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他們被稱為「金氏黑手黨」。Kim Choong-Ki本人不會這麼說。但韓國的半導體工程師對他以前的學生的耳語是真的:他們無處不在。

從 1980 年代中期開始,隨着該國芯片製造的加速發展,曾在韓國科學技術研究院(KAIST) 師從Kim Choong-Ki的工程師擔任該行業的頂級職位,以及在大學和大學教授或研究半導體的令人垂涎的職位。到 21 世紀初,韓國已成為全球半導體市場的主導力量,僅存儲芯片就滿足了 60% 以上的國際需求。在世界範圍內,Kim Choong-Ki的許多門徒因其在改變一個國家經濟方面的巨大成功而受到稱讚,這個國家於 1959 年開始組裝收音機,並在 80 年代初製造過時的存儲芯片。

這一成功可以部分追溯到現在是 KAIST 名譽教授的 Kim。他中等身高,30 多歲後頭髮花白,是韓國第一位系統教授半導體工程的教授。從 1975 年這個國家剛剛開始生產第一批晶體管到 2008 年他從教學崗位上退休,Kim 培養了 100 多名學生,有效地培養了韓國前兩代半導體專家。

三星福利基金會在 1993 年授予他著名的 Ho-Am 獎以表彰他的影響力,以表彰他「為韓國半導體行業奠定了堅實的基礎」。此後,他被韓國媒體譽為行業「教父」。然而,即使在今天,Kim 在韓國芯片界之外仍然鮮為人知。那麼,這個不起眼的半導體「黑手黨」老大是誰呢?


相機芯片的開始

Kim Choong-Ki 1942 年出生於首爾,當時韓國是日本帝國的殖民地。他的母親教小學;他的父親 Kim Byung-Woon 是韓國標誌性紗線和面料製造商Kyungbang的一名紡織工程師。年長的 Kim 幫助建立了公司的第一家紡紗廠,他對工程的了解和隨之而來的名聲給他的兒子留下了深刻的印象。「他每天都會參觀工廠,」年輕的Kim回憶道。「他告訴我,他可以通過聆聽來檢測哪些機器出現問題以及原因。」這些經驗為Kim Choong-Ki的職業生涯播下了精神種子——他後來稱之為「工程師的頭腦」。

在成長過程中,Kim Choong-Ki是一個模範的韓國學生:書呆子、聽話、沉默。儘管他的家人敦促他加入他父親的紡織行業,但他卻選擇了從事電氣工程。他在首爾國立大學學習,然後在紐約市的哥倫比亞大學學習,並在晶體管理論專家Edward S. Yang的指導下獲得博士學位。不久之後,在 1970 年夏天,Fairchild Camera and Instrument 聘請 Kim 在其位於加利福尼亞州帕洛阿爾托的研發實驗室工作。

Kim,在哥倫比亞大學校園裡,攻讀博士學位。在晶體管理論專家愛德華·S·楊(Edward S. Yang)手下的大學裡。張海子

1972 年,Kim 的父母,一位著名的韓國紡織工程師,在加利福尼亞州帕洛阿爾托拜訪了他。Chang HAE-JA

自二戰以來,Fairchild Camera 一直是世界領先的成像設備開發商,包括雷達相機、無線電羅盤和 X 射線機。1957 年,該公司成立了飛兆半導體部門,用硅製造晶體管和集成電路,這是一項創新舉措,因為當時大多數半導體設備都使用鍺。該合資企業催生了數十種產品,包括第一塊硅集成電路,從而推動了硅谷的崛起。作為仙童研發實驗室的新人,Kim 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,貝爾實驗室的 George E. Smith 和 Willard Boyle 提出了 CCD 的想法,他們後來因此獲得了諾貝爾獎。但是,Kim 和他在 Fairchild 的同事們實現了第一批 CCD 設備,這些設備演變成廣泛用於數碼攝影、射線照相和天文學的商業產品。Kim 變得如此精通 CCD 技術,以至於公司的其他工程師經常在下班時到他的辦公室來向他請教。「很快他們就開始稱我為 CCD 教授,」他回憶道。

Kim 在飛兆半導體研發實驗室的同事稱他為「CCD 教授」。張海子

在其他發明中,Kim 幫助開發了一種 CCD 區域圖像傳感器,該傳感器極大地改進了低光檢測和第一個兩相 CCD 線性圖像傳感器——他報告說,這保證了「易用性和高質量的圖像再現」。「Fairchild 的——或者更好地稱它們為 Choong-Ki 的——CCD 使高分辨率相機的廣泛應用成為可能,」哥倫比亞大學的 Yang 說。他補充說,如果沒有這些功能性設備,「CCD 就不會獲得諾貝爾獎。」

Kim 在 Fairchild 的經歷改變了他,就像改變了相機技術一樣。他在韓國和哥倫比亞的學校教育主要強調書本學習和理論。但他在 Fairchild 的經歷鞏固了他最初受到父親啟發的信念,即真正的「工程師思維」不僅需要理論知識,還需要實踐技能。除了做實驗之外,他還養成了閱讀在公司圖書館找到的內部技術報告和備忘錄的習慣,其中一些後來被帶到了 KAIST 並用作教材。

在 Fairchild,Kim 還學會了如何與其他工程師溝通和領導。當他從那裡開始時,他說話溫和而內向,但他在仙童的導師鼓勵他自信而清晰地表達自己。據幾位教職員工稱,後來皈依的金將成為 KAIST 中「說話聲音最大的」教授,他們說他的缺席讓整個校園顯得安靜。

Kim 在 Fairchild 的層級中迅速崛起。但在他任職僅五年後,他就回到了韓國。因為摯愛的父親去世了,作為長子,他覺得照顧喪母的責任很重。他在仙童經歷的種族歧視也傷害了他的自尊心。然而,最重要的是,他找到了一個理想的工作地點。

當時被稱為 KAIS(「T」是 1981 年添加的),Kim 的新僱主是韓國第一所科技大學,並且仍然是最負盛名的大學之一。韓國政府於 1971 年在美國國際開發署的資助下成立了該研究所,並邀請斯坦福大學工程學院傳奇院長、硅谷「父親」弗雷德里克·E·特曼 ( Frederick E. Terman ) 起草其方向的藍圖。Terman 強調,KAIS 的目標應該是「滿足韓國工業和韓國工業機構對訓練有素和創新的專家的需求,而不是增加世界的基礎知識儲備。」這是 Kim 傳播他新發現的「工程師思維」哲學的理想場所。


韓國創始實驗室

Kim 在 KAIS 的實驗室幾乎從 1975 年春天到達的那一刻起就吸引了數十名雄心勃勃的碩士和博士生。實驗室受歡迎的主要原因很明顯:韓國學生渴望了解半導體。政府吹捧這些設備的重要性,GoldStar 和三星等電子公司也是如此,它們需要它們來製造收音機、電視機、微波爐和手錶。但除了 CMOS 手錶芯片等基本集成電路之外,該行業尚未大規模生產自己的芯片,這在很大程度上是由於缺乏半導體專家。20 年來,直到 1990 年代中期,加入金的實驗室基本上是韓國有抱負的半導體工程師接受實踐培訓的唯一途徑;

但並不是 KAIST 對半導體培訓的虛擬壟斷使 Kim 成為無與倫比的導師。他介紹了一種對韓國來說全新的教學風格和掌握工程學。例如,他堅信「工程師的思維」需要理論和應用同等重要,這讓他的學生感到困惑,他們認為工程學主要是一門學術學科。儘管他們精通數學,閱讀也很好,但他們中的大多數人從未在設計和施工方面進行過任何認真的工作。

因此,金教授給他的學生的第一堂課就是如何使用他們的手。在他們開始自己的項目之前,他讓他們打掃實驗室、修理和升級設備,以及尋找必要的零件。通過這種方式,他們學會了如何為自己解決問題,以及如何在沒有教科書為他們準備好的情況下即興發揮。他們對成為工程師意味着什麼的看法發生了深刻而永久的變化。他們中的許多人承認他們至今仍在重複Kim的格言。例如:「不要選擇別人已經扔進垃圾桶的科目。」並且:「科學家首先考慮原因,但我們工程師必須首先考慮如何。」並且:「錯誤的決定勝過緩慢的決定。」

Kim 以前的學生認為他善良、幽默、非專制、一絲不苟、勤奮。但他們也說他很嚴格,可能脾氣暴躁,甚至可怕,尤其是當他認為他們是懶惰或馬虎的時候。傳說他的一些學生從屋頂通過梯子進入實驗室,繞過Kim的辦公室。他最大的不滿之一是學生未能正確平衡理論和實踐。他責備那些過於注重智力研究的人。另一方面,他說,「你為什麼不在你脖子上的硬螺母里用一些有延展性的東西呢?」作為對那些花費太多時間建造東西的人的一種責備,暗示他們也應該使用他們的大腦。


認識金的黑手黨

Kim Choong-Ki 的許多前學生通過在工業、政府和學術界擔任重要角色,幫助引領了韓國半導體工程的興起。這裡有一些傑出的。

Kyung Chong-Min:作為Kim在KAIST的第一位博士生,Kyung 30歲成為母校教授。他最出名的是在1990年代初期設計了與Intel 80386和80486芯片完全兼容的微處理器芯片。他還建立並運營了兩個芯片設計中心。

Kwon Oh-Hyun:Kwon 在 Kim 的指導下獲得了碩士學位,並在斯坦福大學獲得了博士學位。在三星電子,他在 1990 年代初期開發了 64 兆位 DRAM,並在 2000 年代為公司系統 LSI 部門的發展做出了貢獻。在 2010 年代的大部分時間裡,他擔任公司的首席執行官和副主席。

Lim Hyung-Kyu:Lim 師從 Kim 學習 PMOS 器件,後來成為三星的第一個海外獎學金生(在佛羅里達大學)。他最出名的是在 1990 年代初期開發 NAND 閃存,並經常被稱為「NAND閃存先生。。」從三星退休後,他擔任 SK 集團的副董事長。

Suh Kang-Deog:Suh 在 Kim 手下獲得了碩士和博士學位。在三星電子,他參與了包括 NAND 閃存在內的各種內存項目。2006 年,他被選為三星院士,這是公司的最高榮譽,以表彰他的貢獻和對他未來工作的期待。

Cho Byung-Jin:Cho 就各種主題撰寫了 300 多篇技術論文。他曾在現代電子(現為海力士)短暫工作,然後成為新加坡國立大學的明星工程教授 10 年。他於 2007 年回到 KAIST,開創了石墨烯和熱電器件的研究。

Ha Yong-Min: Ha 是 LG Display 的 TFT-LCD 和 OLED 技術大師,從他在 Kim 手下的研究生期間一直致力於該主題。由於他的努力,LG Display 成為中小型電子設備的 TFT-LCD 和 OLED 面板的主要供應商,包括蘋果、惠普、戴爾和聯想銷售的產品。

Park Sung-Kye:Park 有時被稱為「海力士的寶藏」,他開發了幾乎所有類型的存儲芯片,包括高效、速度更快的 DRAM 和最小的 NAND 閃存單元。在 2010 年代後期,他還負責 96 層 3-D NAND 閃存的開發。

Chung Han:Chung 可能是 Kim 以前的學生中最成功的工程師出身的創業者。他的 i3system 為國防和商業市場開發複雜的紅外圖像傳感器。由於他 30 多年的努力,韓國成為世界上第七個批量生產紅外圖像傳感器的國家。

Kim通過他的開放性不僅影響了他自己的學生,還影響了無數其他人。他與其他 KAIST 教授合作甚至共享實驗室空間,他喜歡訪問其他部門和大學舉辦研討會,或者只是為了獲得新的想法和觀點——這在韓國學術文化中過去和現在都是非常不尋常的行為。Chin Dae-Je於 1989 年在三星開發了 16 兆位 DRAM,後來擔任韓國信息和技術部長官,在他的自傳中,他講述了 Chin 於 2018 年中期在首爾國立大學讀研究生時尋求Kim的指導。Chin 回憶說,SNU 和 KAIST 之間「有一種激烈的競爭精神」,他的母校將他稱為與競爭對手教授一起學習的「問題學生」。

Kim的合作範圍從學術界擴展到工業界和政府部門。1980 年代初期,在休假期間,他在政府資助的韓國電子技術研究所領導半導體研發,該研究所在他的領導下開發了 32 千位和 64 千位 ROM。他在 KAIST 受歡迎的半導體研討會啟發了 GoldStar(自 1995 年以來的 LG)、現代電子(自 2001 年以來的海力士)。三星更是在 1990 年代在 KAIST 贊助他們自己的培訓計劃。Kim 與這些公司的密切合作還幫助在 KAIST 發起了其他主要由行業資助的開創性計劃,包括高性能集成系統中心和集成電路設計教育中心,均由Kim的前學生Kyung Chong-Min執導。反過來,半導體行業也受益於從 Kim 的軌道上湧現出來的訓練有素的勞動力。

Kim [前排,橙色領帶] 還擔任韓國電光中心主任,該中心由政府資助,旨在開發熱成像、光纖和激光技術。張海子


韓國半導體產業的演變

Kim [左] 的前學生 Chung Jin-Yong [右] 於 1976 年畢業於 KAIST,後來為 Hynix 開發了 DRAM。張海子

Kim 在 KAIST 的實驗室與韓國半導體行業的發展同步發展,可分為三個時期。在第一個時期,從 1960 年代中期開始,政府通過制定法律和制定產業發展計劃、建立研究機構、敦促企業和大學更多地關注半導體技術來帶頭衝鋒。直到 1980 年代初,三星和其他電子公司才會認真對待製造半導體設備。因此,當 Kim 在大約十年前創辦他的實驗室時,他正在培訓工程師以滿足該行業的未來需求。

他的第一批學生主要從事使用 PMOS、NMOS 和 CMOS 技術的半導體設計和製造,這些技術雖然在全球標準中並不領先,但在當時的韓國相當先進。由於行業工作崗位很少,Kim 實驗室的許多校友都在政府研究機構任職,在那裡他們開發了最先進的實驗芯片。一個例外是 Lim Hyung-Kyu,他是 Kim 的第一批碩士生之一,他於 1976 年被三星派到 KAIST 學習。Lim 將繼續領導三星各種存儲設備的開發,最重要的是 1990 年代的 NAND 閃存。

第二個時期開始於 1983 年,當時三星宣布將大力發展半導體,從 DRAM 開始。此舉促使現代和GoldStar等競爭對手的企業集團也這樣做了。結果,韓國芯片產業迅速擴張。KAIST 和其他大學提供了必要的人力,政府減少了它的作用。在 Kim 的實驗室,學生們開始探索新興技術——包括多晶硅薄膜晶體管(用於 LCD 面板)、紅外傳感器(用於軍事用途)和快速熱處理(提高效率並降低半導體生產成本)——並發表了他們的論文。結果在著名的國際期刊上。

1982 年,KAIST 工程教授 Kim [中,灰色長袍] 和 Kwon Young-Se [右,藍色頭巾] 與碩士畢業生合影。CHANG HAE-JA

Kim的前碩士生Kwon Oh-Hyun

升任三星電子副董事長兼首席執行官。索爾勒布/法新社/蓋蒂圖片社

KAIST 的畢業生湧向三星、GoldStar/LG 和現代/海力士。隨着政府影響力的下降,一些在政府研究機構工作的第一期校友也進入了公司工作。與此同時,越來越多的kim以前的學生接受了大學教授的職位。例如,在 1991 年離開 Kim 的實驗室後,Cho Byung-Jin 在現代汽車公司花了四年時間開發 DRAM 和閃存,之後成為新加坡國立大學和 KAIST 的明星教授。Kim 的第一位博士生 Kyung Chong-Min 於 1983 年加入 KAIST 的教師;到 2018 年退休時,Kyung 培訓的半導體專家比 Kim 本人還多。

第三個時期,從 2000 年開始,工業掌握了半導體發展的主導權。學術界產生了更多的專家以及重要的研究,而政府的貢獻微乎其微。Kim 實驗室的校友繼續領導半導體工程,其中一些人晉升為高級管理人員。例如, Kwon Oh-Hyun於 1977 年從 KAIST 獲得碩士學位,在 2010 年代的大部分時間裡擔任三星電子的首席執行官,當時該公司不僅在內存領域還主導着手機、電視和家庭的全球市場電器。

Kim Choong-Ki語錄:

「如果你重複別人的想法,你永遠無法克服他們,只會跟着他們的屁股走。」

「為最壞的情況做好準備。」

「如果你更努力地工作,你實驗室里的每個人都會更舒服。如果你覺得舒服,你實驗室里的每個人都必須更加努力。」

「韓國的經濟發展依賴於逆向工程和遵循先進國家的[地圖]...... 我們現在必須改變我們的教育政策,教我們的學生如何繪製地圖。」

「自己做;那我們就開始討論吧。」

「你為什麼不在你脖子上的硬螺母里用一些有延展性的東西呢?」

「不要選擇別人已經扔進垃圾桶的科目。」

「科學家首先考慮原因,但我們工程師必須首先考慮如何。」

「錯誤的決定勝過緩慢的決定。」

其他校友在半導體研發中發揮了關鍵作用。

掌握了平板電腦、筆記本電腦和手機的 TFT-LCD 和 OLED 屏幕;Park Sung-Kye,有時被稱為「海力士的寶藏」,開發了公司的大部分內存產品。與此同時,在學術界,Kim已成為效仿的榜樣。他的許多學員都採用他的方法和原則來教授和指導自己的學生成為該領域的領導者,確保為子孫後代提供穩定的高技能半導體工程師供應。

2007 年春天,距離Kim滿 65 歲(韓國學術界的強制退休年齡)不到一年,KAIST 將他選為首批傑出教授之一,從而延長了他的終身任期。除了 Ho-Am 獎,多年來,他還獲得了許多其他獎項,包括「為改善公民福利和促進國家發展做出傑出貢獻」的民事功勳勳章。2019年,他被評為全國最高榮譽之一的科技功勳人物。


傳奇與遺產

對於當今韓國的年輕半導體工程師來說,Kim Choong-Ki 是一個傳奇人物——他們國家在芯片生產領域取得優勢的背後偉大的無名英雄。但它在世界市場的主導地位現在正受到威脅。儘管近幾十年來韓國與台灣展開了激烈的競爭,但其未來最強大的挑戰者可能是中國,其雄心勃勃計劃將半導體發展列為優先事項。自 2000 年以來,該國一直是韓國芯片的主要進口國。但中國最近對半導體的巨額投資,以及受過高等教育的中國工程師——包括在美國、日本和韓國接受過培訓的半導體專家——意味着中國半導體公司可能很快成為主要的全球競爭對手。

韓國科學技術院

來源:內容由半導體行業觀察(ID:icbank)編譯自IEEE


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