韓國(guó)芯片教父：金鐘基如何帶領(lǐng)韓國(guó)成為半導(dǎo)體超級(jí)大國(guó)

大數(shù)據(jù)文摘編譯作品

編譯：Mickey

在韓國(guó)芯片行業(yè)有這樣一群人的傳說(shuō)，他們被稱為“金氏黑手黨”。金鐘基本人不會(huì)這么稱呼這群人，但對(duì)韓國(guó)的半導(dǎo)體工程師們來(lái)說(shuō)，“金氏黑手黨”，或者說(shuō)金鐘基的學(xué)生們，他們無(wú)處不在。

從 1980 年代中期開(kāi)始，隨著該國(guó)芯片制造的加速發(fā)展，曾在 韓國(guó)高等科學(xué)技術(shù)學(xué)院(KAIST) 師從金鐘基的工程師就開(kāi)始擔(dān)任該行業(yè)的頂級(jí)職位，并在大學(xué)和政府機(jī)構(gòu)從事半導(dǎo)體教學(xué)或研究工作。

到 21 世紀(jì)初，韓國(guó)已成為全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的主導(dǎo)力量，僅存儲(chǔ)芯片就滿足了 60% 以上的國(guó)際需求。在世界各地，金鐘基的眾多門(mén)徒也大受褒獎(jiǎng)，對(duì)韓國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。在此之前的韓國(guó)，在 1959 年才開(kāi)始組裝收音機(jī)，在80 年代初還在制造過(guò)時(shí)的存儲(chǔ)芯片。

這一成功可以部分追溯到現(xiàn)在是 KAIST 名譽(yù)教授的 金鐘基。他中等身高，30 多歲后頭發(fā)就花白了，是韓國(guó)第一位系統(tǒng)教授半導(dǎo)體工程的教授。從 1975 年這個(gè)國(guó)家剛剛開(kāi)始生產(chǎn)第一批晶體管，到 2008 年他從教學(xué)崗位上退休，金鐘基培養(yǎng)了 100 多名學(xué)生，有效地培養(yǎng)了韓國(guó)前兩代半導(dǎo)體專家。

金鐘基和他的學(xué)生們

三星福利基金會(huì) 在 1993 年授予他著名的 Ho-Am 獎(jiǎng)以表彰他的影響力，以表彰他“為韓國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)”。此后，他被韓國(guó)媒體譽(yù)為行業(yè)“教父”。然而，即使在今天，金鐘基在韓國(guó)芯片界之外仍然鮮為人知。那么，這個(gè)不起眼的半導(dǎo)體“黑手黨”老大到底是誰(shuí)呢？

來(lái)自IEEE的這篇文章，將從不同的維度，探索這位韓國(guó)芯片教父的貢獻(xiàn)和影響力，大數(shù)據(jù)文摘進(jìn)行了不改變?cè)獾母木帯?/span>

以下，enjoy。

相機(jī)芯片的開(kāi)始金鐘基 1942 年出生于首爾，當(dāng)時(shí)韓國(guó)是日本帝國(guó)的殖民地。他的母親是小學(xué)老師，他的父親 Kim Byung-Woon 是 韓國(guó)標(biāo)志性紗線和面料制造商Kyungbang的一名紡織工程師。年長(zhǎng)的金父親幫助建立了公司的第一家紡紗廠，他對(duì)工程的了解和隨之而來(lái)的名聲給他的兒子留下了深刻的印象?！八刻於紩?huì)參觀工廠，”年輕的金鐘基回憶道?！八嬖V我，他可以通過(guò)聽(tīng)聲音辨別哪些機(jī)器出現(xiàn)問(wèn)題以及原因。” 這些經(jīng)驗(yàn)為金仲基的職業(yè)生涯播下了精神種子——他后來(lái)稱之為“工程師的頭腦”。 在成長(zhǎng)過(guò)程中，金鐘基是一個(gè)模范的韓國(guó)學(xué)生：書(shū)呆子、聽(tīng)話、沉默。盡管他的家人敦促他進(jìn)圖他父親的紡織行業(yè)，但他卻選擇了電氣工程專業(yè)。他在首爾國(guó)立大學(xué)學(xué)習(xí)，然后在美國(guó)哥倫比亞大學(xué)學(xué)習(xí)，并 在晶體管理論專家Edward S. Yang的指導(dǎo)下獲得博士學(xué)位。不久之后，在 1970 年夏天，F(xiàn)airchild Camera and Instrument 聘請(qǐng)金鐘基在其位于加利福尼亞州帕洛阿爾托的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室工作。 金鐘基在哥倫比亞大學(xué) 自二戰(zhàn)以來(lái)，F(xiàn)airchild Camera 一直是世界領(lǐng)先的成像設(shè)備開(kāi)發(fā)商，包括雷達(dá)相機(jī)、無(wú)線電羅盤(pán)和 X 射線機(jī)。1957 年，該公司成立了飛兆半導(dǎo)體部門(mén)，用硅制造晶體管和集成電路，這是一項(xiàng)創(chuàng)新舉措，因?yàn)楫?dāng)時(shí)大多數(shù)半導(dǎo)體設(shè)備都使用鍺。該合資企業(yè)催生了數(shù)十種產(chǎn)品，包括第一塊硅集成電路，從而推動(dòng)了硅谷的崛起。作為仙童研發(fā)實(shí)驗(yàn)室的新人，金鐘基被派去研究其中一種新型芯片：電荷耦合器件。 就在前一年，即 1969 年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的 George E. Smith 和 Willard Boyle 提出了 CCD 的想法，他們后來(lái)因此獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。但是，金鐘基和他在 Fairchild 的同事們生產(chǎn)了第一批 CCD 設(shè)備，這些設(shè)備演變成廣泛用于數(shù)碼攝影、射線照相和天文學(xué)的商業(yè)產(chǎn)品。金鐘基很快就精通 了CCD 技術(shù)，以至于公司的其他工程師經(jīng)常在下班時(shí)到他的辦公室，嘗試考他。“很快他們就開(kāi)始稱我為 CCD 教授，”他回憶道。 在其他發(fā)明中，金鐘基輔助開(kāi)發(fā)了一種 CCD 區(qū)域圖像傳感器，該傳感器極大地改善了低光檢測(cè)和第一個(gè)兩相 CCD 線性圖像傳感器——據(jù)他所說(shuō)，這保證了“易用性和高質(zhì)量的圖像再現(xiàn)”。“Fairchild 的——或者更好地稱它們?yōu)椤扮娀钡摹狢CD 使高分辨率相機(jī)的廣泛應(yīng)用成為可能，”哥倫比亞大學(xué)的 Yang 說(shuō)。他補(bǔ)充說(shuō)，如果沒(méi)有這些功能性設(shè)備，“CCD 就不會(huì)獲得諾貝爾獎(jiǎng)?！?/span> 金鐘基在 Fairchild 的經(jīng)歷改變了他，同樣也改變了相機(jī)技術(shù)。他在韓國(guó)和哥倫比亞的學(xué)校教育主要強(qiáng)調(diào)書(shū)本學(xué)習(xí)和理論。但他在 Fairchild 的經(jīng)歷鞏固了他最初受到父親啟發(fā)的信念，即真正的“工程師思維”不僅需要理論知識(shí)，還需要實(shí)踐技能。除了做實(shí)驗(yàn)，他還養(yǎng)成了閱讀公司圖書(shū)館內(nèi)部技術(shù)報(bào)告和備忘錄的習(xí)慣，其中一些后來(lái)被帶到了韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院并用作教材。 金鐘基在Fairchild 在 Fairchild，金鐘基還學(xué)會(huì)了如何與其他工程師溝通和領(lǐng)導(dǎo)。當(dāng)他剛剛工作時(shí)，說(shuō)話輕聲細(xì)語(yǔ)，性格內(nèi)向，但他在仙童的導(dǎo)師鼓勵(lì)他自信而清晰地表達(dá)自己。據(jù)幾位教職員工稱，后來(lái)，金為為了 KAIST 中“說(shuō)話聲音最大”的教授，他們說(shuō)他如果某天不在學(xué)校，整個(gè)校園都會(huì)顯得很安靜。 金鐘基在 Fairchild 的工作中迅速成長(zhǎng)。但在他任職僅五年后，他就回到了韓國(guó)。摯愛(ài)的父親去世了，作為長(zhǎng)子，他覺(jué)得照顧喪母的責(zé)任很重。他在仙童經(jīng)歷的種族歧視也傷害了他的自尊心。然而，最重要的是，他找到了一個(gè)理想的工作地點(diǎn)。 當(dāng)時(shí)被稱為 KAIS（“T”是 1981 年添加的），金鐘基的新雇主是韓國(guó)第一所科技大學(xué)，并且仍然是最負(fù)盛名的大學(xué)之一。韓國(guó)政府于 1971 年在美國(guó)國(guó)際開(kāi)發(fā)署的資助下成立了該研究所，并邀請(qǐng) 斯坦福大學(xué)工程學(xué)院傳奇院長(zhǎng)、硅谷“之父”弗雷德里克·E·特曼 ( Frederick E. Terman ) 起草其藍(lán)圖。Terman 強(qiáng)調(diào)，KAIS 的目標(biāo)應(yīng)該是“滿足韓國(guó)工業(yè)和韓國(guó)工業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)訓(xùn)練有素和創(chuàng)新的專家的需求，而不是增加世界的基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備?！?nbsp;這是 金鐘基傳播他新發(fā)現(xiàn)的“工程師思維”哲學(xué)的理想場(chǎng)所。
韓國(guó)創(chuàng)始實(shí)驗(yàn)室金鐘基在 KAIS 的實(shí)驗(yàn)室從 1975 年春天，就吸引了數(shù)十名雄心勃勃的碩士和博士生。實(shí)驗(yàn)室受歡迎的主要原因很明顯：韓國(guó)學(xué)生渴望了解半導(dǎo)體。 韓國(guó)政府一直在吹捧這些設(shè)備的重要性，GoldStar 和三星等電子公司也是如此，它們需要相關(guān)人才來(lái)制造收音機(jī)、電視機(jī)、微波爐和手表。但除了 CMOS 手表芯片等基本集成電路之外，該行業(yè)尚未大規(guī)模生產(chǎn)自己的芯片，這主要是由于缺乏半導(dǎo)體專家。20 年來(lái)，直到 1990 年代中期，加入金的實(shí)驗(yàn)室基本上是韓國(guó)有抱負(fù)的半導(dǎo)體工程師接受實(shí)踐培訓(xùn)的唯一途徑。 但并不是 KAIST 對(duì)半導(dǎo)體培訓(xùn)的虛擬壟斷使金鐘基成為無(wú)與倫比的導(dǎo)師。他介紹了一種對(duì)韓國(guó)來(lái)說(shuō)全新的教學(xué)風(fēng)格。例如，他堅(jiān)信“工程師的思維”的培養(yǎng)中，理論和應(yīng)用同等重要，這讓他的學(xué)生感到困惑，他們認(rèn)為工程學(xué)主要是一門(mén)學(xué)術(shù)學(xué)科。盡管他們精通數(shù)學(xué)，閱讀也很好，但他們中的大多數(shù)人從未在設(shè)計(jì)和施工方面過(guò)于努力。 因此，金教授給他的學(xué)生的第一堂課就是動(dòng)手能力。在他們開(kāi)始自己的項(xiàng)目之前，他讓他們打掃實(shí)驗(yàn)室、修理和升級(jí)設(shè)備，以及尋找必要的零件。通過(guò)這種方式，他們學(xué)會(huì)了如何為自己解決問(wèn)題，以及如何在沒(méi)有教科書(shū)的情況下即興發(fā)揮。他們對(duì)成為工程師的看法發(fā)生了深刻而永久的變化。他們中的許多人承認(rèn)他們至今仍在重復(fù)金鐘基的格言。例如：“不要選擇別人已經(jīng)扔進(jìn)垃圾桶的科目。” “科學(xué)家首先考慮 原因，但我們工程師必須首先考慮怎么做?！?nbsp;并且：“錯(cuò)誤的決定勝過(guò)緩慢的決定?！?/span> 金鐘基的學(xué)生都說(shuō)他善良、幽默、非專制、一絲不茍、勤奮。但他們也說(shuō)他很?chē)?yán)格，可能脾氣暴躁，甚至可怕，尤其是當(dāng)他認(rèn)為學(xué)生懶惰或馬虎的時(shí)候。傳說(shuō)他的一些學(xué)生從屋頂通過(guò)梯子進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，只是為了繞過(guò)金鐘基的辦公室。他最大的不滿之一是學(xué)生未能正確平衡理論和實(shí)踐?！暗饶阏娴膭?dòng)手嘗試過(guò)，我們?cè)匍_(kāi)始討論，”他責(zé)備那些過(guò)于注重智力研究的人。另一方面，他說(shuō)，“你為什么不在你脖子上的‘硬螺母’里放一些有延展性的東西呢？”  金鐘基的開(kāi)放性不僅影響了他自己的學(xué)生，還影響了無(wú)數(shù)其他人。他與其他 KAIST 教授合作甚至共享實(shí)驗(yàn)室空間，他喜歡聯(lián)合其他部門(mén)和大學(xué)舉辦研討會(huì)，或者只是為了獲得新的想法和觀點(diǎn)——這在韓國(guó)學(xué)術(shù)文化中過(guò)去和現(xiàn)在都是非常不尋常的行為。Chin Dae-Je于 1989 年在三星開(kāi)發(fā)了 16 兆位 DRAM，后來(lái)?yè)?dān)任韓國(guó)信息和技術(shù)部長(zhǎng)官，在他的自傳中，他 講述了 Chin 于 2018 年中期在首爾國(guó)立大學(xué)讀研究生時(shí)尋求金鐘基的指導(dǎo)。1970 年代。Chin 回憶說(shuō)，SNU 和 KAIST 之間“有一種激烈的競(jìng)爭(zhēng)精神”，他的母校將他稱為與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手教授一起學(xué)習(xí)的“問(wèn)題學(xué)生”。 金鐘基的合作范圍從學(xué)術(shù)界擴(kuò)展到工業(yè)界和政府部門(mén)。1980 年代初期，在休假期間，他在政府資助的韓國(guó)電子技術(shù)研究所領(lǐng)導(dǎo)半導(dǎo)體研發(fā)，該研究所在他的領(lǐng)導(dǎo)下開(kāi)發(fā)了 32 千位和 64 千位 ROM。他在 KAIST的半導(dǎo)體研討會(huì)啟發(fā)了 GoldStar（自 1995 年以來(lái)的 LG）、現(xiàn)代電子（自 2001 年以來(lái)的海力士）和三星在 1990 年代在 KAIST 贊助他們自己的培訓(xùn)計(jì)劃。金鐘基與這些公司的密切合作還幫助在 KAIST 發(fā)起了其他主要由行業(yè)資助的開(kāi)創(chuàng)性計(jì)劃，包括高性能集成系統(tǒng)中心和集成電路設(shè)計(jì)教育中心，均由金鐘基的學(xué)生京忠民執(zhí)導(dǎo)。反過(guò)來(lái)，半導(dǎo)體行業(yè)也受益于從金鐘基教出的訓(xùn)練有素的勞動(dòng)力。
韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的演變金鐘基的 KAIST 實(shí)驗(yàn)室與韓國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展頗為同步，可分為三個(gè)時(shí)期。在第一個(gè)時(shí)期，從 1960 年代中期開(kāi)始，政府通過(guò)制定法律和制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃、建立研究機(jī)構(gòu)、敦促企業(yè)和大學(xué)更多地關(guān)注半導(dǎo)體技術(shù)來(lái)帶頭沖鋒。1980 年代初，三星和其他電子公司開(kāi)始認(rèn)真對(duì)待制造半導(dǎo)體設(shè)備。因此，當(dāng)金鐘基在十年前創(chuàng)辦他的實(shí)驗(yàn)室時(shí)，他的目的是培訓(xùn)工程師以滿足該行業(yè)的未來(lái)需求。 他的第一批學(xué)生主要從事使用 PMOS、NMOS 和 CMOS 技術(shù)的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和制造，這些技術(shù)雖然在全球標(biāo)準(zhǔn)中并不領(lǐng)先，但在當(dāng)時(shí)的韓國(guó)相當(dāng)先進(jìn)。由于行業(yè)工作崗位很少，金鐘基實(shí)驗(yàn)室的許多校友都在政府研究機(jī)構(gòu)任職，在那里他們開(kāi)發(fā)了最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)芯片。1976 年，Lim Hyung-Kyu 是金鐘基的首批碩士候選人之一，他被三星派往 KAIST 學(xué)習(xí)。Lim一直領(lǐng)導(dǎo)三星各種存儲(chǔ)設(shè)備的開(kāi)發(fā)，最重要的是 1990 年代的 NAND 閃存。 第二個(gè)時(shí)期開(kāi)始于 1983 年，當(dāng)時(shí)三星宣布將大力發(fā)展半導(dǎo)體，從 DRAM 開(kāi)始。此舉促使現(xiàn)代和金星等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的企業(yè)集團(tuán)也紛紛效仿。結(jié)果，韓國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)迅速擴(kuò)張。KAIST 和其他大學(xué)提供了必要的人力，政府減弱了監(jiān)管。在 金鐘基的實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生們開(kāi)始探索新興技術(shù)——包括多晶硅薄膜晶體管（用于 LCD 面板）、紅外傳感器（用于軍事用途）和快速熱處理（提高效率并降低半導(dǎo)體生產(chǎn)成本）——并在著名的國(guó)際期刊上發(fā)表研究成果。 KAIST 的畢業(yè)生涌向三星、GoldStar/LG 和現(xiàn)代/海力士。隨著政府影響力的下降，一些在政府研究機(jī)構(gòu)工作的第一期校友也進(jìn)入了公司工作。與此同時(shí)，越來(lái)越多金鐘基以前的學(xué)生接受了大學(xué)教授的職位。例如，在 1991 年離開(kāi)金鐘基的實(shí)驗(yàn)室后，Cho Byung-Jin 在現(xiàn)代汽車(chē)公司花了四年時(shí)間開(kāi)發(fā) DRAM 和閃存，之后成為新加坡國(guó)立大學(xué)和 KAIST 的明星教授。在著名的國(guó)際期刊上。金鐘基的第一位博士生 Kyung Chong-Min 于 1983 年加入 KAIST 的教師；到 2018 年退休時(shí)，Kyung 培訓(xùn)的半導(dǎo)體專家比金鐘基本人還多。 第三個(gè)時(shí)期，從 2000 年開(kāi)始，工業(yè)掌握了半導(dǎo)體發(fā)展的主導(dǎo)權(quán)。學(xué)術(shù)界產(chǎn)生了更多的專家以及重要的研究，而政府的貢獻(xiàn)微乎其微。金鐘基實(shí)驗(yàn)室的校友繼續(xù)領(lǐng)導(dǎo)半導(dǎo)體工程，其中一些人晉升為高級(jí)管理人員。例如， Kwon Oh-Hyun于 1977 年從 KAIST 獲得碩士學(xué)位，在 2010 年代的大部分時(shí)間里擔(dān)任三星電子的首席執(zhí)行官，當(dāng)時(shí)該公司不僅在內(nèi)存領(lǐng)域還主導(dǎo)著手機(jī)、電視和家庭的全球市場(chǎng)電器。 其他校友在半導(dǎo)體研發(fā)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。LG Display 的哈永民負(fù)責(zé)平板電腦、筆記本電腦和手機(jī)的 TFT-LCD 和 OLED 屏幕；Park Sung-Kye，也被稱為“海力士的寶藏”，開(kāi)發(fā)了公司的大部分內(nèi)存產(chǎn)品。與此同時(shí)，在學(xué)術(shù)界，金鐘基已成為效仿的榜樣。他的許多學(xué)員采用了他的方法和原則來(lái)教授和指導(dǎo)自己的學(xué)生成為該領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，確保為業(yè)內(nèi)提供穩(wěn)定的高技能半導(dǎo)體工程師。 2007 年春天，距離金鐘基滿 65 歲（韓國(guó)學(xué)術(shù)界的強(qiáng)制退休年齡）不到一年，KAIST 將他選為首批杰出教授之一，從而延長(zhǎng)了他的終身任期。除了 Ho-Am 獎(jiǎng)，多年來(lái)，他還獲得了許多其他獎(jiǎng)項(xiàng)，包括“為改善公民福利和促進(jìn)國(guó)家發(fā)展做出杰出貢獻(xiàn)”的民事功勛勛章。2019年，他被評(píng)為全國(guó)最高榮譽(yù)之一的科技功勛人物。
傳奇與遺產(chǎn)對(duì)于當(dāng)今韓國(guó)的年輕半導(dǎo)體工程師來(lái)說(shuō)，金鐘基是一個(gè)傳奇人物——他們國(guó)家在芯片生產(chǎn)領(lǐng)域取得優(yōu)勢(shì)的背后偉大的無(wú)名英雄。但韓國(guó)在世界市場(chǎng)的主導(dǎo)地位現(xiàn)在正受到威脅。  使問(wèn)題更加復(fù)雜的是，韓國(guó)政府忽視了其在支持 21 世紀(jì)芯片開(kāi)發(fā)方面的作用。在金鐘基開(kāi)始培養(yǎng)第一批半導(dǎo)體工程師近 50 年后，該行業(yè)再次面臨嚴(yán)重的勞動(dòng)力短缺。專家估計(jì)， 每年需要數(shù)千名新的工程專家，但該國(guó)只生產(chǎn)幾百名。然而，盡管公司呼吁更多的工人和大學(xué)呼吁推動(dòng)學(xué)術(shù)教育和研究的政策，政府卻幾乎沒(méi)做任何事情。 在職業(yè)生涯即將結(jié)束時(shí)，金鐘基開(kāi)始擔(dān)心在韓國(guó)扎根的那種“工程師思維”的局限性。“韓國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展依賴于逆向工程和跟隨先進(jìn)國(guó)家，”他在 1997 年的一次采訪中說(shuō)。他補(bǔ)充說(shuō)，這種快速跟進(jìn)的方法依賴于一個(gè)教學(xué)生“如何閱讀地圖”的教育系統(tǒng)——確定一個(gè)已知的產(chǎn)品目標(biāo)并制定實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的過(guò)程?！罢l(shuí)制作了地圖？先進(jìn)國(guó)家?！?nbsp;他因此總結(jié)道：“我們現(xiàn)在必須改變我們的教育政策，教我們的學(xué)生如何繪制地圖?！?/span> 金鐘基本人可能還沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)這一雄心勃勃的愿景，即培養(yǎng)一個(gè)具有創(chuàng)造力的工程師國(guó)家，能夠開(kāi)創(chuàng)真正的突破性技術(shù)，從而確保他的國(guó)家在世界舞臺(tái)上的領(lǐng)導(dǎo)地位。但他希望他的繼任者把他的建議銘記在心。 來(lái)源：https://spectrum.ieee.org/kim-choong-ki