犯錯較少 臺積電超車英特爾

臺灣經濟四百年（春山出版）

2021年，全球半導體業界的熱門話題是，爲何英特爾公司會從技術領先，變成技術落後。這個問題的另一種問法是，1987年臺積公司成立時，技術落後當時技術頂尖的英特爾公司大約4到6年。爲何在30多年之後，臺積公司變成全球晶圓製造的領先者？

我訪問了幾位半導體業界的專家，他們的看法類似。段孝勤先生的說法如下：「說臺積公司的技術超過美國那是不敢當。我覺得英特爾自己犯的錯誤因素更大。臺積公司是關關難過關關過，緊要關頭都能闖過去，有內在原因也有運氣。」以上的說法對一般人來說仍然抽象，我自己的解讀如下。

晶圓製造領域有一個有名的「摩爾定律」（Moore’s Law），這是英特爾公司創始人之一，摩爾（Gordon Moore）於1965年所提出的。他預測，電晶體密度大約每2年會加倍。一直到2020年，這個預測仍然正確。因此，半導體廠商的目標是2年後要做出電晶體密度2倍的晶片，4年後的目標則是密度4倍。廠商的目標明確，但如何才能做到？

半導體制造技術的提升需要投入鉅額的研發經費，風險非常高。如果廠商在某個關卡做了錯誤的判斷，其他廠商就會追上來，甚至超越過去。因此，我們也可以說，廠商之間的競爭在於，誰犯的錯誤較少。上述引文中，「英特爾自己犯的錯誤因素更大」，指的是這種情況。而萬一某一次的判斷出錯，因爲投入的研發經費龐大，要再回頭追上來，非常困難。

接下來的問題是，爲何臺積公司犯的錯誤較少？這問題更難回答。張忠謀在一次的受訪中，談到1958年他在德州儀器公司的經驗。當時他進入公司3年，被派去負責某一條生產線。這一條產線原先的良率幾乎是0，他到了之後，經過不斷地調整，良率上升爲25-30％，產品可以上市，公司也能夠獲利。提升良率不外乎調整製程中的溫度與壓力等變數，但是，張忠謀兩次強調，亂猜沒有用，你須瞭解基礎物理學。

張忠謀在退休後的一次演講中說，臺積公司的成功可歸功於專業經理人領導與長期堅持R&D（研究與發展）的投資。其中，「專業經理人」的功能爲何，每個人有不同的解讀，事實上，財務與行銷也都是專業。但由臺積公司發展的歷史來看，張忠謀應該是指半導體產業的專業。

想像在2018年時，全球主要的半導體公司已開始規劃2奈米的製程，並假設有3種可能方法可以達成目標。因爲每一種方法都有許多不確定的因素，因此，每個公司都必須判斷，選擇哪一種方法的成功機率最高。這個情況類似張忠謀於1958年在德州儀器公司的情況。如果專業經理人「瞭解基礎物理學」，他們有較高的機率選出成功的方法。

依據以上的解讀，臺積公司由落後變成領先的原因是，臺積公司長期以來的決策階層都是擁有半導體專業知識的專業經理人。他們仍無法完全避免決策錯誤，但長期而言，因爲犯錯較少，因此，晶圓製造技術從落後變成領先。（二之二）