台积电罗镇球：没有永远的拳王 中国设计公司也会涌现自己的拳王

在ICCAD2023会议现场，台积电中国区总经理罗镇球在会议主论坛发表主题演讲并接受了媒体专访。回顾过去3年，如果没有半导体以及整个IT行业的支持，这个世界是很难运行的。各位在家里面还可以工作，还可以娱乐，还可以消费，还可以跟你的朋友互相联系，这都完全归功于半导体以及整个IT行业同仁们的努力。这是我们沉浸在过去这段时间数字化转型的结果。依台积电的预估，数字化转型还会加速，未来越来越快，而且应用的面会越来越广,在应用广的方面，这是毋庸置疑的。罗镇球特别强调，在现有的应用上，半导体使用的数量、质量以及价值也不断在提高。展望市场，整个半导体在2000年全球产值做到2000亿美元，2010年超过3000亿，在2030年之前球半导体产业产值肯定可以超过1万亿美金，这是一个非常有希望的行业，这也是台积电对这个行业以及对各位同业们共同期许和努力的方向。

作为全球代工行业的领导者，台积电的优势依靠持续不断的重金投入带来的。罗镇球介绍，台积电台每年资本支出300亿美元，2022年台积电研发支出超过55亿美金，现有研发人员超过8000名。罗镇球介绍目前台积电重点研发的方向主要包含有两个。

第一是从当年的2D的平面式微缩推进到3D的整合。从2D到3D，晶体管的架构从原来平坦式的晶体管，变成已经现在立体式晶体管。除了在芯片上的晶体管开始变成3D之外，封装部分也把它变成了3D。以前一个封装里面就放1颗片，现在一个封装里面放了很多颗芯片。罗镇球一直觉得Chiplet翻译成"小芯片"不太适合，事实上现在所有芯片里面，封装好的那个芯片，里面每一颗芯片都是巨大的芯片。AMD现在推出新产品的时候，拿起来都是分成5公分、5公分的芯片，事实上里面每一个芯片都是上百个晶体管，然后还负责把它堆叠起来，所以台积电的研发支出花在把它从原来2D的微缩推进到3D的整合。

第二个方面是芯片放了上百亿个晶体管之后，能源的消耗是一个非常大的瓶颈，必须要持续不断地提升能源使用效率，英文叫做Energy Efficient Performance（EEP），这也是一个非常重要的指标。要提升EEP这个指标，需要整个行业共同努力，不断调整晶体管结构，要用新的材料、新的封装，甚至设计架构和算法都要做调整，再搭配整个软件的合作，才能够让EEP的能源使用效率逐年提升，不会芯片做大了，结果像火炉一样烧个不停。罗镇球介绍，从2005年到现在，每2年整个行业EEP可以提升3倍。在同样功能的芯片之下，现在使用的芯片能源消耗可能只是两年前的1/3，这是整个行业共同努力的结果，不是台积电，也不是EDA公司，是整个行业共同努力的结果。

除了这些方面，台积电也同样在另外开辟一个赛道。第一个叫做DTCO（Design Technology Co-optimization），也就是芯片设计和製程工艺要做共同的优化。这个方法是在台积电开发10纳米时候开始的。台积电从10纳米开始，在做7纳米、3纳米和5纳米的时候，我们发现DTCO对于在缩小晶体管的过程中，它的贡献度越来越大。除了纯粹买光刻机回来做微缩之外，这也是一个非常大的努力方向。如果你学会了DTCO，不用更先进的光刻机，就可以持续把晶体管继续往下做得越来越小，你的成本做得越来越低，这是另外一个我们能够突破的方法。

 第二个就是3D或者2.5D的封装技术。大家说我们做3D就好了，你还提什么2.5D？事实上2.5D和3D是相辅相成的，3D是把芯片直接对接起来，2.5D封装是经由中介层interposal，你把3D叠装好的芯片再用interposer帮它联线接起来，所以这是一个很重要的部分，因为在光刻的技术里，一个芯片大小是有限制的（reticle  size）大概830平方毫米，单一芯片是很难大于830平方毫米，可是经由2.5D的封装，可以让整个封测封装好的芯片大于一个reticle size，也就是大于830平方毫米。罗镇球介绍，台积电从2011开始做相关技术的成本优化，从2021年的一个reticle size，到现在3.3个reticle side大小的封装已经可以大批量生产,预估到2025年的时候就就可以做到超过6个reticle size。这就可以让芯片的尺寸比现在再大将近一倍，届时封装内里面整合的每一颗都是大芯片。

罗镇球一直觉得台积电最大的工作是提供一个健康的而且公平的平台，让这个市场上的每一个想要进来的企业自由的竞争，我们不会倾斜于任何企业，而是建立一个平台，让大家一起去发展，这样才能推动整个行业往健康、好的方向发展。

寄语中国半导体设计公司，罗镇球也很形象的举了个例子，黄仁勋自己曾经说过，二十年前他如果有个产品没有流片成功，可能他公司就倒了，这个行业就是大家要各凭本事努力，想合理的成本，用了心思，花了心血下去搞。世界上没有说永远的拳王，蔡明介讲过一代拳王，很多拳王都只打了一代，所以新创的公司绝对要有信心，只要你好好的干，你肯定可以变成拳王。不过很重要的是，当了拳王之后绝对不可以放松，要想办法让自己连任拳王，中国这么多的初创设计企业，肯定会有企业走在迈向拳王的路上的。