2018、2019年轉型前基礎工程,開始引進容器技術,嘗試敏捷和DevOps模式。2020年正式啟動數位轉型,不只大力推動IT現代化,也展開IT大徵才,聚焦五大轉型方向。2021年,台積數位轉型進入全新的階段,找來矽谷大將擔任CIO,不只大幅改組IT組織,並從專案模式開始轉為產品模式,更全面擁抱DevOps和雲原生。台積也自建K8s平臺,從私有雲架構邁向混合雲。2022年,台積進一步聚焦六大數位轉型新方向,不只是製造和IT技術的轉型,更要實現組織、文化和工作型態的現代化變革。
2018~2019年轉型準備期:推廣容器技術和DevOps
● 2018年:導入超過十年的虛擬化技術架構開始出現瓶頸,單體式應用系統,靠不斷提高硬體規格也難以支援台積的需求。台積在內部資料中心開始嘗試K8s和容器化技術。
● 2019年:開始推廣容器化技術,以商用軟體產品建置K8s私有雲,開始將VM搬遷到K8s環境。軟體開發策略著重雲端應用及手機App開發,軟體開發流程則從瀑布開發模式,開始嘗試DevOps和Agile開發模式,並開始進行IT文化的改變。
2020年轉型重點:加速IT現代化和IT大徵才
● 2020年:因疫情加速數位轉型腳步,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5月,台積宣布將在美國亞利桑那州設立先進晶圓廠,將於2021年動工,於2024年開始量產。海外擴廠計畫,讓台積加速發展全球化營運能力。
● 2020年中,展開5G企業內網規畫與部建。
● 2020年12月,台積電IT首次線上大規模徵才,招募海內外IT業界人才,主要招募3大類人才: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。
● 2020年底成果:3大重心、4大AI應用和5大發展方向。
【TSMC內部雲端軟體開發平臺】,整合DevOps流程和工具,支援上千名工程師開發。多數應用程式已轉移到Kubernetes環境,也採用微服務架構來設計軟體系統。
【2020台積IT基礎架構團隊三大工作重心】:運用各種基礎架構新技術(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,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、基礎架構持續創新(導入新世代5G、IoT製造、AIOps技術)。
【2020台積AI和ML四大應用布局】:製程研發面:用AI協助理解高複雜高維度的製程開發挑戰。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。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。IT維運:利用AI協助IT內部複雜系統的維運,異常偵測等。下一代智慧工廠發展策略,要結合行動應用、MR、IoT、大數據和AI來發展下一代AI工廠。
● 2020年底,揭露【台積數位轉型五大方向】: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)。
2021年轉型重點:組織重組和流程變革,全面擁抱DevOps和雲原生
主要作法:擴大推動敏捷開發模式,CI/CD工具鏈雲端化、私有雲走向混合雲架構,開始推動雲原生,逐步減少技術債。
● 2021年2月,找來曾任臉書企業平臺架構處長、Mozilla資訊技術副總的林宏達博士,擔任台積電資訊長。負責範圍涵蓋台積公司資訊技術相關業務,包括智能製造服務、高效能運算、數位化供應鏈、電子商務、團隊協同合作、現代化辦公室及資訊技術基礎架構等。
● 2021年5月,台積IT組織重組。台積IT目前規模超過數千人,分為四大處,人數最多的是技術系統整合處(Technology System Integration Division,簡稱TSID),負責智慧製造相關的系統,和工程技術的系統整合工作,主要任務是打造智慧製造工廠,機臺自動化生產力和12吋廠自動化。
第二大部門是負責基礎架構的資訊建構暨通訊服務處(Infrastructure & Communication Services Division,簡稱ICSD),主要任務是負責IT基礎建設和管理,雲端運算服務和網路資訊安全。只要設立新的廠區,ICSD就需要支援新設立的資料中心。
第三個部門是負責AI相關的智慧應用整合處(AI Application Integration Division,簡稱AAID),主要任務包括了人工智慧應用、設計研發平臺、工程資料分析和8吋廠自動化。另外還要負責一些分析任務和8吋廠自動化工作。
最後一個處是企業系統整合處(Business System Integration Division,簡稱BSID),主要任務包括了電子商務系統、企業資源規劃(ERP)、供應鏈管理(SCM)、人力資源管理HCM等系統。
● 2021年中,IT開發邁向Product模式:過去是開發和維運分開,每設立新廠,就設立資料中心和新維運團隊。現在改為Product模式,按照IT軟體產品來規劃,而不是依照工廠建廠來規劃。隨著相關自動化工具越來越完整後,要將DevOps落實到台積IT各項流程。
甚至連台積AI開發流程也比照軟體開發流程,導入CI/CD,再加上CT(Continuous Training),直接在開發流程中套用各項程式碼安全機制,包括程式碼弱點檢查,再加上機器學習相關的模型弱點檢查等。
● 2021年10月,再次大規模招募五大類IT人才,首度開始招募SRE工程師和DevOps工程師,另外還有軟體工程師、AI/ML工程師和資訊基礎架構工程師,其中以軟體工程師和DevOps工程師招募需求最大。2021年更開始舉辦3個月的新手訓練營,先用2個月集中訓練,學習各項台積IT所需的Cloud Native技術和DevOps工具鏈,再回到原單位進行一個月的就職訓練。
● 2021年,開始招募SRE團隊,大力發展基礎架構程式碼化(Infrastructure as Code),使用軟體的方法管理TSMC全球資料中心、基礎架構硬體設計、建設和維運。智慧製造部門SRE平臺先上線。
● 2021年底成果:
用開源技術打造【台積自己的Kubernetes平臺】,稱為自建K8s。2021年底時,已將多座晶圓廠的應用系統,搬遷到自建的K8s環境中。計畫2022~2023年期間,將所有服務都搬遷到自建K8s上。
數位商務軟體產品,也從【私有雲架構邁向混合雲架構】,並將CI/CD工具鏈雲端化來支援數千人同時開發的需求。
在雲原生架構和微服務實際上線後,成立跨部門小組(Squad Team)讓不同工程團隊的工程師以虛擬團隊方式,交流共用平臺服務或新元件的經驗。
2022年轉型重點:CI/CD具體實踐,DevOps一體化
主要作法:改為產品導向的開發模式,自建商務平臺的開源版K8s、平臺工程(成立Platform SRE和Platform Ops),從DevOps(CI/CD)到DevSecOps,重視UI和全球化IT開發合作
● 2022年初:四大部門再次組織調整,以產品來規劃出不同的開發團隊,數位商務產品組織旗下分為CRM、PLM、SCM、FML(ERP)和HCM等工程團隊,每個產品團隊,包括了前端工程師、後端工程師和DBA。並成立產品管理部門,負責產品管理、專案管理、使用者體驗、預算控管等,在每個工程團隊都配置了產品經理。另外還設立了平臺團隊,負責基礎服務和設施,提供數位商務需要的共用服務,例如資安、商務應用平臺、資料平臺解決方案、共用服務等中臺服務。
2022年初2大目標:
● 台積IT主要軟體產品都改為【產品開發模式】,也用DevOps來管理。包括MES、機台自動化、機台控制、品質管理、設備系統、製程良率分析、CRM、ERP、電子商務、生產資料主資料庫、供應鏈管理SCM系統和人資管理HCM系統。
● 從Scale up(垂直擴充)邁向Scale out(水平擴充):台積IT已運用開源技術打造了台積私有的K8s環境(自建K8s而非商用K8s),逐漸將各項容器化應用,轉移到這個自建K8s環境上。未來台積所有服務都會轉移到K8s上,更要大力發展全球資料中心維運能力,目標是要強化應用程式可靠性和快速回復能力,以公雲全球資料中心營運方式,作為學習的標竿。
● 2022年8月,電子商務系統底層K8s平臺正式上線,數位商務部門SRE平臺正式上線。與客戶相關的TSMC.com跟TSMC Online已經搬遷上公雲,HCM服務也上公雲,計畫將更多需要對外的服務搬上公雲,例如SCM入口網站。採用公雲架構後帶來不少明顯效益,如一份多達數百GB的製造設計文件下載時間,從數十小時,縮短到3小時。
不過,不需對外提供服務的AP,仍然部署在私有雲以確保安全,例如部分商用軟體與智慧製造系統。
● 2022年10月29日:首次舉辦TSMC IT技術日,吸引超過1,500人報名,台積電資訊長林宏達率領智慧製造、企業系統、資訊架構等領域的技術主管,從AI、資料中心維運自動化、台積敏捷導入過程和雲原生導入經驗來介紹過去2年來的轉型成果。
● 首度揭露打造內部 Web Service三階段發展過程:
階段1,標準服務目錄。提供自助式的部署和維運元件(包括IaC元件),開發團隊可透過CI/CD部署標準服務。
階段2,多租戶服務平臺。提供方便管理的標準服務,可用網頁介面註冊所用服務和異動管理。
階段3,Web Service平臺。服務更多元化,也增加可觀察性能力。可以外掛方式提供效能監測、帳務與報表功能、警告通報自動化、Log和事件機制等。
台積數位轉型六大新方向
● 2022年10月,揭露【台積數位轉型六大新方向】,並發表【新版IT產品藍圖】包括數位工廠和數位商務)。
1. 智慧製造:瞄準全面智慧化的挑戰,包括了資料處理和智識萃取、Scaling(AI服務平臺化、產品化,來擴大AI應用規模和廣度)和AI應用的全球維運與安全。
2. 聰明維運:結合雲原生平臺與現代數位科技,實現用軟體維運的新模式。
3. 工作型態現代化:用MR強化遠端協作、提高終端用戶的自動化、強化便利和省時機制,來消滅重複性工作。
4. 數位供應鏈:用IoT提高資產追蹤力和連續性,用AI/ML強化場景模擬和規劃來支援業務決策,發展供應鏈先進大數據分析,強化供應商永續能力。
5. 技術架構現代化和 6. 雲原生設計:打造容易取用的技術積木(開源技術、雲原生),打造世界級軟體架構來實現世界級晶圓廠運作。包括了靠成長心態驅動業務與IT價值,擁抱混合雲兼顧安全與效率,善用SRE/DevOps增進服務可靠性和使用體驗,善用IaC加速調度和擴充。
圖片來源/台灣積體電路製造股份有限公司
資料來源:台積電官網和台積電IT Day活動、iThome整理,2022年11月
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