從台積電的「3DIC」技術學習在紅海找到新藍海的創新原則

本文授權轉載自《創新拿鐵》，作者：陳蔚銘，原文標題：台積電幫助輝達股價一飛沖天的秘密武器「3DIC」，如何為你我的職場加值？

輝達（Nvidia）執行長黃仁勳日前接受媒體訪談時，評論起自家產品時顯得信心滿滿：「Nvidia的GPU非常出色，即使競爭對手晶片是免費的，也不夠便宜。」

黃仁勳的信心除了來自輝達多年來打造的強大生態系和晶片設計功力之外，另一項由台積電提供的秘密武器「3DIC」也是一大功臣。3DIC是什麼？有什麼厲害？又怎麼讓我們職涯升級？看完今天的文章，你也能像黃仁勳一樣自信滿滿！

晶片從平面發展到立體的兩大關鍵：「打破」與「切割」

一般而言，晶片的效能隨著內含元件的數目增加而提升，知名的「摩爾定律」預測「晶片可容納的電晶體數目每隔18個月就會增加一倍」，一直以來都是半導體產業追求的標準。

不過，隨著元件尺寸持續縮小到逼近物理極限，要維持摩爾定律越來越難，傳統系統晶片（SoC, System on a Chip）將所有功能塞進單一晶片的做法逐漸遭遇瓶頸。

為了突破SoC的瓶頸讓摩爾定律得以延續，半導體工程師們開始腦力激盪：「既然平面已經塞不下更多元件，那能不能像積木一樣疊起來？」

於是，從平面微縮的SoC晶片轉換到立體堆疊的「3DIC」技術在西元2000年左右開始發展：SoC裡頭的各種方塊根據不同功能被拆解，依據需求採用不同製程生產，最後再用先進封裝技術組裝成3DIC。

最終，3DIC技術成功延續了摩爾定律，讓人工智慧發展得以突飛猛進，不但成功升級晶片效能，竟然還能降低生產成本。而其中的關鍵在於兩項突破性思維：「打破」和「切割」。

「打破」既有邊界，找出最有效的捷徑

在晶片裡頭，訊號傳遞的距離越長、速度就越慢，要提升晶片整體效能，就得靠著工程師們發揮創意、開發各種縮短訊號傳遞距離的技術。

在3DIC中，把晶片「打破」是一種常見的手法。以下圖為例：原先在平面晶片中，訊號從A區塊傳到B區塊需要橫跨長距離。這時若把基板挖個洞讓訊號穿過、再把A和B疊在一起「黏」起來之後，訊號只要下個樓梯就能抵達終點，傳遞距離縮得很短。

一個點子，嘗試著把原先認為「鐵板一塊」的基板打破之後，創造出科技產業的革命性突破。

同樣的概念不在少數，創新產業裡Airbnb打破了家裡的牆，把空著的房間出租，讓遊客在旺季也能找到休息的地方；傳統產業裡Costco打破了倉庫與賣場之間的牆，省下空間成本提升獲利。

在辦公室裡，ChatGPT也打破了一般人與程式設計師之間的牆，一般人不用花上幾個月學寫程式，五分鐘就能使用自動整理大量報表的小程式；在百貨公司裡，美國甜甜圈老店「Krispy Kreme」打破了廚房的牆，換來將近百年的好口碑。

在你的生活週遭，有沒有哪些牆也是可以試著打破的呢？

「切割」出價值，把資源花在刀口上

在平面的SoC晶片中，所有的功能方塊使用相同製程製造，但隨著晶片越來越精密，造價也越來越高，成本因素漸漸成為晶片設計公司主要考量。

然而，在一大塊晶片裡面，不見得所有功能方塊都要追求極致效能。比方說，電源方塊追求穩定供電、車用方塊追求零錯誤的可靠度。

因此，如果把這些不同功能的方塊「切割」出來，分別用不同製程製造成晶片，再使用3DIC的技術封裝起來，就能為晶片設計公司省下可觀成本。

以下圖為例，若整顆平面SoC晶片都使用昂貴的先進製程，製造成本為$40；但如果將其中不需高效能的部分切割出來用平價的成熟製程製作，拼裝之後的成本只需要$30，晶片設計公司省下高達25%的製造成本。

怎麼「切割」？哪些地方該花？哪些地方該省？都是學問，無論對企業或個人，都值得好好思考。

切得好，就像社會企業「Warby Parker」行之有年的「Warbles」管理機制，信任員工的集體智慧決定專案的重要性，讓原先混亂的專案執行變得有效率；切得不好，就像筆記軟體「Evernote」因為對客戶有求必應的「5%效應」，從人人追捧的新創獨角獸殞落到瀕臨破產的地步。

運用在職場上，專案管理PM要懂得找到各個項目的關鍵人物：哪些難搞需要花時間說服？哪些要多花精神盯進度？哪些又值得信任可以省心省力？

又以準備報告的過程為例，過往我們可能會把想主題、找資料、做簡報和彩排的時間平均分配成四等份；但如今有了強大的ChatGPT幫忙過濾資料重點、方便的微軟Copilot幫忙生出簡報，我們得以有更多心力放在影響報告成敗的主題構思和彩排。

「打破」和「切割」，你學會了嗎？