出現在臺積電的辦公室和臺積電的活動中，所以我不確定我們是否真的應該說他已經不在了。我認為他所營造的文化在研發決策、資本支出決策以及臺積電磨練其制造工藝的不懈努力方面都愿意下大賭注。
張忠謀在 1950 年代的同事會談論他發現制造過程中效率低下的兇猛程度，然后以最快的速度將它們推出裝配線。對卓越制造的追求成就了今天的臺積電，這在很大程度上源于張忠謀和他灌輸的文化。
技術鄰APP
工程師必備
