编者按
今天这期节目,是一场七年之约。我们的老朋友、北大物理系出身的存储器老兵罗彤,时隔七年再度做客《芯片揭秘》。
2019年,罗彤在节目中抛出两个极具前瞻性的判断:摩尔定律最先撞上物理瓶颈的,不是 CPU,而是DRAM;HBM将会成为AI计算的核心瓶颈。彼时AI尚未出圈,这番观点在当时听来,大胆且出人意料。
七年回望,预判逐一落地。DRAM 率先触达摩尔定律的边界,存储市场价格持续走高;当年尚不起眼的 HBM,如今已然成为决定 AI 算力上限的战略核心。
这正是《芯片揭秘》一直坚持的内核:不追逐短期热点,而是与真正的产业思考者同行,把判断提前埋进时间里,等待时间给出回答。我们是时间的朋友。
一起见证七年之约,见证对下一个七年的大胆远望。
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*以下为播客文字整理版,已获嘉宾确认和授权。
七年前的预判,如今逐一应验
幻实:罗总,距离2019年您第一次做客《芯片揭秘》,已经过去了整整七年。当时您有一个非常大胆的判断——您说“摩尔定律最先撞到墙的,反而是跑得最快的DRAM”,还说“HBM会成为AI计算的瓶颈”。站在今天回头看,您觉得自己当年的判断,哪些说对了,哪些低估了,哪些完全没想到?
罗彤:我七年前的预判,最核心、也最准确的一点是:在各类高端芯片里面,DRAM会最先撞上摩尔定律的发展瓶颈。如今的市场走势,也充分印证了这一点。
当下存储市场行情异常火爆,价格涨幅十分显著。近期我们收到的海外芯片报价,有效期仅有一周,逾期就会重新调价,足以体现当下市场的疯狂态势。
复盘来看,我当年的预判存在一定局限性。我精准预判到DRAM一定会出现供给紧缺,但低估了AI产业的发展速度与爆发力度。如今OpenAI提出通用人工智能时代已经到来,即便现阶段只能算作亚通用人工智能,其对硬件产业的颠覆性影响,已经完全显现。
更超出我预期的是,行业紧缺的局面早已不再局限于存储芯片,连PCB板、基础铜板都供不应求。
幻实:您指的是说,缺货效应已经全面扩散、覆盖全产业链。
罗彤:是的。我其实长期关注着AI领域,但并未预料到行业会以自然语言作为关键突破口实现快速崛起。
语言本身具备极强的结构化特征,边界清晰、规律可循,比较容易被模型穷尽学习。以汉语为例,日常高频通用词汇仅数百字,就能覆盖90%以上使用场景。词汇的组合逻辑、关联规则也具备高度可预测性,再加上互联网沉淀了海量文本数据,为大模型训练提供了充足的数据底座。这和早年图像识别的崛起逻辑高度相似——互联网普及后,成千上百万的图像数据涌入,快速搭建起成熟的训练数据库。
与此同时,半导体行业的算力、存储、高速互联三大赛道同步迭代,让整体计算效率实现了百万倍级的跃升。就连AI领域的科学家也普遍认可:没有半导体产业的高速发展,也就不会有现在的AI爆发。事实上,当下主流的AI技术路径,二三十年前就已有理论雏形,只是受限于当年薄弱的硬件能力,始终无法落地迭代,这也是我当年无法完全预测AI爆发节奏的核心原因。
透过这一轮产业变革,能看到一个贯穿半导体乃至全行业的核心规律:指数级增长,是驱动产业长期发展的核心脉络。在半导体行业里面,这一规律的具象体现就是摩尔定律。无论是理解过去五十年的产业迭代,还是看懂当下的行业变革、预判未来趋势,摩尔定律都是最核心的底层逻辑,甚至摩尔定律的放缓与消失,都是我们理解行业的钥匙。
2019年我们对话时,“指数增长”还是一个小众的专业概念,大众鲜有认知。但经过近几年的普及,尤其是疫情期间大众通过新冠传播深刻理解了指数增长的威力后,这个概念已经深入人心。不过即便如此,行业内外对指数增长本身,依然存在着很多认知误区,我觉得今天可以围绕一些核心维度去展开拆解。
我习惯用物理学的思维框架去解读产业,这也是一套高效的认知方法。从AI的视角来看,物理学堪称终极的数据压缩机,可以帮你把宇宙间的数据全部凝练为几条核心公式。在数据爆炸、行业变化极快的当下,掌握这套思维框架至关重要。借助物理思维做简化、做数据压缩,厘清行业发展的边界与底层逻辑,我们就不会被繁杂的市场表象迷惑。
看似无序、瞬息万变的产业市场,其实有着极强的确定性与规律性,绝大多数行业趋势,都可以通过底层逻辑预判和把握。
HBM让巨头更强,还是小厂有新机会?
幻实:当年您预判AI会深度影响存储产业,在我们当时听来是比较意外的,没想到现在AI的发展确实如您所言。2019年您分析DRAM格局时提到,三星、海力士、美光三家占了95%市场,台湾三小厂靠小容量市场存活。七年过去了,AI引爆了HBM需求,三大巨头疯狂扩产,而台湾的南亚科、华邦、力晶也各有变化。在您看来,这七年DRAM产业最深刻的变化是什么?是HBM让三大巨头变得更强大,还是给了细分市场新的机会?
罗彤:回望这七年产业变迁,真正发生颠覆性变化的,其实只有最近三年。从2022年底 Open AI技术落地开始,2023至2025年这三年,给大家带来的冲击感比较强。在此之前,产业整体节奏相对平稳,并未出现明显的变革征兆。但事实上,本轮行情与产业变革的根源,早在存储器行业里面就埋下了伏笔。
我最近看到一份业内分析报告,观点非常离谱。报告称,本轮存储价格暴涨,只用不到一年时间,就抵消了DRAM过去二十年的跌幅,价格已经回升至2007年的水平。
这里需要厘清一个行业底层规律:过去四十年,DRAM价格的长期趋势始终是下跌的,即便存在阶段性涨跌波动,但单比特存储成本长期大幅走低。在DRAM诞生后的四十余年里,行业基本保持着每5年成本要下降10倍的节奏,10年即可实现成本百倍下降。
幻实:因为摩尔定律在发挥作用。依托工艺迭代,晶体管集成度持续提升,单比特成本不断压缩,这也是过去存储价格长期下行的核心原因。
罗彤:没错。很多人存在认知误区,摩尔定律并非诞生于CPU领域。虽然摩尔定律是由英特尔创始人戈登·摩尔提出,但这一规律最早是在DRAM产品上被精准验证、总结出来的。
核心原因在于DRAM产品结构简单、标准化程度极高。摩尔统计发现,DRAM的比特出货量每一到两年就可以翻倍,且无需大幅增加晶圆投入。这时设计师就告诉他,每一年半到两年我就能把芯片面积缩减一半,在不用增加硬件投入的前提下,大幅提升存储出货容量。不仅如此,过去几十年,DRAM才是驱动整个摩尔定律迭代的核心动力,后来才扩展到CPU等逻辑芯片。
DRAM的迭代逻辑极度内卷:只要企业能将成本做到对手的一半,就能垄断全球市场、形成绝对竞争优势。这种极致追求速成、极致压缩成本的发展模式,如同武侠小说里练武的时候练邪功一样,追求速成。虽然“速成打法”换来了极致的成本迭代速度——十年成本暴跌百倍、二十年暴跌万倍,但也遗留了大量隐患。无论是芯片设计,还是制程,都积累了诸多技术bug,很多行业遗留短板至今仍无法彻底解决。
回过头来看那份离谱的分析报告:如今距离2027年不到半年,存储价格确实大幅反弹,价格与2007年相差无几。但要称用不到一年功夫,抹平过去20年近一万倍的成本跌幅,这种说法是非常靠不住的。做报告的分析师他不懂存储产业的底层迭代规律,属于典型的外行式行业误判。试想一下,单比特存储成本可以在20年间下降一万倍,价格怎么可能在一年之内上涨一万倍?这明显不可能。
幻实:是这份报告的数据统计出错了吗?
罗彤:报告本身的统计数据并没有错误,问题在于分析师高估了过去20年的整体跌幅。
实际情况是,2007年的时候,存储价格的下跌幅度已经远不如早年。2007年至 2012年这五年之间价格虽还有一轮下滑,但仅下跌数倍。而从2012年起,DRAM 的成本基本停止大幅下行,这意味着摩尔定律已经失效。我在 2017年出版的书中就提到,外界意识到摩尔定律在 DRAM 领域失效的时间,比真实发生的节点晚了五年。
因此,当前单比特存储价格回升至 2007年水平,本质只是几倍幅度的零售价反弹,并不存在二十年的万倍降价成果被抹平。
周期不是经济学,是两套规律的相互作用
罗彤:回到当下的产业趋势。如今 AI从需求端带动整个半导体行业爆发,市场的目光几乎全部集中在需求端,默认需求端是行业的主导变量。由此衍生出一种判断:倘若未来 AI需求突然减弱,DRAM 行业热度就会褪去、价格回落,或者整个行业将重新回到传统长周期。
幻实:这确实是目前市场主流的顾虑,很多人都在探讨这个问题。
罗彤:持这种观点的人即便知道摩尔定律已经不再成立,却没有理解存储周期是怎么形成的——周期本身是一个数学概念,它的诞生依托两套指数增长规律。
一方面是摩尔定律,它作用于供给侧。摩尔定律描述的供给逻辑是:每隔两年,芯片尺寸可以缩小一半。同样一片12 英寸晶圆,原本能产出100GB 容量,迭代后就可以达到200GB。在不增加晶圆投入的前提下,产能实现翻倍,这种增长不需要大量新增物质资源,成本增幅微乎其微。依靠这套机制,供给端每两年产能就能翻一倍。但是摩尔本人并没有提及需求端的约束。如果只有供给侧的指数增长,需求不随之扩张,行业早就难以为继,根本不会延续至今。全世界可能只剩下一间厂,甚至半间厂在做,因为生产力足够。所以,需求端同样存在指数增长定律。
早在 2017年我就做过相关统计。进入 DRAM 行业之前,我剥离剧烈波动的价格因素,统计DRAM 每年售出的总比特容量,发现总容量大约每三年翻一倍。
在 AI 诞生之前,全球所有数据中心的数据总量增长,也基本符合每三年翻一倍的规律。数据其实就是DRAM真正的需求来源,因为数据总量翻倍,对DRAM 的容量需求就会同步增长,不然存储器不够用。
也就是说,需求端的实际采购量保持每三年翻一倍的增速,这是真实落地的市场消耗,不是预估需求。供给侧每两年产能翻一倍,需求端每三年容量翻一倍,两组不同节奏的指数增长相互作用,才催生了存储行业的周期。一旦其中任意一端的指数增长消失,原有周期就将不复存在。这是非常简单的逻辑。
DRAM供应商营收对比(数据来源:TrendForce 集邦咨询)
现在很多人依然保留周期思维,只不过把周期延长了一下,称之为“长周期”。这是错误的,不存在所谓长周期。市场后续或许还会出现小幅波动,属于二阶层面的扰动,不能等同于传统意义的产业周期。从这个角度看,过去那种经典存储周期已经消失。
这不是经济学现象,而是物理规律。
当下大家聚焦需求端,也存在心理层面的原因:绝大多数传统行业最大的痛点是需求不足、供给过剩。在这类行业里,需求是核心;缺乏需求,再强的供应能力也没有意义,产能越高亏损越严重。
但半导体行业不一样。如今行业的核心矛盾,已经转移到供给侧。供给约束很大程度上源于物理限制,而非单纯经济问题。摩尔定律失效之前,只要缩小芯片尺寸,单晶圆产能就可以翻一倍。现在这条路走到尽头,想要提升产能,只能增加晶圆投产数量。而晶圆扩产,意味着光刻机、裸晶圆、化学药剂、厂房设备、技术人员、电力等全部配套资源都要同步扩容。这些都是有形实体资源,大规模同步翻倍,在物理层面难以持续。物理定律远比经济学规律更难突破。经济学理论时常出现例外,但若有人能够突破物理学定律,那明年的诺贝尔物理学奖就肯定是你的了。
因此,供给侧的约束才是半导体行业当前更难解决的问题,这也是半导体跟其他行业最大的区别,也是我今天想传递的核心观点。市场还在关心 AI 会不会遇冷、需求进入下行周期,但在我看来,这件事的重要性有限。可以参考黄仁勋的判断,他作为 GPU 核心供应商,对算力系统理解很深。很多人认为GPU的爆发完全来自AI 催生的海量算力需求,但事实并非如此。英伟达的业务指数增长早在 AI 浪潮之前就已经开启。即便 AI 带来数倍,甚至十倍的增长,对比它长期数百万倍的体量增长,AI 只是增量,并非增长起点。
在黄仁勋看来,所有的计算系统,最核心的工作,是数据整理。AI 本质上也是数据整理,包含数据压缩、归类、标注、验证等工作。在AI 出现之前,PC 时代就一直在做广义的数据整理,数据库、Excel ,甚至于PPT,都是将数据标准化,方便人类理解、机器读取。
只要数据持续产生、不断增长,这类需求就不会消失。即便没有 AI,原本就存在每三年翻一倍的数据需求。当然增长也存在上限,物理学界不存在无限增长,长期约束可能来自能源、散热等物理性的因素。不过目前这一类天花板现在还比较高,单次计算的耗能可以低至皮焦量级(10⁻¹²焦耳)。在新的技术方案出现之前,至少未来十年,数据增长的大趋势不会中断。何况现在AI 生成数据的速度远快于人类,无论数据读取还是产出,都提升了多个数量级,未来的数据增长空间值得期待。
半导体产业在70年代才开始真正蓬勃发展,到现在也就五六十年,算个中年人;我从业有二十多年,在行业里只能算年轻人。国内半导体产业真正快速起步,大概是 2018、2019 年之后,相当于还处在起步阶段。对于一个尚在起步阶段的领域,能取得如今的成果,外界过多的指责或是过高的期待,其实都不太客观。行业整体依然具备广阔的发展空间。
幻实:您给大家提供了一套完整的底层逻辑,相当于吃下一颗定心丸。从长期视角看,这个赛道仍具备多年的关注价值,并不会快速进入产能过剩、引发行业恐慌的阶段。感谢罗总带来的深度解读。
三大原厂缺货短期受益更高的却是小厂?
幻实:我还有个问题想请教:三星、海力士、美光的缺货状态,大家通过新闻都有所耳闻,现在DRAM 可谓一料难求。那中国台湾地区的那几家中小存储厂商,在本轮周期里,是在做大做强,还是逐步淡出市场?
罗彤:从某种程度上说,它们甚至比三大原厂受益程度更高。三大原厂产品价格可能翻了几倍,但这几家台湾厂商的产品涨幅高达十几倍。
在过去,这类中小厂商的生存环境是非常艰难的。传统半导体行业的格局是:先进制程赚取主要利润,成熟制程勉强分一杯羹,落后制程甚至连汤都喝不上。在这套规则下,中小厂商原本几乎没有任何生存的机会。
这三家中小厂商能够存活下来,要感谢摩尔定律的消失。2012 年摩尔定律放缓失效,这三家中小厂商只要撑过这一阶段,就能得以存活。可以注意到,2012年之后,供给侧不再能够每1—2年实现产能翻倍,但需求端依旧保持每三年容量翻倍的增长,供给侧增长就此停滞。这些存储厂商的亏损周期大幅度缩短,甚至三大原厂几乎就没有亏损的时候。
再看 HBM 的带动效应。HBM 产品本身良率偏低,同等存储比特容量需要消耗更多晶圆,这意味着它的单位成本更高,但定价与毛利也相应更高。早年我一直没有预料到,HBM 能成为行业的核心增量。2019年我做客节目时,HBM 在行业内还是个相当鸡肋的业务:单价虽高,但出货量不多、投入繁琐,整体收益有限,并非主流方向。
这就是为什么行业龙头三星至今 HBM 产能表现不尽如人意,根源在于起步较晚,早先并不愿意投入研发生产。不止三星,美光同样态度保守。海力士为寻求差异化竞争,率先布局 HBM。作为三大原厂里面实力最弱的一家,正是凭借 HBM 打开了生存空间。
DDR4合约价涨幅(数据来源:TrendForce 集邦咨询)
本轮行业爆发直接消耗了大量高端产能,各大原厂相继宣布停止DDR4 生产。但大量电子设备仍在使用 DDR4,停产带来的长尾供需缺口十分显著。我最近听到一个很夸张的消息:资金充裕的谷歌,已经开始在服务器里面使用拆机货的 DDR4 内存,也就是从旧设备上拆解回收的存量芯片。DDR5 拆机存量很少,只能复用 DDR4。差钱的头部企业,如今也要回收二手存储芯片,这在几年前完全无法想象,足以体现当前存储短缺的严重程度。
我们可以简单测算:台湾三家中小厂商原有 DRAM(主要是DDR4)相关产能大概是占行业5%,而三大原厂的DDR4产能占比是远远超过5%的。假定三大原厂的DDR4产能占比是20%,一旦大厂关停 DDR4 产线,这20%市场缺口会全部释放出来,三家中小厂商对应的市场空间会从 5% 扩张至 25%,市场规模直接扩大五倍。但它们的产能无法同步扩充五倍,由此产生的供需缺口甚至比 DDR5 赛道还要突出。
所以,虽然这几家厂商体量不大,绝对产能可能并不起眼,但是从相对增幅来看,本轮行情它们的收益远高于三星、海力士、美光三大原厂,行业现状非常魔幻。这几家厂商当下的经营状况十分向好。
幻实:存储行业的确是个很特别的市场,只要企业熬过破产阶段,后续就能保持不错的经营状态,这点是挺有意思的。
HBM只是过渡,下一站是3D DRAM
幻实:您刚刚提到了HBM,这两年产业界涌现出非常多的新型存储架构,像存算一体、近存计算、CXL等,都是用来破解冯诺依曼架构中,计算单元与存储单元相互分离带来的瓶颈。在您看来,这些方案属于治标,还是治本?展望未来五年,您认为计算架构会不会迎来根本性的变革?
罗彤:计算架构的根本性变革一定会到来,不以人的意志为转移,人只是其中非常微小的存在。从物质世界的客观规律来看,就计算体系而言,前面提到的能耗、发热,都是硬约束瓶颈。想要突破这些瓶颈,核心就是提升存储跟计算之间的数据传输效率。
2019 年做客节目时,我们聊过冯·诺依曼架构:计算单元和存储单元互相独立,中间依靠通路完成数据交互。这种分离设计,在当时算是一种权宜之计,也可以认为是一种比较粗放的实现思路。早期计算机没有独立存储器,每次更换计算任务,都需要人工调整硬件结构,或者更换打孔卡,操作繁琐低效。存储与计算分离之后,计算机才有了一套逻辑清晰、易于复制的架构。从小型家电里的控制芯片,到大型数据中心,这套架构沿用至今,已经存续五六十年。
选择这种相对简化的架构,才能快速推动产业规模化。如果起步阶段就追求极致复杂的方案,就好比研发人形机器人,一开始就试图复刻完整人体,根本无法落地。行业的路径一定是要从低门槛的简化方案起步,先把产业做大、产生足够的收益,再反哺更加复杂的技术迭代,循序渐进。所以,冯·诺依曼架构虽然不是理论上最优的方案,但至今仍是行业的基础选择。
广义来看,HBM 长期而言注定属于过渡产品,只是很难判断这个过渡期会持续多久,它很可能会在市场上长期存在。本质上 HBM 依旧属于 DRAM,是通过多层堆叠实现了更高带宽。大家可能没有注意到,DRAM 不但是半导体行业里面出货体量最大的芯片品类,多年来的销售额也是无可争议的单一芯片品类第一名,同时,它也是最古老的半导体产品之一,早在 CPU 大规模普及之前,英特尔就是依靠 DRAM 业务实现盈利。
DRAM 的基础单元是 1T1C 结构,也就是一个晶体管搭配一个电容器。这套基础电路结构历经几十年都没有发生本质变化。从这个角度来讲,一类技术存续时间越久,往往代表它的生存能力越强,未来还会长期存在。
而HBM在我看来,最初也是一种权宜方案。它最早由 AMD提出,属于架构层面的创新。当年 AMD 要和英特尔竞争,因此 AMD 选择在架构上寻找突破口,像2.5D 新型封装、HBM这些概念其实都是AMD在生存压力下不断探索创新发明的。我认为AMD真的是一家非常了不起的公司,它的很多创新成果到现在依旧大放异彩。
HBM 本身也正在发生微妙变化。很多人没有注意,2024 年 HBM4 推出前后,海力士就和台积电达成合作协约,共同研发新一代 HBM逻辑底座(Base Die)。早期底座比较粗放,仅集成简单控制器,不需要高端制程,因为逻辑密度不高,采用高端工艺属于资源浪费。但随着带宽越来越高,HBM4 的底座需要采用12nm 工艺。海力士本身主打存储芯片,并不擅长逻辑芯片设计制造,不像三星拥有成熟的逻辑芯片部门,原有能力逐渐难以支撑需求。于是海力士联合台积电以及设计公司,形成存储颗粒供应商、晶圆厂、设计方三方协同模式,共同研发新一代 HBM 逻辑底座。这款底座需要承载超高带宽与传输密度,也让海力士凭借这套产业联盟,在产品上明显领先三星和美光。
由此可见,未来行业一定走向协同合作。通过跨企业协作,在每一个技术环节选用全世界最优资源。说到这里,可以聊聊台积电为什么能够超越英特尔。这件事情说起来也有趣,二十多年前,也就是 2002 年,我还在读商学院,当时写过一篇论文,预判台积电未来会超越英特尔。那是一所欧洲商学院,当时所有人觉得根本无法相信,彼时台积电的技术实力和英特尔差距巨大,甚至早期还依托英特尔的订单成长。1987 年台积电成立,1988年英特尔进厂审核,提出266项整改项半年后,英特尔再审,降为66条;再半年,降为6条......台积电努力完成优化,才取得做英特尔代工厂的资格。
台积电和传统 IDM 最大的区别,在于它构建了一套产业联盟,而不是一所孤岛式的封闭晶圆厂。光刻机选用 ASML,客户包括英伟达、苹果等头部企业,不用自行研发终端芯片。无论是上游供应商还是下游客户,它都能在全球市场上筛选最优方案。这套模式的增长潜力,远非封闭的 IDM 企业可比。
基于这个逻辑,我长期看好HBM产品。未来HBM 也不会仅仅由三大原厂主导,参与主体会持续拓宽。不过长期来看,HBM 最终有可能被3D DRAM 替代。
2017年我加入爱普科技,这家公司在我看来,是全球最早实现 3D DRAM 产品落地的一家公司,同时主导了 3D DRAM 相关指令集与行业标准,研发能力非常强,很早就预判到市场需求。
当年这项技术最大的瓶颈,就是产品非标化。HBM 虽然多层堆叠、结构复杂,但它毕竟是标准化产品,有完整规格手册,客户按规格采购即可直接使用。而 3D DRAM 是将 DRAM 和底层逻辑芯片直接堆叠集成,底层逻辑芯片远比HBM 的底座要复杂,因为它是真正具备完整逻辑功能的高性能SoC 芯片。开发这类产品,设计团队需要同时吃透计算、存储、互联三大领域,实现三者深度协同;需要针对客户的逻辑芯片做定制改造,和高密度DRAM 芯片完成一体化对接,实现最高带宽、最低功耗。
从能耗、性能、芯片功能角度,3D DRAM无疑都是最佳方案。但缺点是,每一位客户都需要一套独立定制方案,设计成本极高,产业很难规模化推广。当年爱普科技承接项目门槛很高,客户前期需要准备200万美金才能约谈项目,这直接限制了产品落地。很多客户更偏好标准化方案,追求快速落地。
前面说到,产业规模化最快的路径,不是追求最复杂的方案,而是选择简单、可规模化的方案。就像大模型,底层算法单元都很简单,依靠规模放大,就能产生强大能力,工业界一直遵循这个规律。近乎100%定制化的芯片,和这套产业趋势相悖,所以早期它并不是最优的商业化方案。但随着大模型训练、AI 应用逐步定型,单款芯片的需求量持续提升,功耗、散热、带宽瓶颈进一步凸显之后,3D DRAM 就会迎来属于它的时代,定制化方案的价值会充分释放。
芯片未来,要“像细菌一样活着”
罗彤:换一个宏观视角,过去限制定制化落地的核心,是供给侧巨大的设计工作量与复杂度,单家公司很难去承担。但现在,我们拥有了 AI。
进入 AI 时代,繁重、耗时的工程开发工作不再是瓶颈。这个时代对像我这类“眼高手低”的人非常友好。你手再低,你把AI当手就可以了。一旦 AI 深度介入芯片设计,定制开发周期会大幅缩短。某种意义上,AI 可以把定制化本身标准化,大幅降低定制门槛,我认为这项技术会铺开得非常快。
我们对比电路和人类,会发现巨大差异。早期 PCB 板上分立芯片依靠线路连接,结构简单粗放,远不及人体结构精妙。现在行业全力攻关存算一体,落地难度依旧很大。而人类大脑天然就是存算一体,记忆和计算本身融合在一起。不止大脑承担信息处理,现在研究发现人体菌群同样起到关键作用。菌群内DNA的信息存储总量,远超人体自身 DNA。
幻实:罗总已经把话题延伸到生物学范畴,聊到仿生学了。
罗彤:没错,我认为半导体未来的发展方向,就是对生物系统进行仿生模拟。整套计算系统,并不仅仅是由几颗芯片构成,系统内部存在大量相互干扰的因素。随着技术不断成熟,各类组件会实现更高程度的集成,包括电容器、存储器、各类功能芯片,以及金属层、屏蔽隔离层等。爱普科技近期研发了一款像细菌的硅电容,这类硅电容被集成在 PCB 板、2.5d 封装的中介层基板内部,用来调节整个系统的电气稳态,依靠各种电容抑制噪音,消除微小的电气扰动。如果要类比这些硅电容的作用,可以参照人体微生物:它们遍布人体,共同调节你整个生物系统的稳态。由此来看,未来的计算生态,一定会走向生物化。
计算生态生物化这件事情,其实有很强的未知性。直至今日,人类对体系的理解依旧有限,生物学无法像物理学那样建立清晰、确定的理论体系,根源在于生物系统的数据体量极其庞大。我在早年的访谈中就提出过预判:生物学的未来,将属于计算机与系统科学。
大家常常讨论碳基生命跟硅基体系相互竞争,但二者实际上可以互相解码。碳基生命创造出硅基系统,并且持续推动硅基技术走向成熟;硅基依托规模化扩容,获得碳基生命所达不到的算力和存储能力,能够解码那些因海量数据、复杂计算,单凭人类无法攻克的生物学难题。所以生物学的未来,将由计算机系统来主导,而不是人类。人类大脑很难处理体量如此庞大、错综复杂的数据,但对计算机系统,尤其是 AI 而言,这类难题终会被轻松解决。因此,计算机行业未来一定会从生物学领域汲取大量设计思路。
幻实:原本我还想请您聊聊行业未来的展望,没想到您直接展开了一个更宏观的图景。不再局限于存储芯片本身,而是探讨生物学融入半导体之后带来的产业变革,听起来颇具科幻感。很多人提到硅碳结合,第一反应是脑机接口,但您刚刚提及的,不是这种具象的设备,而是将仿生思路作为半导体实现技术突破的手段。
我没想到今天的展望会如此大胆,能感受到您长期观察的视角,宏大且着眼长远。
罗彤:听起来虽然宏大,好像遥不可及,但按照当下指数增长的发展势头,这个未来也并非那么遥远。2019年我们访谈时提出的很多预判,今天都已经变成事实。我相信再过七年,到 2033年回头再来看现在讨论的构想,可能就会像我们今天回看 2019年的预判一样,很多构想会变得清晰明朗。
幻实:确实如此。当然也存在很多当年并未预料到的变化,比如地缘政治格局演变、去全球化的趋势。在2019年,相关迹象虽已出现,但远没有现在这么突出。
30岁入行半导体,晚不晚?
幻实:最后我想请教罗总,对于现在准备入行、刚刚踏入半导体行业的年轻人,您最想对他们说些什么?
罗彤:我还是想回到开篇的观点。我建议大家先搭建一套基础的认知框架,不要“东一榔头西一棒槌”,每天碎片化接收各类信息,被零散资讯左右自己的判断与选择。
核心逻辑是:你想要进入半导体行业,你一定要深刻理解摩尔定律以及摩尔定律消失这两件事,正反两面都要深入理解。只有这样,你才能看清行业的核心瓶颈。从指数增长的视角,分辨哪些要素具备指数增长能力、增长速度如何,是三年翻一倍、五年翻一倍还是十年翻一倍;同时看清增长路上的约束与障碍,这些障碍本身,就是未来可以深耕的方向。
某种程度上,当下的年轻人可以比前辈更大胆一些。如果摩尔定律仍在高速迭代,入行的风险是非常高的:你投入研发的方向,可能短短两年就被技术迭代淘汰,所有的创业投入都会白费。
而现在,供给侧的技术推进已经放缓,甚至举步维艰。站在 AI 大规模发展的背景下,你进入半导体供给侧,例如设备、仪器、材料这类基础环节,你努力付诸东流的可能性会低很多。你甚至可以选一个门槛相对没有那么高的赛道先行入场,因为如果一上来就选择壁垒极高的方向,哪怕你读完博士,等毕业时相关知识可能已经过时;即便进入工艺领域,积累的经验也未必能帮你拿到合适的Offer。这个时候怎么办?我的建议是,入行可以走短平快的路径。
我是1999年入行,那个时候已经快30岁,毫无半导体相关经验。那我是怎么入行的?很简单,我凭借自己的英语能力,直接进入一家设备公司从事技术服务。这个岗位门槛相对低,入职没到半年,特许半导体的光刻部门就向我抛出橄榄枝。当年行业需求旺盛,到处都在扩招,有点像建国初期,高小文凭就算高级知识分子,会被抽调承担重要工作。一旦踏入行业,你的机会就会随着行业发展呈现指数级增长。
先不要急于一步踏入高端、高门槛赛道,你可以从低门槛领域先进来,进来了之后你再慢慢观察。行业本身发展空间充足,跟着行业一起成长,个人提升速度会非常快,完全不用焦虑,先进来最重要。如果打算创业,当前市场存在大量供给缺口,只要不盲目跟风,你所做的产品未来大概率会存在市场需求,所以这一块不用过度担忧。
幻实:罗总给我们年轻人提供了一套思考问题的方法。现在不少年轻人缺少对底层诉求的深度思考,我们虽然表面都在推崇第一性原理,但大部分人还是习惯于停留在表层,缺乏刨根问底的钻研精神。刚刚听您的分享,第一性原理的思维贯穿,对我启发也很大。非常感谢罗总带来这么多深度思考和你对行业未来的预判,也期待我们再次预约。比如时隔两到三年,再次邀请您做客我们栏目,看看今天的这些思考,在届时落地转化到哪一步,我十分期待。
罗彤:在指数增长年代,七年的周期确实太长,两到三年交流一次就很合适,没问题。
END
采访 | 幻实 编辑 | 小茄 审核 | 幻实
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