追摩爾定律，問誰與爭鋒！讀胡正明《拿出辦法來》（上）

編按：台積電為何能從技術追隨者躍升全球晶片霸主？前台積電副總經理陳建邦解讀台積電前技術長、三維電晶體之父胡正明回憶錄《拿出辦法來》，細數從FinFET突破、技術領先，到市值躍升百倍，解析台積電站上世界頂端的關鍵。

電晶體的未來，就是我們的未來。

2023年11月9日，黃仁勳專程到台北出席「第1屆李國鼎獎」頒獎典禮，他出了機場就直奔會場上台恭賀張忠謀，致詞中說到：

「FinFET電晶體的發明者胡正明博士曾說：『電晶體的未來，就是我們人類的未來。』，這句話既深刻又真實。正因如此，我們也可以說，台積電就是我們大家的未來（TSMC is our future）。」

「電晶體的未來，就是我們的未來。（The Future of the Transistor Is Our Future）」最初是胡正明在2022年為電晶體發明75週年時，在《IEEE Spectrum》所寫文章的標題。黃仁勳的公開讚嘆，把FinFET電晶體和台積電在全球科技產業的重要性推上了最高點。台積電或胡正明本人對此，又是如何看待？《拿出辦法來》這本書，可說是胡正明教授的夫子自道，對其在半導體產業發展史上里程碑的成就，提出第一手權威的回顧。

叩問《造山者》：TSMC為什麼能夠站上頂端？

去年在《造山者》紀錄片觀看的熱潮中，許朱勝（曾任IBM台灣總經理）送了一個簡訊給我：

「有人這麼說，造山者主要訴說的是台灣半導體從零到一的過程，而Morris所領導的TSMC，則是將一變成十，甚至一百的表現。」

2025年6月12日，朋友買了一些史欽泰和陳添枝合著的《從邊緣到核心》，約了餐敘，並邀請史欽泰先生來簽名。在座的梁公偉（奕力科技董事長）在談話中說：「從《張忠謀自傳》《從邊緣到核心》，到《造山者》，還是沒有回答一個問題，就是台積電和華邦、聯電這三家公司，為什麼後來的發展會差別那麼多？」他以為，不都是系出同門？就是電子所分出去的三條不同路線嗎？到底這三家公司真正的區別在哪裡？

在《拿出辦法來》書中的一個小段落〈台積電生長的土壤〉，胡正明說：「好的土壤只能解釋台積電為什麼能夠誕生，還不能解釋它為什麼能站上頂端。」
AI示意圖：黃仁勳做為「李國鼎獎」的特別來賓，當面恭賀張忠謀說：「台積電就是我們大家的未來。

晶片技術從哪裡來？

本書的第一章〈一枚獎章的重量〉，胡正明以2016年從歐巴馬總統手中接過獎章前，所聽到的贊詞，來交代自己三個主要的學術成果，對半導體產業發展的貢獻：

「美國國家技術與創新獎章，胡正明博士。表彰其在微電子領域的開創性創新，包括可靠性技術，第一個成為業界標準的電路設計模型，以及第一個三維電晶體，這些成就從根本上推進了半導體技術。」

胡正明另一個最珍惜的獎章是：從加州大學田長霖校長手中獲頒「柏克萊傑出教學獎」，說：「站上講台，我是另一個人。」還引述學生的話：「胡教授，您無法想像，半導體業界有多麼感謝您留在大學裡所做的研究和教學。」表達作者「我愛教學」的熱誠，所以，在台積電工作三年之後，還是選擇回加州大學教書。

在序文，胡正明先談到，在2020年，來自國際電子電機工程師學會最崇高的「IEEE 榮譽獎章」，IEEE的刊物以「FinFET之父如何協助拯救摩爾定律？」為題做了報導。讓胡正明和Intel創辦人高登．摩爾、台積電的創辦人張忠謀、輝達的黃仁勳，並列在同一個層級。

台積電魏哲家的推薦序說：「我有幸讀過他的研究，有幸與他的同儕相遇，更有幸親眼見證他的發明從學術走向產業，成為推動半導體世界前進的力量。」

而在《拿出辦法來》的作者序〈晶片技術從哪裡來？〉中，胡正明說：「手機、資料中心的運作，以及這一波AI的發展，都離不開先進的晶片技術。這些技術究竟從何而來？……這些成果背後的故事，從未公開說過。」

本書大概有四分之三的內容，包括：通往白宮之路、拯救摩爾定律、我眼中的晶片產業，作者交代了：「我發明的三維薄體電晶體，後來改變整個晶片產業，也為席捲全球的人工智慧革命鋪好了路。」

胡正明所稱的三維薄體電晶體，正是後續數代先進製程的重要基礎：FinFET。其核心在於以極薄的立體通道強化閘極的靜電控制，進而取代主導半導體產業半世紀的平面MOSFET，並一路演進至今日的GAA奈米片（Nanosheet）結構。而所謂「業界標準的電路設計模型」，則是指胡正明研究團隊長期開發的 BSIM（Berkeley Short-channel IGFET Model）系列模型。晶片設計（Design）與晶圓製造（Foundry）本是兩個截然不同的領域；BSIM正是架在兩者之間、供全產業共用的溝通語言。IC設計公司可藉由這些模型，在設計送交晶圓廠量產前，先於電腦上精準模擬晶片的速度、功耗與漏電表現，提升一次投片成功的機率，並大幅縮短產品上市時間。

從成功、咆哮、絢爛到鼎盛：TSMC市值超百倍的成長

那麼，為什麼台灣產業界的專家會說，TSMC是一個「從一到百」的傳奇？所謂「一」是什麼？「十」與「百」又分別指向哪些階段？這其間的差距，究竟應以什麼尺度來衡量？張忠謀本人在自傳中說：「構成我黃金時代最重要因素是：台積電成功了！台積電咆哮了！從一個幾乎沒人看好的開始，在30年光景，它成為一個沒人能忽略的公司。」這是他以2018年退休為時間座標，對台積電前30年發展所作的感性描述。

什麼是「台積電成功了」的指標？1994年台積電在台股上市，當然是一個重要里程碑；但若以「世界級企業」的標準來看，將1997年10月赴美發行ADR、登上國際資本市場，視為「台積電成功了」的象徵，或許更符合張忠謀創辦公司時的雄心。今日台積電總部大廳所懸掛的張忠謀70歲油畫，背景正是ADR上市時的場景；這也凸顯了1997年赴美上市在台積電發展史上的里程碑意義。

套用張忠謀對台積電前30年發展的用語：成功、咆哮、絢爛，我再加上一個「鼎盛」，來形容第四個10年。將過去近40年分成：

• 成功（1987～1997）：專業晶圓代工成為典範，美股上市。
• 咆哮（1997～2007）：技術狂飆、產能快速擴充，技術自主。
• 絢爛（2007～2017）：獨拿蘋果核心晶片訂單，一強獨走。
• 鼎盛（2017～向前行）：站到AI算力競賽的最前線。

先將從RCA技術移轉計畫開始到台積電在美國上市，視為從零到一的成功里程碑。那從一到十，從十到百，要以什麼時間點為里程碑呢？

• 1997年10月8日，台積電ADR上市，晶圓代工全球第一。
• 2017年10月初，張忠謀在記者會宣布了下年度交棒退休。10月23日，台積電成立30週年慶，論壇和音樂會。
• 2026年，因為第四個10年還未滿，暫以10月1日做參考點。

以這四個時間段落的台積電市值來做比較：

台積電40年及ADR美股上市30年，市值「從一到百」躍升

說明：此表以1997年為基準，凸顯台積電從國際上市、十倍躍升到百倍量級的發展脈絡；詳細股價與台幣市值資料，留待正文敘述補充。

台積電市值倍數所揭示的階段性躍升

第一個20年（1997～2017），台積電市值約成長10.4倍；隨後九年（2017～2026），不到10年之間，市值又已成長逾10倍。換言之，從1987年創立至今尚未滿40年，台積電今日市值已較成立第30年時再成長10倍以上。

另一個可資對照的例子是：1997年，台積電以約6000億元市值超越國泰人壽，成為台股市值第一名；而今日台灣上市公司市值超過6000億元者，已將近30家。這一對比，正足以說明台灣資本市場量級的整體抬升，也凸顯台積電當年登頂的歷史意義。

因此，說「張忠謀所領導的台積電，確實展現了『將一變成十、甚至化為百』的傳奇實力」，已有充分的事實支撐。黃仁勳亦曾以英文讚嘆：「You can't overstate the magic that is TSMC.」亦即，台積電所創造的魔法，再怎麼稱頌都不為過。然而，外界究竟能否看清這份魔法背後的成因？問題的核心，往往仍指向一句話：台積電那足以傲視全球的技術實力，究竟是如何淬鍊而成的？

今日台積電的規模、影響力與戰略價值，已遠超10年前外界的想像。其市值的跳躍式成長，固然受全球AI浪潮與地緣政治重新評價推動；但更深層的基礎，仍是底層元件物理的突破、先進製程的量產能力，以及成熟完備的代工生態系。若要真正理解這段崛起歷程，便不能只停留在市值與市占率的表層，而必須深入技術、製造與生態系共同演化的脈絡。

以下，筆者將先循胡正明《拿出辦法來》的視角，從技術史與產業史交會之處，說明台積電何以能夠「站上頂端」；再進一步討論，身處半導體世界高峰的台積電未來的挑戰。

胡正明和林本堅是台積電兩位最具學者風格和書生氣質的國寶級秀才（都是中研院院士），都看重培育人才的工作。林本堅的另一本英文著作《Chip Peace》（晶片和平），也即將出版。他們兩位對世界都有遠多於半導體之外的關注。胡正明在本書中，也談到個人求學和研究生涯；在本書的第五部分「為人類的未來倡議」也談到：「當AI成為戰爭的工具」，「和平也需要共同的規則」。

2025年7月，胡正明以「為什麼川普總統應該現在救英特爾，以及該怎麼救？」為題，寫公開信陸續投書《紐約郵報》《紐約時報》《華爾街日報》，都未獲回應。他也把這「一封沒有登出來的公開信」的內容放在書中，主要是說：「台積電固然是優秀而可靠的製造商，但在動盪的地緣政治局勢下，把一切都押在海外伙伴身上是無法接受的風險……要確保我們的未來發展，美國需要強韌的本土先進晶片製造能力，英特爾是我們唯一的希望。……英特爾將成為美國版的台積電。……對英特爾提供補助與股權投資是國家的當務之急。」這封信雖然沒有被三家報紙採用，但川普政府後來被英特爾的執行長陳立武武說服，決定由政府出資投資。胡正明認為，「我相信，投資英特爾是美國做過最好的投資之一。」胡正明和美國科技產業有非常綿密的關係，他的學生又遍布世界各國和兩岸三地，對產業的發展態勢，也有深刻的理解。他這封未發表的公開信所透露出來的想法，類似於常見的美國政府官員還有智庫的「美國本位」思考邏輯。本文在此就不多做討論，以下只敍述一些和半導體技術以及台積電有關的故事。

張忠謀的強勢領導：「拿出辦法來」

為了因應客戶對產能的強烈需求，台積電在2000年完成與世大、德碁的合併，並舉辦盛大的慶祝活動；股價也一度漲至222元（之後是17年之後才再回升到這個股價）。進入2001年後，隨著網路泡沫破裂，半導體景氣急轉直下，台積電甚至出現罕見的單季虧損：第三季淨損約11億元新台幣，全年營收也較2000年衰退約24％。台積電的股價之後有長達12年都在100元以下，被視為牛皮股。同時，世界先進又陷入DRAM業務巨幅虧損的困境。對張忠謀而言，這是內外夾擊、兩頭燒的嚴峻難關。

2001年，張忠謀與台積電內部高階主管，以及包括世界先進盧志遠在內的經營團隊，密集召開策略會議。會後，他送給每位副總一塊刻有個人姓名與「拿出辦法來」字樣的水晶牌。胡正明正是在這一年加入台積電，出任首任技術長，也拿到了這塊水晶牌。張忠謀交給他的第一個課題，是「把台積電從技術追隨者變成技術領先者」。

FinFET：從實驗室構想到台積電的技術賭注

在加入台積電之前，胡正明已在柏克萊加州大學實驗室驗證FinFET元件的可行性。對他而言，FinFET不只是學術研究成果，更是一個有機會讓台積電從技術追隨者轉為技術領先者的關鍵賭注。

《拿出辦法來》回顧了他如何以過去長期累積的研究為基礎，在台積電三年間完成面向未來的技術布局。這項布局並非單點突破，而是把一個已經在實驗室證明可行的構想，推向產業化所需的逐步工程。

要讓FinFET從實驗室構想走向量產，必須先把元件概念轉化為可重複、可控制的製程技術，並持續精進製造流程，使三維電晶體結構達到量產所需的良率與穩定性。這同時需要設備、材料、量測與晶片設計支援系統同步升級，讓設計工具、模型與製程資料順利銜接，進而使IC設計公司願意且能夠採用這項新技術。

因此，FinFET從研究成果走向量產產品，是一段橫跨10多年的產業轉化過程。之所以需要如此漫長的時間，關鍵在於半導體產業的技術轉換有其經濟節奏：上一世代技術必須被推進到可用價值的極限，直到繼續延伸已不合乎效益時，產業才會真正轉向下一世代技術。FinFET正是在這樣的時機成熟後，終於開花結果。

請繼續閱讀：追摩爾定律，問誰與爭鋒！讀胡正明《拿出辦法來》（下）

本文章反映作者意見，不代表《遠見》立場

（作者為台積電文教基金會顧問）