东芝发明闪存在日本被遗忘--NHK纪录片讲述舛冈富士雄的功绩

ICT 2018年02月06日

2017.11.29(星期三) 汤之上 隆

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日本东芝旗下半导体子公司“东芝存储器”的购买方最终确定为以美国基金贝恩资本为主的“日美韩联合体”。目前,并购交易的顺利完成面临两个问题,东芝和西部数据之间仍然存在法律纠纷,并需向相关的各国申请《反垄断法》审查。如果2018年3月底之前不能完成《反垄断法》审查,东芝将因为连续两年债务超标而面临退市。

据《日本经济新闻》2017年11月21日的报道,东芝试图通过发行股份的方式更快地获得融资,决议通过向第三方分配方式发行新股总额约为6000亿日元给所定的投资机构。高盛作为东芝的咨询方,找来了对冲基金领域的全球60多家投资机构,计划于12月5日缴清款项。东芝表示,筹集的资金预定用于与西屋电气的美国核电站建设项目相关的母公司保证金6000亿日元的一次性偿还。这些可被视为税法上的亏损额,预计能通过减轻税务负担而增加约2400亿日元纯利润,从而可避免出现约为7500亿日元的超标债务。

由此推断,东芝即使赶不及通过反垄断法的审核,导致“东芝存储器”的出售推迟,但仍可保持上市公司地位。而笔者产生了这样的疑问:既然有解决的办法,为何还要出售东芝约占9成营业利润的内存业务呢?

从发明NOR型 NAND型闪存到离开东芝

正当笔者思考上述问题时,2017年11月23日NHK电视台播放了名为《勇敢者-硬骨头的工程师》的50分钟纪录片。在纪录片中,NOR型 闪存和NAND 型闪存发明者舛冈富士雄<Fujio Masuoka>以及该产品开发初期的成员都以实名登场。期间,通过穿插专访等内容,生动的讲述了从研发初期到实现产业化生产的过程。

NOR型闪存主要用来存储程序,NAND则是存储数据的半导体存储器。通过IoT和大数据的普及,NAND型以出奇速度急速扩大市场。

曾有传言说舛冈富士雄是一位特立独行的人,然而在节目中人们对他的描述让人惊叹。在NAND的产业化方面,也让人们理解了他们所面临的超出想象的困难。

本文将介绍舛冈富士雄的经历,并将以节目中的内容为基础,介绍他的奇人奇事。同时,讨论舛冈富士雄为什么发明了NAND,东芝又是如何将其实现了产业化。

笔者作为一名原日立的半导体技术人员,想在文章开头提出一个论点“在日立,(即使有舛冈先生)这项研究开发和产业化也是不可能实现的。”

舛冈先生的创意在日本并未得到肯定

下图是2种有代表性的半导体存储器DRAM和闪存(NOR及NAND)的世界市场规模变化,和舛冈富士雄的职位变动。

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图1 DRAM和闪存(NOR&NAND)的市场规模和舛冈富士雄的职位变动。
出处:笔者根据《半导体数据书》等电子期刊制作

舛冈富士雄在1971年完成日本东北大学工程系电子工程专业的博士课程之后,成为东芝的正式员工。最初,他被分配到半导体的研究开发部门,1977年被调至营业部门。当时,虽然他针对IBM和英特尔等开展了各种推销活动,但是什么都没有销出去。

一年后,舛冈富士雄被调离营业部门转入半导体工厂的制造技术部门。当时的东芝销售业绩非常好,1M DRAM的销量占据全球份额的六成,舛冈富士雄似乎也为该产品的开发做出了卓越的贡献。

3、4年后,由于ULSI研究中心的当时研究中心所长武石喜幸先生的原因,舛冈富士雄于1980年后再次回到半导体的研究开发部门。这时,他想起了1980年时关于NOR的创意,于是1984年舛冈富士雄首先提出了快速闪存存储器ULSI的概念。然而,这并未得到东芝及日本社会的重视。

另一方面,英特尔看到了这项发明的潜力,与东芝签订了交叉授权许可协议,成立了300人的闪存事业部。当时英特尔技术制造本部副社长、香港出身的Stefan Lai评价称,英特尔改良了东芝发明的NOR,并成功实现批量生产和低价格,同时炫耀着自己豪宅,赞美“这就是美国梦”。

尽管东芝发明了NOR,但英特尔先行将其发展起来。舛冈富士雄并不服气,在1987年又提出NAND的概念,并且和10位各具特色的同事共同研发,仅3年时间就获得成功,并准备推动新发明实现产业化。当时的研发团队包括“优雅的天才”项目负责人白田理一郎先生(现任台湾清华大学教授)、舛冈的大管家兼出气筒、俗称“沙袋”的作井康司先生(后转职到索尼和英特尔)、原橄榄球选手、被称作“隐形的领导人”百富正树先生(现任东芝内存技术研究所长)等。

然而在1991年,舛冈富士雄的事业后盾、即ULSI研究所长武石喜幸突然去世(享年63岁)。舛冈富士雄失去了最理解和最支持他的领导。当时,东芝主力商品DRAM日均2亿日元的利润收益,而逆流而上研发NAND的舛冈富士雄却失去了理解者和支持者。

曾任舛冈富士雄领导的飯塚尚和评价说,舛冈富士雄是一个口直心快的人,他的行为很少有让上司喜欢的。他在别的领导手下干得也不太顺心吧。

之后,舛冈富士雄在1993年升职为技监,但也只是空职。他没有自己的办公室和部下,研发预算也没有,在东芝不能开展任何研发工作。于是,在1994年他辞职离开东芝,转职到东北大学任教授。也是那时,NAND开始实现了产业化生产。

舛冈富士雄,一个具有强烈个人色彩的工程师

传闻舛冈富士雄是一个极具独特个性的工程师,巧妙形容的话是一位天才,说难听点他就是一个怪人。在NHK的节目中,记者采访了舛冈富士雄在NAND研发初期的团队队友,讲述他的奇人怪事。

作井康司从早到晚被舛冈富士雄训斥,曾被形容是他的出气筒。目前任职湘南工科大学教授渡边重佳说:“他总是容易发火,不过有时候他发着火就睡着了。”

目前任职东洋大学教授的堀口文雄说,舛冈富士雄给人一种“唯我独尊”的感觉,经常把那句“地球可是为了我而转”挂在嘴边。

现在跳槽到外资半导体生产厂家的有留诚一回忆说,舛冈富士雄平时有工作吗?说实话我也不清楚。他在公司时常是在睡觉,到5点下班时间还会问大家:“一起去喝点吧?”。舛冈富士雄这个人在团队中十分惹眼,作井康司说:“再也没有像他那样的人了。非常的引人瞩目。也许是干了一份好工作的缘故吧,总是能获得别人的谅解。”

作井提到:“舛冈先生曾在下午三点让总务的女员工倒了一杯红茶,之后却说‘香味不够’,又往里面加了白兰地。”据伊藤宁夫回忆,当时能容纳100人的屋子里一直飘着一股酒味。

舛冈回到家之后好像整夜都在撰写专利,所以在公司才会经常睡觉。不过,正因为如此,他才能在东芝注册500件专利申请。其中NOR和NAND的专利占了多数。

舛冈和他的直系下属也是NAND团队负责人白田关系不好。许多成员都提到当时“白田先生一直躲着舛冈先生,他们之间水火不容。”白田也讲到:“说实话,我在和舛冈先生保持距离。”有留也说:“早上上班的时候,舛冈先生和白田先生之间放着一个花盆,有那个花盆在,两个人就不用直接面对面了。”白田说道:“是我放的。不过舛冈先生还嘲笑了一番。”有留说:“他们的关系普通人难以理解。”

这样的例子不胜枚举。发明NAND的舛冈先生毫无疑问是怪人奇人这是公认的。不过,关于NAND项目负责人的白田,作井表示他也是“在东芝以外的其他地方找不到工作”的怪人,是一位“与舛冈不同类型的天才”。

为什么舛冈能够发明NAND,为什么东芝能够将其发展起来

接下来我们来分析为什么舛冈能够发明NAND,东芝能将其发展起来呢?

(1)舛冈富有才干

舛冈于1971-1993年在东芝工作的22年间里,申请了大约500件专利。平均大约一年23件,一个月2件,其专利的申请频率非常恐怖(顺便一提,笔者16年申请了55件,在日立算是较多的一类)。

据了解舛冈的人讲到,参加国际学会回来,拿到厚厚的草稿合集后,他会从头到尾地通读一遍,仅这样就能撰写几十个专利。

从这些事例中,评价舛冈是极其优秀的技术人员,甚至是“天才”也不为过。不仅如此,他既充满自信又非常强势地坚持自己的主张,似乎可以说出“地球是因为我才转动的”“谁的话我也不听”这样的话。

因为有这样鲜明的个性,他才会想出“突破当时常规”的想法,这正是创造NOR和NAND的灵感源泉。

(2)从销售部门和工厂来到了研究开发部

舛冈在销售部门时经历过“无论性能多好的存储器,价格高就完全卖不出去”的困境。而且还曾在(可能是DRAM的)工厂从事生产技术的相关工作。因为有这些经历,他才会对“必须要让存储器降价,必须要降低成本”有深切的体会。

因此他才会考虑“故意降低性能以削减成本”。这就是以“创新的窘境”闻名的哈佛大学商学院克里斯坦森教授所提出的“颠覆性技术”。

事实上,在NOR之后发明的NAND最初的传输速度比NOR慢1000倍。任何人都会对这种超慢的存储卡“瞠目结舌”。

笔者从日立企业离职后,从2003年到2008年在同志社大学研究“为什么DRAM产业会衰退”。然后得出以下结论:虽然日本曾经生产出了保质25年的高品质DRAM并行销世界,但是在进入PC时代后没有转变生产方式,对于用在PC,其所生产的DRAM技术却过于先进且质量过高。结果被低成本大规模生产PC专用产品的三星公司的颠覆性技术取代。

因此笔者认为考虑“生产低成本存储器”的舛冈在当时可能是“打破常规”的人,而且“独具慧眼”。我认为他的想法有可能是基于在销售部门和工厂的经验所得出的。

(3)描绘宏伟梦想

同时,在开发的初期阶段,舛冈还在求职面试中对前来面试的学生讲过他未来的梦想:“NAND会取代硬盘!”“出气筒”。作井当时就吓了一跳:“他居然说出来了!”。长谷川也说大家都想不到应该有那样“傻事”。

可是,现在,舛冈的梦想实现了。对此,伊藤说道:“在某种程度上,舛冈先生所说的实现了,我有点后悔没有相信他。”舛冈所贯彻的“非常识”经历了30年的岁月成为了“常识”。

笔者从这件事上体会到了在开始一项新事业时,怀揣巨大的梦想有多么的重要。有一句谚语叫“着眼大局,着手小局”,身为负责人,必须能够描绘出大局的“梦想。”

(4)让充满个性的下属自由行动

但是,“着眼大局”描绘出了梦想,就必须“着手小局”开始动手了。在NAND的初期开发团队中有“不紧不慢的天才”负责人白田,他设计出“控制电子量回路(Bit by bit verify)”,提高了数据刻录速度,大大提高了性能。

这位白田先生试图打造一个“畅所欲言”的自由团队,这就是团队特色。结果开会时常常没法做出决议。百富则成为了“幕后负责人”来领导团队。再加上“舛冈的管家兼出气包”的作井,白田、百富、作井三个人形成了优势互补的绝妙组合,虽然个性迥异却能拧成一股绳。

白田说,舛岡不会追究细节,让我们自由地去做。在某种意义上,这或许是对我们的一种信任。但舛岡本人却说:“实际技术开发都是由他们来做,我只是在一旁发号施令。”

堀口说,舛岡特别讨厌,下面的人唯有团结起来抗衡。百富说,舛岡完全不考虑战略方案等复杂的问题,根本不管理。但堀口也说,我觉得实际上舛岡很会管理,他做到了绝佳的排兵布阵。

渡边说,舛岡没喝酒的时候会把自己比作“释迦牟尼”,只管安排方针策略,而部下都是“孙悟空”,舛岡一吹气,部下们自己就开始干活儿了。虽然他常常如此夸张地联想,但实际上却起到了给部下自由发挥空间的效果。作井说,舛岡时常会让我们做“主角”,现在想来,舛岡也许就是“黑子”(译注:日本的歌舞剧表演中身着黑衣、负责换道具,使得以表演顺利进行的人)一样的存在。

中井弘人说,没有自由宽松的管理环境,技术是绝不可能蓬勃发展的,而舛岡的NAND团队就是集结了一些个性鲜明的人才,在宽松的状态下进行开发的。我推测这是他们成功的重要原因之一。

(5)坚实后盾武石所长

舛岡于1987年发明NAND,初期开发团队于1993年将其商业化,那时正值DRAM鼎盛的时代。当东芝的半导体部门正全力发展DRAM时,只有舛岡的团队看向了别的方向。

作井说,我们爬上了一个背阴坡,就像不见天日的夜行者。堀口说,当时东芝的立场是不允许我们研究这样的东西的。渡边说,很多人觉得舛岡是个“包袱”。大家都跟他说,与其研究NAND还不如好好做DRAM。

但堀口说,舛岡拼命地维护我们的团队。实际上,舛岡常说,让我做DRAM我却偏要做NAND。能接受我这样做的只有东芝。

那时支持舛岡的NAND团队的是ULSI研究所的武石所长。“舛岡的做法符合技术发展的方向,那就好好做吧。”这句话成了抵抗DRAM派的防御壁垒。舛岡的上司武石所长是最理解他的人,可能也是NAND商业化取得成功的真正功臣。

如前文所述,武石所长于1991年突然逝世。失去了最大的理解者、支持者的舛岡被提上了技术总监的位置,但这个架空的职位既没有部下也申请不到预算。他被逼进了一个无法开展研发的环境,最终于1993年离开东芝。也许,如果武石所长再早几年去世,东芝就无法实现NAND的商业化。

(6)只有东芝才能实现

“天才”舛岡在经历过销售和制造的业务后,发明了“降低性能、缩减成本的储存卡”,给个性鲜明的部下们自由发展的空间,并且得到了武石所长的支持。由此,东芝才实现了NAND的商业化。

这就是笔者对于“为什么舛岡能够发明出NAND,又为什么东芝能够实现NAND的商业化?”这一问题的答案。

但还有一点必须补充。那就是“这只有东芝才能实现”。

正如文章开头所述,笔者是日立的半导体技术人员。在日立,即使有同样的团队,即使舛岡发明出了NAND(不,没有他在销售-生产-研究中心的工作经验,也许发明都难以实现),NAND商品化也是不可能实现的事情。NAND团队一定会被DRAM主流派击溃。

笔者虽在日立工作,但有着许多在东芝的熟人、好友,也在东芝做过15次讲座。在此过程中,多次接触到了东芝的技术文化,毋庸置疑,东芝的技术人员的确比日立有着更高的自由度。东芝有着能够容纳舛岡这样古怪奇人的宽广胸怀(也许是缘于有武石所长作为坚实后盾吧)。

如果舛岡在日立,必定会被视为“眼中钉”,饱受打压和排挤,最终只能抽身而去。NAND商业化这样的目标,是不可能实现的。

没有NAND的世界已经无法想象/世界早已离不开NAND

在节目的最后,作井漫步在街巷,对镜头说“现在无论是智能手机、家用电器,还是IC卡、信用卡中都装有闪存卡。一想到那些电子回路正在运转我就很兴奋,因为人人都在用装有闪存卡的产品。这是前所未有的。”

“要是没有闪存卡,不知道今天的世界会是什么样子,可能智能手机也不会这么普及,真是不敢想象啊。”

除了作井所说的产品,随着当今物联网和大数据的不断普及,物联网的传感器和储存大数据的服务器都需要大量的NAND。因此,物联网与大数据将会掀起一场产业革命。

的确,东芝研发的闪存卡改变了世界。这是东芝自由的技术文化的产物。

东芝已经卖掉了储存卡产业,但绝不能失去“自由的技术文化”,因为“自由的技术文化”终将会孕育出第二个“NAND”。

转载自·JBPress
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