后摩尔定律的世界和台湾的产业发展

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后摩尔定律的世界和台湾的产业发展

报导中 1 说「半导体界谨奉的摩尔定律失效,是博通决定被安华高购併的最大主因」。虽然这只是某种说法,因为任何大公司的併购案幕后都有不少隐情,但我们藉此来谈谈这个大幅影响世界超过 50 年的摩尔定律——假使这个每隔 18~24 个月就能单位面积上的电晶体个数就会增加一倍的定律真的失效,未来的资讯电子业,甚至世界,会出现什幺有趣的趋势?

  1. 晶片的价格会走势如何?
  2. 需要低耗能的应用如何设计?
  3. 需要高效能的应用如何设计?
  4. IC 设计师的工作?
  5. 架构设计师的工作?
  6. 软体设计师的工作?
  7. 世界改变的速度?
  8. 台湾的电子业?
  9. 台湾的经济与产业?

我想这将会是很大的冲击,各位可以自行想像。但还是有些人说,安啦,摩尔定律延续了超过 50 年,即将终结的传闻听过无数次,这次应该又是有人喊「狼来了」,不必理会。

顺带一提,同样的「安啦」的说法,似乎也常见人用在台湾的房地产业和经济:「安啦,买房地产过几年就会翻倍,泡沫化的警讯时有所闻,反正政府和有钱人会护航,跟着冲就对了,不必害怕」。当然,不入虎穴,焉得虎子,但就怕碰到老虎。

摩尔定律幕后的经济因素

在学术和业界,摩尔定律是否会延续,目前仍然是个有争议的议题,有很多技术上的探讨。我个人在以往虽然没有选边站,但总是认为技术上的问题能够克服,只要有足够的资源。有需求,就会有资源,而在过去 50 年,资源可说是颇充裕的,因为从冷战时期军备竞赛为科技发展铺路,个人电脑造成社会全面的电脑化,到每个人都有智慧手机,不断都有驱动摩尔定律的需求。

但这次我的观点不同,经济层面的议题已经凌驾技术层面,因为需求不够强劲 --- 有多少人需要更强更快的个人电脑或是智慧手机在日常生活中使用?当然,有些物联网的应用会想把更强的运算能力放进很小的东西里面,但是感测器和无线网路往往才是真正耗电最多的部分,并非摩尔定律的範畴。

我的观点是,以传统的 IC 设计法则和可接受的代价为前提,已经找不到能够延续摩尔定律的方法,所以现在 IC 设计搞到需要 Near-Threshold 的研究,在接近极限值的低电压的不稳定状况工作,甚至探讨 quantum computing,半导体设备厂开发新製程需要比以往更庞大的资金,但缺乏需要高级製程的大规模高价值应用来回收研发成本,因此在实务上很难有解。

说白一点,摩尔定律是钱砸出来的。摩尔定律的黄金时代,开始于个人电脑急速成长的时代,但个人电脑的效能在十年前就已经能够满足大多数个人,所以「世界」对于摩尔定律的期待逐渐降低,虽然智慧手机和平板的异军突起,但主要是希望摩尔定律能够提供更高的性能耗能比,然而这几年手机平板已趋于饱和,也没看到真正个人所需要的高性能耗能比的应用,再加上像 Qualcomm、Samsung 这样的公司上在推出新的行动晶片上屡次因为晶片过热而踢到铁板,所以在既然没有消费者的需求,晶片製造商也裹足不前的情况下,自然就会降低对于摩尔定律的挹注。

因应摩尔定律的衰退

我想,在缺乏资金挹注的情况下,摩尔定律在技术上能延续的机率不高,即便不少研究者热中于此。除非有真正大众需要的应用,或是再度出现军备竞赛,否则很难改变摩尔定律的终结。

这算是摩尔定律经济学吧?我们正处在摩尔定律的衰退期,已经给长期倚赖摩尔定律的人带来影响。台湾的电子代工业早就受到冲击,而美国早就预测到这样的趋势而重软轻硬,不断将电子业的下游外包给国外,甚至不惜给了中国,让 Intel 到中国设研发中心。反正美国认为全力搞软体比较有前景,至于硬体,只要掌握重要的核心技术就行了。

摩尔定律失效,势必严重影响某些科技业者的获利。以往台湾的电子业只要帮人代工即可获得不错的利润,但是在进入摩尔定律的衰退期之后,利润不断下降,如果还看不清楚将来能够获利的厂商是哪些,该做些什幺的话,恐怕难以为继。

台湾产业可以尝试去做的,是与「重要的核心技术」接轨以增加自身的价值与获利,而前一阵子谈到的广达配合 Facebook 做 OCP 就是这样的例子 2。上週做植物工厂的朋友来找我后,开始要找人用机器学习来分析资料,提昇竞争力 --- 他们知道这样的技术才是核心技术,而採购零组件来建植物工厂只是基本知识。巨量资料和机器学习也是台积电当前重要的核心技术之一。而对于资讯业来说,除了上述的技术之外,平行处理、异质计算、系统软体、软体工程等等,都是核心。

虽然研发核心技术并不见得能快速获利,而且人才难寻,但是一个对于核心技术有相当掌握的个人、团队和公司,比较经得起大风大浪,而且历久弥坚。例如我之前共事的团队,从 Sun 转到 Oracle,始终受公司器重,这是我为什幺这些年特别重视和提倡核心技术。

同场加映 -- 毛院长的三道大哉问

台湾的产业普遍还是摩尔定律黄金时期的快速获利思维,难以接受这些领域所需的研发成本和时效,但如果这样的思维不改,台湾的经济要如何发展?无怪乎行政院长毛治国,近日在国发会上提出三道大哉问 3。刚好我们就来同场加映,承接上述的讨论来探讨一下这三个问题:

1. 台湾产业结构是否过度集中在资通讯?

在摩尔定律地黄金时期,台湾的产业结构过度集中在资通讯「硬体代工製造业」,因此没有好好把握住高价值的资通讯系统与技术服务业的商机。主要是因为业者和政府始终坚守着利润不断在降低硬体代工製造业,并没有被好好经营和发展上述能够在台湾不错的硬体基础上帮系统或服务加值的核心软体技术。
虽然如此,但为时未晚。不过,政府和业界必须认清软体核心技术需要的并非人力,而是高阶的人才;而高阶的系统和软体人才的养成,需要时间和资源,而成功的软体产业,更不是随随便便就能建构起来,要有眼光和气魄。如果还是眼光浅短,计画做没半年就想赚钱,那就算了。

2. 台湾对大陆的依附程度是否过高?

「依附」该如何定义?以前借助大陆的廉价劳工的时候,并没有趁机好好耕耘台湾、提昇实力,只顾着赚钱,不断把台湾的人力抽走,甚至赚了钱的台商还回台湾炒房、压低薪资、卖黑心商品,这样「无根」的作法,说是依附程度过高,我不反对,而这是心态上的问题。

要摆脱依附,就得要「自立自强」,凭本事赚钱,用各种方式悍卫这块土地,就像以色列人那样。我个人相信,真正的台湾本土意识,来自于在这块土地上自立自强的信念,而不是去区分蓝绿、南北、本省外省,更不是嘴上说一套,实际做的又是另一套。

3. 台湾投资衰退到底怎幺解?

我想,投资衰退跟前两项脱不了关係。只顾着削价竞争、压榨人力的作法,有能力的人出走,没出走的人不爽,只会把产业越搞越失去竞争力。这三个问题都是老问题了,大家已经骂了许多年,但政府高层一直设法迴避。不过,至少毛院长敢问出来,这也代表问题严重的程度。

如果问我的话,我会说,请投资在对的人身上,让对的人做对的事,才是正本清源之道。这些年政府浮滥的投资,让财团受益,花钱买选票,憨厚的人苦干实干还拿不到资源,有门路靠政府的资源赚钱才是王道,年轻人觉得前途黯淡、学本事也没有用,那竞争力自然会日渐下滑,谁会愿意投资这样的环境?

所以台湾社会要正向发展,要人尽其才,社会就要投资有才的人,无论是就业或是创业,能自立自强、表现优异的人,就应该获得相对的报酬,必须改变社会当前一昧以老套的管理制度去箝制和埋没人才的陋习。改变需要时间,要改就趁早吧。

如果政府不懂如何做好这些,那还是不要浪费公帑比较好,免得扯后腿。与其让全民抢着靠政府吃饭,不如少收点税,让人民自食其力,才会自立自强,才会有可能造就一个真正令人引以为傲的现代台湾。

  1. 博通总裁细述下嫁安华高内幕,半导体业者大者恆大 ↩
  2. 广达的转型升级 ↩
  3. 请益学界 毛揆提三问 ↩