上世紀九十年代,全世界的半導體公司都面臨著一個世紀難題。從IBM到Intel,晶片上的電晶體越做越小,可其傳統的平面結構,卻越來越難控制漏電與功耗。當年幾千個工程師,幾十間公司合在一起,連續多年仍找不出解法。倘若這道難題無法解開,讓晶片更小、更強、更省電的技術路線就可能中斷;現今的智能手機,也很難在如此小巧的機身中,具備如此強大的效能。
打破僵局的,是加州大學柏克萊分校的榮休教授胡正明(Chenming Hu)。當年,他帶領團隊突破性地將電晶體的關鍵通道向上「立」了起來,形似一片魚鰭,這就是著名的「鰭式場效電晶體」(FinFET)。如此一來,電晶體才得以持續微縮。如今,一枚由上百億個電晶體組成的手機晶片,運算能力已遠超半世紀前佔滿整個房間的運算設備。
說起來,胡正明的頭銜很多:FinFET之父、柏克萊教授、台積電首任技術長、IEEE榮譽獎章得主等。可當他回首來時路,兒時以至成長階段家庭的耳濡目染,至今仍深深地刻在心上。
承自父親的樸實美德
胡正明1947年生於北京,幼年隨家人赴台,在台北長大。胡父在抗戰時期被國民政府空軍送到美國聖安東尼奧受訓,母親於師範學校畢業,在空軍附屬小學任教。「我的父母比較西化,」胡正明說,「他們會鼓勵孩子,並不特別在意成績。」
這份鼓勵的家風,胡正明以兒時回憶為例。小時候看過美國西部片《原野奇俠》後,和其他孩子玩耍時,學著牛仔喊著:「Come on,come on!」父親聽到後說:「你的發音很好,以後多說英文。」就這一句話,讓他一直保持著很好的英文成績。
「不管是父母親或者老師,我們最大的力量,是因為孩子們敬佩我們。我們說他能力強,他的能力就會變強;說他能力弱,他就會變弱。鼓勵的好處,遠遠大過鞭策。」他分享當他成為教授後,也這樣對自己的學生,因為他相信,教育並非持續指出不足,而是讓人相信自己可以變得更好。
此外,提到樂觀精神,他也分享了一件關於父親的小事——在台灣時,父親每周都買「台灣獎券」,到了美國也會買「樂透」,這其實是出自凡事都想試一試的樂觀態度,「他總覺得他會中獎!」多年後,當整個半導體產業面對無解樽頸時,這種「試一試」的樂觀性格也體現在胡正明身上。
做「有用」的事
他在台灣第一學府台大畢業後,赴美國加州柏克萊攻讀電機工程,研究方向也逐步轉向微電子與半導體元件。他第一門課的老師,就是日後Intel的行政總裁、矽谷最具代表性的企業家之一,葛洛夫(Andrew Grove)。
胡正明在柏克萊學業成績優秀,葛洛夫曾邀請他來Intel工作。對一位華裔在校生而言,這是極其難得的機會;之後葛洛夫還帶他在矽谷參觀、吃飯,介紹創辦人,甚至開出可以邊工作、邊到史丹福大學兼讀博士的優厚條件。但最後,胡正明卻以「答應過父母,在完成博士學位前,不做其他事」為由,回絕了這份在旁人看來千載難逢的機會。
回憶這段往事,胡正明並不後悔當時決定,他笑稱當時拿父母當「擋箭牌」,是因為一心只想完成博士學位,並到麻省理工學院當教授。後來他也確實到麻省理工擔任助理教授,不過其研究領域依舊與晶片息息相關。雖然當初他拒絕了Intel的邀約,但仍留在美國,並成功將其創新量產,推動了整個產業的發展。對此,他尤其感謝美國的教育,尤其是大學與研究所階段,美國仍是最好的。他形容美國是「開放社會且充滿機遇」,這也是許多華裔留學生到移民美國所共享的經歷。
訪談中,胡教授突然問了一句:「最近台灣這部《造山者》電影,不知道你看了嗎?」原來,電影中主要人物之一史欽泰,是他的同窗友人,畢業後回到台灣,後來成為工研院院長,是台灣半導體發展史上的重要人物。一個留美、一個返台,路徑南轅北轍,卻同樣走進了半導體時代的核心。
所謂殊途同歸,殊途的是路,同歸的是那件「有用的事」。在台灣時,胡正明常聽長輩引用孫中山的話:「不要做大官,要做大事。」他把「做大事」理解為做「有用」、「能造福別人」的事。他很早就認定半導體是件有用的事,它的潛力實在太大,終將進入產業、家庭和每個人的日常。
早年他擔任灣區一些半導體公司的顧問,總能想辦法推測問題的原因、改進生產方向。「能夠解決問題,是一種很大的樂趣。」更要緊的是,這些難題一旦解開,會對很多人有用。對胡正明來說,「有用」就是自己做得起勁,有成就感,同時能讓別人受益的事。
「FinFET」的發明正是一例。當全行業都束手無策、研發前景不明時,他敢下手:「我沒辦法覺得一定會成功,但我覺得最可能成功的就是這個。你不花功夫去嘗試,就一定不會成功。」
2001年起,胡正明出任台積電第一任技術長,這是他真正深入產業的時期。在此期間,他沒有把FinFET視為個人成就,而是持續發表論文,將成果與同行共享。此外,胡正明對於時任台積電總裁的張忠謀尤為敬佩,不僅是他對商業判斷或產業戰略的遠見,更在於其核心價值「integrity」(誠信),「我覺得,這是非常重要的事情」,他也見證了這份價值如何紮根其中並壯大。
讓技術服務於人
「你想想看,(生活中)哪一個沒有被半導體改變了?」胡教授解釋,半導體改變了人們生活的方方面面,「現在做科學的做法都不一樣了」他接著說。今天的工程模擬、人工智能、疫苗設計等都離不開算力,而其基礎正是晶片與半導體。胡正明還把半導體稱為「民主的技術」,因為晶片的廣泛應用,讓普通人也能受益,因此價值也更大。他在乎的是技術服務於「人」。
面對人工智能的話題,胡正明坦言,若各國把人工智能當成核武器,用來彼此傷害,當然會帶來巨大危險;但「技術的問題,可以用更好的技術解決。不要怕技術,要怕的是『人』。」他認為技術無善惡,關鍵在於人如何使用它。他提到Anthropic等公司正在致力於提高AI的安全性,若將這些做法推廣為國際標準,技術就不只是風險來源,也是約束風險的工具。
胡正明的樂觀是審慎的。人性有陰暗面,若這一面被技術放大,會為人類帶來災難;但他也相信人性有善的一面,只要「回歸人性,世界和平就仍有希望。」
用行動分享幸運
胡正明對人的關注,也延伸到在美的華人群體。胡教授還特別提到「運氣」——做科研是他深感興趣的事,卻剛好也是有用的事,這是莫大的幸運。因為幸運,所以感恩;正因感恩,便想回饋社會,他和家人持續投入各領域的公益活動。
早在九零年代,胡正明便攜其夫人幫助所屬華人社區的教育機構,後來又向當地醫療中心捐贈百萬美元,專為低收入、移民等弱勢家庭提供醫療服務,該醫療機構以夫婦二人之名命名。而這份回饋的精神,繞了一圈又回到了父親身上。
談及最初參與公益的契機,胡正明又分享了一段父親的故事。他還記得,父親年輕時,當地沒有中學,若想上學,要走一天的路到車站,再坐火車到蘇州。後來父親住在老年公寓,積蓄不多,但仍把錢捐給江蘇金壇一中設立「助學金」,除了獎勵好成績,更希望學校能照顧到學生的具體需求,他說:「這給我非常大的啟發,要說契機的話就一定是這件事情。」
發明者、教育家、慈善家⋯⋯胡正明一生有過無數頭銜,但無論甚麼身份,貫穿其間的,無非是他數十年來堅守的那些樸素的美德與價值觀,並始終把「人」放在技術之前——鼓勵一個孩子,解決一個問題,守住一份誠信,珍惜一次機會,幫助更多的人,並把幸運分享出去。#
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