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tags: 電子學, 南臺科大, 課程
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[TOC]

# 面對未來，你弄懂多少科技業知識？
## 身為電子系，大家認為你在做什麼？

## 事情就這樣突然發生！
- 某年某月的某一天，老師指派了1篇新聞給同學閱讀 (請閱讀文章)
> 【延伸閱讀】[科技新報TechNews：英特爾獨顯 GPU 傳將由台積電 6 奈米代工，之後還將採 3 奈米製程](http://technews.tw/2020/03/09/intel-xe-gpu-outsource-tsmc-6nm/)

- 當你在閱讀時，你認為不同科系學生的反應與思考有何不同？
- 中文系學生
- 財金系學生
- 電子系學生

- 仔細想想，電機系、電子系、資工系，差在哪！

## 你聽過這些科技名詞嗎？
- FANG, FAMGA
- IT, ICT, TWS, MEMS
- HPC, CPU, MCU, MPU, TPU
- LED, MiniLED, MicroLED
- 5G, SLP, CCL, HDI
- Edge computing, data center, block chain
- Big data, AI, IoT, IIoT, AIoT
- AR, VR, MR
- IDC, TDDI
- ODM, OEM, IDM, EMS
- ABCDE
> [【延伸閱讀】訊崴雍海︰未來科技產業競爭制高點取決ABCDE](https://ec.ltn.com.tw/article/breakingnews/2871356)

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**考考你！什麼是尖牙股(FANG)**
FANG一詞,最早由美國知名對沖基金經理Jim Cramer提出，是一組股票的統稱，取自Facebook、Amazon、Netflix、Google 這四家美國網路巨擘公司名第一個字母，FANG在英文意為「野獸的利牙」，故在中文投資界常將FANG翻譯成尖牙股。
>【延伸閱讀】[[美股術語解析] 什麼是尖牙股(FANG)?](https://matters.news/@jerry619/%E7%BE%8E%E8%82%A1%E8%A1%93%E8%AA%9E%E8%A7%A3%E6%9E%90-%E4%BB%80%E9%BA%BC%E6%98%AF%E5%B0%96%E7%89%99%E8%82%A1-fang-bafyreiddmf6sr5vrpqzcgd6uwenpj5n4mn2e4oyns2qfpcawrkgnfds7vu)

FAMGA (讀成 “飛啊美股啊”) 代表了市值最高的五個公司巨頭的首字母縮寫。分別是臉書（Facebook, FB-US） 、蘋果（Apple, AAPL-US） 、微軟（Microsoft, MSFT-US） 、Alphabet，以及亞馬遜（Amazon, AMZN-US）
> 【延伸閱讀】[歡迎來到 我們的 FAMGA 星球](https://www.stockfeel.com.tw/%E6%AD%A1%E8%BF%8E%E4%BE%86%E5%88%B0%EF%BC%8C%E6%88%91%E5%80%91%E7%9A%84-famga-%E6%98%9F%E7%90%83/)
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## 你想過未來科技趨勢有哪些嗎？

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## 動動腦時間！
- 半導體涵蓋哪些技術？
- 什麼是[半導體](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8D%8A%E5%AF%BC%E4%BD%93)？？

- 到目前為止，你用過哪些半導體元件？
【圖片來源：[Semiconductor Devices and Circuits, Applications](https://www.elprocus.com/semiconductor-devices-types-and-applications/)】

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## 半導體
### 半導體的基本知識
- [半導體製造概論](http://www.taiwan921.lib.ntu.edu.tw/mypdf/mf23.pdf)
- [晶圓](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%99%B6%E5%9C%93)（英語：Wafer）是指製作矽半導體積體電路所用的矽晶片，由於其形狀為圓形，故稱為晶圓。
> 【延伸閱讀】[認識晶圓的製造過程](https://www.youtube.com/watch?v=h3Z0bppkwps&fbclid=IwAR1Y2mNT4tMpiYH8n1Kcy05rjllzsWszP2UilR4lFyz1mEr-3wW69tzQi4c)

### 半導體上中下游產業概觀
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**請先閱讀文章：**[**半導體產業**](https://statementdog.com/taiex/19-semiconductor-industry)
- 產業鍊的分類
- 請舉出您印象最深刻的公司？為什麼？
- 您用過哪些IC？
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- 半導體產業是台灣電子產業最重要的支柱，而半導體位於電子產業的最上游。所以研究產業時，從上游開始學習是最有系統的。當你往下游走時，可以清楚的知道這些產品是由哪些上游所構成。
- 上游是 IC 設計公司（IC 是積體電路）與矽晶圓製造公司，IC 設計公司計依客戶的需求設計出積體電路圖，矽晶圓製造公司則以多晶矽為原料製造出矽晶圓。
- 中游的 IC 製造公司主要的任務，就是把 IC 設計公司設計好的電路圖，移植到矽晶圓製造公司製造好的晶圓上。
- 完成後的晶圓再送往下游的 IC 封測廠封裝與測試。
圖片來源：[產業價值鏈資訊平台－半導體](https://ic.tpex.org.tw/introduce.php?ic=D000)
- [電子工程導論與專業倫理 IC 設計領域與產業介紹](https://www.slideserve.com/kale/ic)
- [【影片】世界先進積體電路VIS製程簡介 中文版
](https://www.youtube.com/watch?v=WJ8bn78kCkA)
### 台灣半導體的發展起源
- [矽晶・電子：矽說台灣–台灣半導體產業發展與全球地位](https://scitechvista.nat.gov.tw/c/sgJl.htm//)
- [台灣半導體科技的幕後推手與展望](https://ejournal.stpi.narl.org.tw/sd/download?source=10701-04.pdf&vlId=672d24c723ea4b0bac4e1d308f165518&nd=1&ds=1)
- [晶圓代工爭霸戰：半導體知識（前傳）](https://kopu.chat/2017/03/24/ic-terms/)

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## 全球10大半導體公司之一在台灣－台積電
- 晶圓代工廠 (Foundry)是台灣科技產業的重要命脈，其中，台積電、聯電又並稱晶圓雙雄。
- 聯電
- 1980年，工研院出資成立聯電，創辦人為曹興誠，台大電機系學士、交大管科所碩士畢業後進入工研院。
- 1981年，曹興誠轉任聯電副總經理、隔年轉任總經理
- 1985年，張忠謀以工研院院長身分兼任聯電董事長
- **1986年、張忠謀創辦了台積電，並身兼工研院、聯電與台積電董事長三重身分**
- 1996年，因為受到客戶質疑在晶圓代工廠內設立 IC 設計部門，會有懷疑盜用客戶設計的疑慮，聯電又將旗下的 IC 設計部門分出去成立公司，包括現在的聯發科技、聯詠科技、聯陽半導體、智原科技等公司
- 1997年，一把人為疏失的大火燒掉了聯瑞廠房。火災不僅毀掉了百億廠房，也讓聯瑞原本可以為聯電賺到的二十億元營收泡湯，更錯失半導體景氣高峰期、訂單與客戶大幅流失，是歷史上台灣企業火災損失最嚴重的一次，也重創了產險業者
> [科技報橘：【晶圓代工爭霸戰】放話兩年幹掉台積電，一把火燒毀聯電稱霸晶圓代工的夢](https://buzzorange.com/techorange/2016/12/21/tsmc-vs-umc/)
- 台積電
- 台積電創辦人張忠謀於1949年赴美留學，分別拿到美國麻省理工學院機械工程系學士、碩士，因為申請博士失敗，畢業後只好先進入德州儀器 (TI) 工作，當時的張忠謀 27 歲。當時德儀正替 IBM 生產四個電晶體，IBM 提供設計、德儀代工，可以說是晶圓代工的雛形。
- 1983年，此時張忠謀 (54歲)在德儀已經待了25年，在確定不再有升遷機會後，1985年應經濟部長孫運璿之邀、回台擔任工研院院長
- **1986年，張忠謀創辦了台積電，並身兼工研院、聯電與台積電董事長三重身分。**
- 30 年前籌組台積電，張忠謀寫了十幾封信給美日大廠，只有飛利浦點頭
> 【延伸閱讀】[【台積電的發跡故事】工研院一角的小生產線，如何變成了市值 11 兆元的世界級公司？]([https:/](https://buzzorange.com/techorange/2020/09/29/morris-chang-tsmc/)/)
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相較於以整合元件設計 (IDM) 為主、開發自家處理器與記憶體產品的聯電，台積電專攻晶圓代工。
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> 【延伸閱讀】[晶圓代工爭霸戰：台積電vs聯電](https://kopu.chat/2017/03/25/%E6%99%B6%E5%9C%93%E4%BB%A3%E5%B7%A5%E6%88%B0%E7%88%AD-%E5%8F%B0%E7%A9%8D%E9%9B%BBv%E8%81%AF%E9%9B%BB/)
> 【延伸閱讀】[晶圓代工爭霸戰：台積電VS三星](https://kopu.chat/2017/03/31/%e6%99%b6%e5%9c%93%e4%bb%a3%e5%b7%a5%e7%88%ad%e9%9c%b8%e6%88%b0%ef%bc%9a%e5%8f%b0%e7%a9%8d%e9%9b%bbvs%e4%b8%89%e6%98%9f/)
- 台積電的成功，[工研院](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B7%A5%E6%A5%AD%E6%8A%80%E8%A1%93%E7%A0%94%E7%A9%B6%E9%99%A2/)功不可末
> 工業技術研究院（簡稱工研院，英文簡寫：ITRI），為中華民國經濟部成立的公設財團法人，在臺北市、新竹市、新竹縣、臺中市、南投縣、臺南市等地皆設有院區或辦事處，是台灣最大的產業技術研發機構。
> 在臺灣經濟的發展過程中，前總統府資政[李國鼎](https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%9D%8E%E5%9C%8B%E9%BC%8E)都扮演極為重要的角色，是戰後臺灣經濟發展的重要推手，被譽為「台灣經濟奇蹟的重要推手」、「臺灣的科技教父」等。
- 以蘋果來舉例，雖然這是間全世界市值最大的公司，但多數人恐怕只認識賈伯斯，稍微有在關注的會知道現任CEO是庫克。那講到講到台積電，你直覺會想到的人物不外乎張忠謀或是現任公司負責人劉德音或魏哲家等人，但也因此會忽略掉一間成功公司背後具有卓越貢獻的人物。而林本堅在台積電所發明的浸潤式微影技術，讓當時被業界認為已經走到盡頭的摩爾定律一口氣往前推進七個世代。
- [【延伸閱讀】為什麼說林本堅是台積電和半導體產業的有名英雄？](https://www.youtube.com/watch?v=Bd-tOTUneiw&app=desktop)
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林本堅說：「不管遇到什麼問題，不能死守一種方法，要把心放上去，把問題解決。」
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圖片來源：[2020前15大半導體營收供應商、台積電及聯發科入列](https://iknow.stpi.narl.org.tw/Post/Read.aspx?PostID=17264)

### 先進製程產線布局
- [遠見：歷年最大手筆！台積電斥資100億台南買地，可以帶旺股價？](https://www.gvm.com.tw/article/74323)
> 台積電先在5月12日購入家登的南科不動產，交易金額新為台幣6.6億元，8月之後更為積極，接連在12日、19日、24日，分別以36.5億購入光板廠力特廠房、8.6億購入益通光能科技廠房、48.4億購入面板廠瀚宇彩晶廠房，總計今年 (2020年)收購廠房的金額已達到百億。
- [經濟日報：力特出售南科廠房給台積電 股價奔漲停](https://money.udn.com/money/story/5612/4778236/)
- [經濟日報：台積電擴產動作大 花8.6億元買益通南科廠房](https://money.udn.com/money/story/5612/4797572)
- [經濟日報：彩晶出售南科閒置資產給台積電 處分利益約14.4億元](https://money.udn.com/money/story/5612/4806560)
- [數位時代：台積電2奈米研發地落腳新竹寶山！百億南科廠房如何規劃、製程進度一次看](https://www.bnext.com.tw/article/58980/tsmc-7nm-semiconductor-2nm-euv-chip-)

### 台灣的科學園區
- [維基百科－臺灣的科學園區](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%87%BA%E7%81%A3%E7%9A%84%E7%A7%91%E5%AD%B8%E5%9C%92%E5%8D%80)
- 臺灣有許多科學園區，其中新竹科學園區、中部科學園區及南部科學工業園區是由中華民國科技部所主管，另外在各地也有許多的科技園區、科學園區及軟體園區。
圖片來源：[科技部－園區分布圖說明](https://www.most.gov.tw/folksonomy/detail/6551f365-d098-4a73-84bf-750623629dd7?l=ch)
- 台灣各地科技園區
- 新竹科學工業園區（簡稱新竹科學園區、竹科）是臺灣的第一座科學園區，涵蓋範圍橫跨新竹市東區與新竹縣寶山鄉，園區內廠商以經營電子代工服務為主，是中華民國高度發展高科技代工產業的主要科技重鎮之一。
- [【走一趟新竹科學園區】台灣積體電路產業如何起步？工研院靠「轉讓技術」成幕後推手](https://buzzorange.com/techorange/2020/08/27/chip-industry/)

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:thinking_face: **想想看！**　
台積電這麼多廠房的原因？帶來哪些好處？哪些壞處？...........
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- 台積電因受土地面積限制，高雄中油煉油廠舊址建廠計畫將以 2 座 12 吋晶圓廠為主，分成兩期施作。首期為月產能 4 萬片 7 / 6 奈米製程，第二期為月產能 2 萬片 22 / 28 奈米製程。若一切順利將在 2024 年完工，2025 年進入量產。
> 【延伸閱讀】[台積電再傳高雄將設 2 座晶圓廠，水電、人才取得仍是關鍵議題](https://technews.tw/2021/09/13/tsmc-again-reports-that-kaohsiung-will-set-up-2-wafer-fabs/)
> 【延伸閱讀】[台積電引爆高雄房價失控　預售2房轉手每坪55萬元](https://tw.appledaily.com/property/20210922/SEOU3IKIQJCTXNCHV3XA475AHU/)

### 半導體人才需求孔急！
- 台積電自 2020 年 9 月開始，擴大與國內 6 所大學開設「台積半導體學程」，積極培養先進製程所需人才，滿足未來台積電發展先進製程的需求。2020 年，台積電將計畫擴大施行，從原本清華大學擴展到台灣大學、交通大學、成功大學、台北科技大學、台灣科技大學 6 所學校，使更多學生受惠。
> 【延伸閱讀】[台積電培育先進製程人才，攜手 6 所大學開設台積半導體學程](https://finance.technews.tw/2020/09/01/tsmc-cultivate-talents/)
> 台灣大學規劃設立重點科技研究學院
> 清華大學規劃設立半導體研究學院
> 陽明交通大學規劃設立產學創新研究學院
> 成功大學規劃設立智慧半導體及永續製造學院
- [啟動史上最大規模徵才 台積電擊潰英特爾大擴張](https://tw.news.yahoo.com/%E5%85%A8%E6%96%87-%E5%95%9F%E5%8B%95%E5%8F%B2%E4%B8%8A%E6%9C%80%E5%A4%A7%E8%A6%8F%E6%A8%A1%E5%BE%B5%E6%89%8D-%E5%8F%B0%E7%A9%8D%E9%9B%BB%E6%93%8A%E6%BD%B0%E8%8B%B1%E7%89%B9%E7%88%BE%E5%A4%A7%E6%93%B4%E5%BC%B5-215859642.html)
> 劉德音受訪表示「今年 (2020年)的生意好，台積電將徵才8千人，是往年的一倍。」他說得雲淡風輕，外界卻不知道，台積電要啟動的是成立33年以來，史上最大規模的徵才活動，接下來台積電將深入校園，進行跟往年不一樣的搶人才大作戰。
:::success
[經營台積電30年，張忠謀靠3個W原則，輕鬆制定企業策略](https://www.bnext.com.tw/article/49572/how-morris-view-enterprises-operating)
> 張忠謀認為依循三個W原則，第一個Who要先找出主要負責的人，第二個What要清楚做什麼事情，最後一個When要訂下目標達成的時間，「公司的事情通通都把這三個W訂好，就可以回家睡午覺了。」
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## 台積電帶動半導體產業與科技進步
- 台積電的成功，也促使無廠半導體/無晶圓廠IC設計公司 ([Fabless](https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E7%84%A1%E5%BB%A0%E5%8D%8A%E5%B0%8E%E9%AB%94%E5%85%AC%E5%8F%B8)) 的興起。:thinking_face:
圖片來源：[全球IC設計營收前十強，3台廠入榜！TrendForce：下半年成長動能放緩](https://www.bnext.com.tw/article/65097/trendforce-2021-q2-ic-design)
- IC依照用途可分為：記憶體IC、邏輯IC、微元件IC、類比IC
圖片來源：CMoney產業研究中心
> 【延伸閱讀】[IC 設計產業的 Know How](https://www.cmoney.tw/notes/note-detail.aspx?nid=137899)

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你曾經用過運算放大器IC嗎？「運算放大器」是電子電路設計最常使用的電路，不僅有著悠久的歷史，更是類比電子領域的經典象徵。第一個使用真空管設計的放大器大約在1930年前後完成，而μA741運算放大器是晶片發展歷史重要里程碑。
【延伸閱讀】[維基百科－運算放大器](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%BF%90%E7%AE%97%E6%94%BE%E5%A4%A7%E5%99%A8)
【延伸閱讀】[什麼是運算放大器？](https://www.rohm.com.tw/electronics-basics/opamps/op_what1)
【延伸閱讀】[近乎萬能的運算放大器只是神話？](https://www.eettaiwan.com/20191112nt51-op-amp-myths/)
【延伸閱讀】[選擇正確的放大器](https://www.eettaiwan.com/20200422ta51-choosing-the-correct-amplifier/)
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### 台積電與中芯國際的比較

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## NVIDIA 在人工智慧領域的領先地位
- 維基百科提到關於AlphaGo與GPU的歷史關係
> AlphaGo的研究計劃於2014年啟動，此後和之前的圍棋程式相比表現出顯著提升。在和Crazy Stone和Zen等其他圍棋程式的500局比賽中，單機版AlphaGo（執行於一台電腦上）僅輸一局。而在其後的對局中，分散式版AlphaGo（以分散式運算執行於多台電腦上）在500局比賽中全部獲勝，且對抗運行在單機上的AlphaGo約有77%的勝率。2015年10月的分散式運算版本AlphaGo使用了1,202塊CPU及176塊GPU。
- [Nvidia 400 億美元購併 Arm，成半導體業新強權](https://technews.tw/2020/09/14/nvidia-arm-semiconductor-new-power/)
> 【延伸閱讀】[為何Nvidia非買Arm不可?黃仁勳揭露3大關鍵理由](https://www.ithome.com.tw/news/140057)


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:thinking_face: **想想看**
近年來人工智慧發達，尤其NVIDIA在人工智慧硬體領域更是功不可沒，在NVIDIA併購ARM後，又會有哪些影響呢？著眼於此，請從NVIDIA的過去、現在、未來等三個角度，與組員分析討論
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## 車用晶片
圖片來源：先探提供

- 全球車用晶片85％在5大廠手裡 為何找台積電求救？因為，全球車用晶片逾八五％都掌握在英飛凌、恩智浦、意法半導體、德州儀器與瑞薩電子五大IDM廠。

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## 補充資料
- 吸收新知管道 (舉例)
- [DIGITIMES](https://www.digitimes.com.tw/)
- [科技新報Tech News](https://technews.tw/)
- [科技報橘TechOrange](https://buzzorange.com/techorange/)
- [EE Times電子工程專輯](https://www.eettaiwan.com/)
- [EDN電子技術設計網](https://www.edntaiwan.com/)
- [新電子科技雜誌](https://www.mem.com.tw/)
- [新通訊元件雜誌](https://www.2cm.com.tw/2cm/zh-tw/)
- [All About Circuits](https://www.allaboutcircuits.com/)

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## 尚未整理
- [中國移動成立晶片公司 進軍物聯網晶片製造業](https://www.chinatimes.com/realtimenews/20210706001628-260410?chdtv)
- [半導體學院 陽明交大拔頭籌](https://www.chinatimes.com/newspapers/20210709000111-260202?chdtv)