半导体的经济学思维

最近读了几本关于经济学的书籍，对于经济学家利用逻辑分析、数学模型或田野调查等方法来解释或预测人类或社会的经济行为，如成长、衰退、贫富等，留下深刻的印象。

不免起心动念东施效颦，想要对自己所理解的半导体产业及人才做一番解析。

众所周知，半导体产业链可略分为上中下游，在此上游定义为晶圆制造，中游为IC设计，下游则为系统应用。愈往上游走，知识所需的层面就愈基础且深入，也愈硬件导向；往下游走所需的知识就愈广泛，愈偏应用及软件。半导体人才的培养彷佛也有上中下游的概念。

以前在学生时代，听过老师们提起如何培养一位最适切的半导体人才，就是在大学时念物理，硕士时读材料，最后再攻读电机博士。由理科到工科，也由基础到应用。

先来谈人才的养成。

有不少半导体领域的专家，都是在大学时念物理，之后在博士时转念电机，而卓然有成。前国立阳明交大校长张懋中院士便是此思维下的翘楚，经由物理及材料的训练，最后拿到电机博士，并成为半导体界国际知名学者。

顺流而下似乎是水到渠成，但是逆流而上呢？大学时念电机，而博士研究转攻物理，甚至是理论物理，没有太多成功的案例。

约莫二十年前，台大物理系的招生广告中，曾高调地宣传，当时在台积电任职副总以上人士，毕业最多的学校是来自于台大物理系。最近材料专家彭宗平教授，也在媒体表达了，在园区半导体业很多的主管是材料系毕业的。这些都说明了，顺流而下是趋势，也是个好的选择。

产业界又如何呢？先经过了晶圆厂或IDM厂的历练，转而从事IC设计，而成就一番事业者大有其人。之前在IC设计领域红极一时的晨星半导体，其创业团队就是来自于世大集成电路，从事晶圆代工。但是在IC设计表现优异的公司，转而往上游晶圆制造发展，锻羽而归者却时有所闻。十几年前矽统科技自建晶圆厂，就是个失败的例子；最近又有专攻功率IC设计的公司，在盖自己的晶圆厂。

毕竟IC设计所需的半导体制程技术种类繁多，不是一座晶圆厂就能够涵盖的；此外两者的文化差异颇大，晶圆厂需要严谨的态度及做事方法，要经营的好需要有高的产能利用率，在在都与IC设计的思维不相符。

但是中游的IC设计与下游的系统应用间的隔阂，却不是这麽显着，两者之间存在着既合作又竞争的态势。IC设计公司已不再是单纯地提供芯片，而是要提供一个解决方案。苹果（Apple）就是鲜明的例子，不论是电脑所使用的CPU，或是智能手机内的AP处理器IC，都是自己所设计。近来云端服务业者，也开始自行设计AI的芯片。只要是量够大掌握出海口，且能找到合适的团队，系统应用业者是可以往中游的IC设计去发展。但是也有失败的例子，如不久前OPPO便结束旗下的IC设计公司。

华为这几年受到美国的制裁影响不小，创始人任正非曾公开表示，未来就是要用钱来砸数学家或物理学家，回过头来把自家属于上游的根基做好做稳。

我在美国留学期间，参加过一场光电领域的研讨会，会议最后的问答时间，来自加州理工学院（Cal Tech）的光电大师Amnon Yariv教授，就在黑板上写了马克斯威尔（Maxwell）的4个方程序，然后说所有的解答都在里面。事实上，在电机半导体领域最常使用的欧姆定律，就只占这4个方程序的一小篇幅。

Open AI 创始人Sam Altman最近宣称，要花费巨资自建多座先进的晶圆厂，生产AI芯片。换言之就是由下游，直接挑战上游。经济学有趣的地方在于，永远都会有另外一只手（on the other hand）。有原则就会有例外，这是在处理经济问题，经常会发生的。Altman是否会成功，且拭目以待。