Author name: 楊慶忠

台灣晶片英雄傳之9~先進封裝

3-9.先進封裝台積電成為台灣的護國神山,除了先進製程穩定領先之外,越來越受到矚目的先進封裝,也開始拉開和其他公司的差距了。 先進封裝始自於CoWos,Chips on Wafer on substrate,”晶片先安裝在矽晶圓上,然後再安裝在電路板上”。 它把幾種功能不同的晶片,用晶圓上面的導線連結起來,大幅度提升信號處理速度,並避開單一顆大晶片的良率問題,這是進入後摩爾定律必然要走的路。 https://www.youtube.com/watch?v=QcAcOS0Yrq0 來到AI時代,各個AI伺服器和資料中心的信號傳輸,傳統的銅導線已經捉襟見肘、不敷使用了,此時積體光路再被整合至CoWos當中,形成所謂的COUPE(Compact Universal Photonic Engine,緊湊型通用光子引擎),為台積電的先進封裝技術再下一城。 台積電優異的晶圓代工技術,是它跨入電光整合時代,製作積體光路的絕佳利器。它先進的矽波導製程技術,逐一克服了困於微米世代的光通信廠商的難題,一舉將光電元件的封裝,推到了次微米的精度。

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台灣晶片英雄傳之8~護國神山

3-8.護國神山台積電晶圓代工技術,到了7nm階段,浸潤式微影已經走到盡頭了。這時候,經過長期發展而成的EUV光刻機,也進入到商業化的時間點。 EUV光刻機使用二氧化碳雷射,激發微小錫滴形成高溫電漿,來產生13.5nm波長的極紫外光,並用鍍膜反射鏡的成像,來減少光線的吸收和色差。它可以勝任3nm和2nm,甚至更短線寬晶片的曝製。 台積電在光刻機研發階段,即和ASML公司保持密切合作關係,再夾其雄厚之研發能力,逐步建立起不可動搖的「護國神山」地位。 https://www.youtube.com/watch?v=a3xh8LEYaZs 進入AI時代,3nm晶片需求強勁,呈現爆發式增長,帶動國內相關供應商更進一步快速發展,也讓台灣電子資訊產品的外銷總額,屢創新高。 晶片再結合先進封裝,讓全世界各地菁英近悅遠來,絡繹不絕於途。甚至台積電還遠赴日本、美國、德國興建海外工廠,讓各個領域的台灣之光廣受各方矚目。

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台灣晶片英雄傳之7~風起雲湧

3-7.風起雲湧台積電創辦人張忠謀,於2009年回任執行長的時候,其研發大將梁孟松,已經提前幾個月離開公司,並在兩年後之2011年7月,進入韓國三星公司,擔任晶圓代工部門之研發副總經理。 三星在2014年底發布14納米產品,比台積電的16納米還早半年,此舉震驚全球半導體業界,並讓台積電決定對梁孟松提起”洩漏營業秘密”之訴訟。 https://www.youtube.com/watch?v=HQrFyFSBe8k 最終,台灣法院在2015年8月三審定讞,判決梁孟松在2015年12月31日前,不得再為三星工作。 梁孟松遂於2017年10月,加入中國大陸中芯國際公司,擔任聯合執行長一職,從協助該公司改善28nm製程良率開始,一路將其精度推升至7nm階段。 其後,受限於美國管制中國EUV光刻機之進口,目前中芯國際位於準5nm之技術層次,華為手機之Mate 80系列所搭載的麒麟9030晶片,即為此階段之產品。

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台灣晶片英雄傳之6~攀越巔峰

3-6.攀越巔峰 台積電在克服0.13微米銅製程難關之後,建立了堅實的研發團隊,開始有能力去主導世界級的產業技術發展。 當時全球市佔率達八成的兩大日本光學微影公司,Nikon和Canon,經過多年研發,始終堅持要導入更短波長的157nm新光源。 但有識之士早已察覺這是一條死胡同,所以台積電決定另闢蹊徑,依然沿用193nm波長的舊光源,只在晶圓表面加上一層水,就讓製程技術跨越了好幾個世代,這就是著名的”浸潤式微影技術”(Immersion Lithography)。 這當中的關鍵人物林本堅博士,後來榮膺台灣中研院院士。 https://www.youtube.com/watch?v=h23dlMaKqTA 林博士是越南僑生,高三時來台就讀新竹中學,未加分優待就考入台大電機系,畢業後原本申請到柏克萊,但因女友在俄亥俄,遂赴美獲得俄亥俄大學電機博士,他在當時著名的IBM華生實驗室(Thomas J. Watson Research Center)任職了22年。 離開IBM數年後,被延攬至台積電,在傳奇的「研發六騎士」當中,他是學養深厚的微影大師。2015年決定退休時,原本想專心研究神學、學好鋼琴,但沒多久就被清華大學延聘,出任半導體學院院長。 另一邊,在2008年底,全球發生金融海嘯,台積電盈利大幅銳減,隔年裁退了百分之五的人力,這驚動了張忠謀董事長,讓他回到公司再次擔任台積電執行長。張忠謀回職後,全球景氣好轉,公司營運回穩,但是研發六騎士之一的梁孟松,卻早先於2009年2月,就選擇離開了台積電。

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計算機到美國之9~個人電腦的搖籃-Xerox PARC

2-9.個人電腦的搖籃-Xerox PARC IBM的360電腦系列,已經使用了磁蕊記憶體和電晶體,但直到迪吉多公司在1965 年推出PDP-8 型電腦,採用積體電路技術,把定價降到1萬8千美元,才迎來了「迷你電腦時代」。 這種迷你電腦,經過改頭換面之後,恰恰就扮演早期網路連線的路由器角色,當時叫它介面訊息處理器(IMP, Interface Message Processor) ,是使用分封交換技術來決定路徑。歷史上第一次在兩部大型主機之間的連線,是在1969年10月,從洛杉磯加州大學(UCLA),連結到史丹佛研究院(SRI)。 圖2-8-1. 分封交換(packet switching),先將原資料切割成小封包,令其各自選擇最佳行經路徑,待抵達目的地後,再重新組合回原資料。 https://mobile-learning-testing.com/wp-content/uploads/2026/05/ComtoAmeri09.mp4 最後建立的網路系統稱之為ARPANET,因為它是由美國先進研究計畫署(Advanced Research Projects Agency)所資助的。計畫開始的軍方目的,是要建立能承受核彈攻擊的通信系統,但所委託的民間研究人員發現,分散式的電腦網路,要比中央集權式的通信系統來的有利多了。 我們也必須正名「迷你」的意思,在這裡並不是說它比個人電腦還要小,就好像國內有一陣子推出的Eee PC 那般尺寸,而是說,它相較於大型主機,在各方面都要「迷你」多了。 圖2-8-2. 台灣科技公司生產的Eee PC,曾讓蘋果公司的賈伯斯很不以為然。

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計算機到美國之8~迷你電腦與ARPANET

2-8.迷你電腦與ARPANET IBM的360電腦系列,已經使用了磁蕊記憶體和電晶體,但直到迪吉多公司在1965 年推出PDP-8 型電腦,採用積體電路技術,把定價降到1萬8千美元,才迎來了「迷你電腦時代」。 這種迷你電腦,經過改頭換面之後,恰恰就扮演早期網路連線的路由器角色,當時叫它介面訊息處理器(IMP, Interface Message Processor) ,是使用分封交換技術來決定路徑。歷史上第一次在兩部大型主機之間的連線,是在1969年10月,從洛杉磯加州大學(UCLA),連結到史丹佛研究院(SRI)。 圖2-8-1. 分封交換(packet switching),先將原資料切割成小封包,令其各自選擇最佳行經路徑,待抵達目的地後,再重新組合回原資料。 https://mobile-learning-testing.com/wp-content/uploads/2026/04/ComtoAmeri8.mp4 最後建立的網路系統稱之為ARPANET,因為它是由美國先進研究計畫署(Advanced Research Projects Agency)所資助的。計畫開始的軍方目的,是要建立能承受核彈攻擊的通信系統,但所委託的民間研究人員發現,分散式的電腦網路,要比中央集權式的通信系統來的有利多了。 我們也必須正名「迷你」的意思,在這裡並不是說它比個人電腦還要小,就好像國內有一陣子推出的Eee PC 那般尺寸,而是說,它相較於大型主機,在各方面都要「迷你」多了。 圖2-8-2. 台灣科技公司生產的Eee PC,曾讓蘋果公司的賈伯斯很不以為然。

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計算機到美國之7~IBM之崛起

2-7.IBM之崛起 IBM的老闆老華生(Thomas Watson Sr.),年輕時曾駕駛載貨馬車,四處兜售鋼琴和風琴,很早就開始了推銷員職涯,但直到1895年他進入NCR收銀機公司之後,學習了完整的銷售課程,從此才真正嶄露頭角。 他一路晉升至總經理,雖和企業主Patterson因理念摩擦而去職,但他在業界已小有名氣,很快又接任了CTR列表機器總經理。他使用創新的銷售技巧,加強研發能量,讓CTR營業額翻了好幾倍,最終將公司改名為IBM(International Business Machine, 國際商務機器)。 https://mobile-learning-testing.com/wp-content/uploads/2026/04/ComtoAmeri07.mp4 在大型電腦時代,IBM幾乎等同於電腦的代名詞,他們在1964年開發的360系統產品,一網打盡了所有類型的電腦,讓公司的技術優勢,持續到1980年代,一直到迷你電腦和個人電腦出現為止。 圖2-7-1. IBM公司360電腦系列及周邊設備,強調可依企業需要,選擇彼此相容的大小機型。

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多益文法與字彙之10~使用Gemini 3練習英語交談

2-9:使用Gemini 3練習英語交談 我們從國小到國中,不時聽人家講什麼”仄仄平平仄平仄”,這些在課堂上,老師常常解釋得不清不楚的內容,學生當然是聽得一頭霧水。其實簡單的講,就是使用抑揚頓挫的語氣,來精準詮釋字裡行間要表達的意思。 所以我們學習文字,不論中文或英文,都是同時在練習書寫和發音的。但在AI裡面,語音辨識的神經網路,並沒有和自然語言處理放在一起訓練,所以在創作詩詞的時候,它只會押韻、不懂平仄。 可喜的是,這個情況已經在改善了,我們用一個英語笑話來說明,因為各地腔調不同,而導致話中原意被曲解的情況,AI已經有能力判斷出來了。 https://mobile-learning-testing.com/wp-content/uploads/2026/01/Joke1.mp4 上面的笑話表示,即使是南腔北調,文字和語音之間的無縫轉換,讓AI不僅只停留在字面理解的階段,它似乎也瞭解,說話語氣同樣是溝通表達重要的一部份。 和Grok比較起來,Gemini的回答速度稍慢,但也有可能是它重視上下文的理解,所以會多花一點時間來做推論。 理解上下文再做推論,讓AI提供的資訊符合提問者的需要,而一段精簡的文字,更方便我們評比此模型的邏輯能力。下面用第二個英語笑話,來看看AI能否聽得懂雙關語。 https://mobile-learning-testing.com/wp-content/uploads/2026/01/Joke2.mp4 看起來,AI真的是一個語文資優生,難怪它的名字就叫做「大型語言模型」。 我們用AI來學英文,Gemini是不錯的選擇,它不大會搶話,所以不用擔心它會搶你的拍子、中斷你學習的節奏。 但建議使用AI來學習會話的學員,不要天馬行空、毫不講究單字文法,就一個勁兒和AI東拉西扯,而應該把已經熟悉內文的讀本,拿來和AI討論內容。人工智慧果真是上知天文下知地理,它所理解的東西,甚至會比讀本還深入,有目的、有規劃的互動學習,總是會比較有效率的。

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人工神經網路之8~哈姆雷特在谷歌(Hamlet in Google)

1-8.哈姆雷特在谷歌(Hamlet in Google) GPT的T是Transformer的意思,這是在2017年,由Google Brain開發出來的大型語言模型架構。但在2022年底,OpenAI利用這項技術,搶先商業化ChatGPT-3.5,讓谷歌公司吃了一記悶棍。 谷歌痛定思痛後,接下來第一步,它先整合旗下兩大研發部門。位在美國加州的Google Brain,也是開發出TPU的單位,必須和位於英國倫敦,專精於通用人工智慧的DeepMind合併,新的單位名稱叫「Google DeepMind」,開發出來的產品,就給予Gemini(雙子星)的名稱。 圖1-8-1.Jeff Dean(左)和Demis Hassabis(右),都是AI領域響叮噹的人物。 這兩大研發部門的負責人都大有來頭,但DeepMind的哈薩比斯更為人所熟知。除了打敗世界圍棋冠軍李世乭的AlphaGo之外,他的團隊還開發出AlphaFold軟體,使用深度學習技術,高精度預測出多種蛋白質的折疊結構,也讓他獲得2024諾貝爾化學獎。 Google執行長皮查伊,面對極大壓力仍能沉得住氣,不盲動也不取巧,他將AI開發的行政決策權,交到哈薩比斯手上,自己則在背後運籌帷幄,隨後1000多個日子,在身心極度緊繃之下,一步步堅實又高速地往前急奔。 Google終於以Gemini 3成功扳回一城,其過程宛如現代版”哈姆雷特”,只不過劇情精采之處,甚至猶有過之。 位於倫敦的DeepMind,是在2010年創建的,令不少人感到好奇的是,這個後來隸屬於Google的研究單位,一開始花了很多時間在「玩遊戲」。但這並不表示他們在不務正業,相反地,他們是用遊戲來深化其核心技術 —「深度強化學習」。 這一招,也被2015年創建的OpenAI學會了,而且還取材自Atari的經典遊戲,開發出一套”Gym”系統來自行練功,待水到渠成,就開始對Transformer畫龍點睛,這群天才工程師如此這般,硬是後來居上拔得頭籌。 圖1-8-2. 雅達利的經典遊戲之”打磚塊”,在AI發展過程中有它的功用。 谷歌以其深厚研究底蘊,重新拿回AI話語權,其實並不讓人特別驚訝。但在這危機處理中,其所展現出來的公司文化,有頗多值得學習的地方。 在2022年底,Google兩位創辦人Larry Page和Sergey Brin,自退休後再度回到公司工作,有時自己寫程式,有時參與研究人員的討論會議,讓整個組織活力再次重現,大大凝聚了團隊的向心力。 甚至Google還提供優厚離職津貼,鼓勵「不完全認同公司AI新方向」的員工離開。 圖1-8-3. 佩吉(左)和布林(右)這兩位Google創辦人,為了AI重現江湖。 這不禁讓我聯想到我的老東家,在國內教育環境快速丕變之際,同條船上的人都已經風雨飄搖了,還是照常內鬥內行、外鬥外行;任何重要的議案,永遠都是那幾個人,關起門來說了就算,連最起碼的SOP都沒有。學校最終不得不停招退場,對旁觀者而言,其實早就在意料當中了。

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人工神經網路之7~GPU與TPU

1-7.GPU與TPU 這次Gemini 3發表會的亮點,「推理能力」和「多模態」,都已經強勢登場了,而另一個在會中被拋出的重磅話題,令各界議論紛紛,至今仍餘波盪漾。 「黃仁勳的GPU帝國霸業,會不會被Google的TPU取而代之?」 GPU晶片原本只用來加速電腦遊戲的畫面切換,但在2000年初,其強大的平行運算功能,也被應用在科學研究上,於是NVIDIA在2006年推出了CUDA,使用C/C++的擴充語法,來程式化GPU的運算。 2012年,AlexNet使用GPU訓練CNN模型,以極大的差距贏得ImageNet競賽,黃仁勳此時嗅到了AI領域的蓬勃商機,遂挾其技術上壓倒性的優勢,一步步建立起龐大的GPU帝國。 圖1-7-1.ImageNet影像辨識競賽是由李飛飛教授創辦。 這些年來,各科技巨頭大手筆採購GPU之餘,也不忘開發自家晶片,GPU耗電、散熱的問題,當然是專打的痛點。十年定能磨一劍,Google卓然有成的TPU,早在2016年就被放進自己的AlphaGo當中了。 在傳統的 CPU 或 GPU 中,每次運算都需要從記憶體讀取資料、進行計算,再把結果寫回記憶體。但TPU 採用了一種稱為「脈動陣列」(Systolic Array)的架構,資料在運算單元之間直接傳遞,不需要頻繁存取記憶體,大大提升了工作效能。 脈動陣列,是台灣中研院院士孔祥重,和他的研究生 Charles Leiserson 所提出的。孔院士和資訊所陳昇瑋研究員(已故),於 2017 年創立了「臺灣人工智慧學校」,現已有上萬的學員參與,結業生遍佈台灣各階層。

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