【獨家披露】2022台積IT發展重點(上)：從自動化製造到智能化製造，全球化營運是台積IT新挑戰

【可參考下篇：2022台積IT發展重點(下)：新任CIO帶頭，台積IT展開2大變革支援全球營運】

「台積IT目前最大的挑戰是，晶圓廠越蓋越多，IT的軟體產品如何快速從一個廠，擴展到其他廠？台積IT架構、產品設計，如何從單一廠，可以支援到10座、20座，甚至更多座的可能性？」台積電IT主管Jenny Hu強調。在2021年10月15日，一場台積IT校園徵才活動中，Jenny Hu透露了台積IT當前最重要的戰略課題，「甚至是，如何監控這些IT系統的可靠度，發生問題如何快速恢復，這些都是台積 IT發展戰略未來的課題。」她的語氣既是興奮，又是急迫，正反映出台積IT一連兩年大舉招募IT人力的迫切需求。

2020年5月，台積宣布將在美國亞利桑那州設立先進晶圓廠，2021年動工，2024年要開始量產。這個上百億美元投資的海外設廠計畫，對台積IT帶來全新的挑戰。

因為一談到台積電的優勢，眾人第一個想到的就是台積在半導體技術上的領先和發展，但是鮮為大眾所知的是，IT軟體對台積電的重要性，遠超乎一般人的想像，甚至可以說，IT的重要性，不亞於半導體領先技術的價值。

台積競爭優勢的秘訣：跑在程式碼上的晶圓廠

「台積電如何維持競爭優勢，一個很重要的秘訣就是『跑在程式碼上的晶圓廠』（Fab runs on code）。」Jenny Hu解釋：「不管是半導體前瞻製程，或是全球製造能力，IT都是非常重要的支援夥伴。過去的高度自動化製造系統，到正在發展的智慧化和應用軟體，每一個單位都會用IT打造的系統和平臺。」

在2020年底，台積有史以來第一次舉辦線上IT徵才活動時，一位台積資訊主管就直言，台積一直用IT重新定義半導體的製造和生產。

當時台積電更首度公開了自家晶圓廠所採用的IT軟體架構，從生產製造相關的晶圓製造MES系統、機臺自動化，機臺控制系統等，另外還有品質管理、設備管理、製程良率分析等系統，還需要業務管理用的CRM、ERP、電子商務系統、產品資料管理、供應鏈SCM、HCM人資系統等，這些系統都是由台積IT所開發的軟體產品。正因為大量依賴軟體來支援生產製造，所以，才會說台積的晶圓廠是「跑在程式碼上的晶圓廠」。

30年台積IT發展，從全自動化、AI化到數位轉型

而這一路的發展，可以追溯到1995年展開的台積自動化旅程，在2000年從半自動邁進全自動化階段。在台積電於2021年6月公布的「109年度企業社會責任報告」中，台積更將全自動化後、AI化到現在數位轉型的歷程，分為三個階段，2000～2010年是自動化製造時期，以2000年作為自動化元年，開始發展機臺自動化、物料傳送自動化、晶圓派工自動化。

到了2011年，開始進入新的發展階段，這一年也是台積智能化元年，開始發展晶圓大數據，率先進入智慧化生產流程，將人工智慧導入晶圓製造。

而從2013開始，連續三年，台積以跨界培育人才為主，並且同步打造資料整合平臺和高效能計算環境，來發展機器學習平臺。到了2017年，開始強化智能系統，找來專家參與智能模型開發，建立專家知識庫（分析標的、製程特性、跨站相依性、資料預處理）來精進智能化製造。到了2018年時，台積已經擁有1,000位IT人員和300位機器學習專家，這群人成了智能化製造的關鍵戰力。

2018年10月，台積首度宣布在開放創新平臺（OIP）提供「虛擬設計環境 」VDE，讓客戶透過雲端進行晶片設計，也啟動第5個開放創新平臺聯盟「雲端聯盟」，將雲端業者納入晶片設計製造生態系。這是台積電大舉運用雲端技術的重要成果之一，也讓台積IT累積更多雲端原生技術能力。

台積在2019年開始發展知識智慧化，利用AI來發展智慧排程與精準派工、提升人員生產力、優化機臺生產力、製程與機臺控制、品質監控。

2019年，台積一方面持續大舉利用AI來發展智慧排程與精準派工、提升人員生產力、優化機臺生產力、製程與機臺控制、品質監控。另一方面，在IT軟體開發策略上，台積也開始著重在雲端應用以及手機App開發，值得一提的是，台積軟體開發流程更是大變革，從瀑布開發模式，轉為DevOps和Agile開發模式。這些基礎，都成了台積開始擁抱雲端原生架構，展開數位轉型的基礎。

2020年是台積數位轉型的關鍵第一年

2020年是台積從智能化製造，展開數位轉型的關鍵第一年。因為在這一年全球疫情開始暴發，雖然臺灣災情相對影響較小，但台積也因疫情而加快了數位轉型的腳步，開始發展AR/MR跨廠遠端協同合作、強化廠際技術移轉能力，推動數位工廠（Digitized Fab）的製造流程改造計畫，以及打造遠距辦公系統等。2020年中，更展開了5G企業內網規畫與部建。

台積電在2020年12月首次舉辦線上大規模徵才，要招募海內外IT業界人才。同時也首度公布了台積電數位轉型的五大方向，包括了用AI、大數據及尖端數位科技來打造智慧製造（如智能調機及機臺邊緣運算）、數位供應鏈管理、高效能混合雲端運算及服務（將適合業務上雲，如雲端CRM和雲端HCM）、工作場所現代化（如內部行動App、RPA、智能會議室等）、團隊協作（如AR/MR遠端協作、使用者為中心的團隊協作合作平臺）。也因為要發展這5大轉型方向，台積除了繼續招募AI/ML人才之外，也開始大舉招募3類IT人才：雲端平臺架構師、基礎建設架構師與工程師和資安維運工程師。

台積數位轉型初步成果首度公開

iThome在2021年初，獨家揭露了台積2020年底的數位轉型成果。第一類成果是台積一路從大數據和多年AI化發展後的成果，在AI和ML有4大應用布局。製程研發面，用AI協助理解高複雜高維度的製程開發挑戰。在Fab量產面，用AI和ML分析感測資料和檢測影像，來進行品質檢驗、缺陷檢查，協助快速產生高品質的晶圓。另外在業務面，市場動態分析大量使用AI，也用來分析顧客行為模式。最後一項在IT維運上，利用AI協助IT內部複雜系統的維運，異常偵測等。另外，台積也揭露了下一代智慧工廠的發展策略，要結合行動應用、MR、IoT、大數據和AI來發展下一代AI工廠。

另外一類則是台積IT自身的轉型成果，包括了首度公開的TSMC內部雲端軟體開發平臺，整合了DevOps流程和工具，來支援上千名工程師的開發工作。台積多數應用程式已轉移到Kubernetes環境，也採用了微服務架構來設計軟體系統。

2020年底，台積IT基礎架構團隊的工作也聚焦三大重心，第一是運用各種基礎架構新技術（完整行動應用、導入協同合作和線上會議服務、雲端服務整合利用）協助企業數位轉型，其次則要將台積的資料中心，透過軟體定義（虛擬化、容器化、基礎架構程式化）轉型成真正的私有雲。最後一項是基礎架構持續創新，例如導入新世代5G、IoT製造、AIOps技術。

如何面對擴大全球製造的挑戰是未來目標

台積在2020年5月宣布的海外設廠計畫，更讓台積IT感受到未來要面對的新挑戰。Jenny Hu指出：「台積雖然有很好的IT基礎，但是還不夠，接下來要面對擴大全球製造的挑戰，如何善用現在的雲端技術，是接下來努力的方向。」

尤其，在台積少數廠內，仍有大型主機實體設備，目前台積資訊基礎架構最大宗是虛擬機器，Jenny Hu坦言，台積IT逐漸會遇到垂直擴充（Scale-up）的擴充瓶頸。所以，台積開始構建自己的K8s，計畫將台積所有服務都會陸續部署到K8s上，以利展開快速轉型。「台積要持續成長，未來管理的伺服器數量，可能是現在的5倍，10倍，甚至更多。」
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【台積IT新關鍵能力】封面故事

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