支援學研界發展系統晶片 國研院開發客製化設計平台

2023/05/09  聯合新聞網/記者趙宥寧
 

「前瞻半導體與量子」是國科會八大前瞻科研平台之一,國家實驗研究院半導體中心執行國科會政策,開發「客製化系統晶片設計平台」,讓學研界可以專注於研發系統晶片中的關鍵技術「特定應用之電路」,結合此平台,即可將創意轉換成完整的系統晶片,縮短製作成本並加快產製時間。

各種新興應用對運算硬體的效能要求越來越高,也讓自行研發客製化系統晶片的趨勢掀起高潮,如蘋果的MAC系列產品,是使用自己研發的M1及M2晶片;谷歌自行設計的Tensor晶片則用在Pixel系列手機;亞馬遜為強化AWS(Amazon Web Services)雲端運算服務,開發Graviton晶片;特斯拉則研發Dojo晶片,用於雲端的訓練資料中心與終端的汽車自動駕駛。

客製化系統晶片的設計需求方興未艾,其中涉及許多複雜且艱深的專業技術。為加快國內學研界研發客製化系統晶片的腳步,國研院半導體中心開發出「客製化系統晶片設計平台」,讓學研界可以專注於開發系統晶片中的關鍵技術「特定應用之電路」,即可結合平台,將創意轉換成完整的系統晶片。

「客製化系統晶片設計平台」中包含了ASIC 與FPGA 兩項功能,學研界使用此平台的過程中,國研院半導體中心會支援專業的晶片設計服務團隊,補足學研界缺乏晶片後端實作經驗的困擾,有效加速完成繁複的設計程序。

另再透過半導體中心經驗豐富的工程師一起參與晶片設計與除錯,也能有效設計出高效能、低功耗的晶片,降低學研界因為對先進製程設計規則不熟悉而產生的成本耗損,估計每個設計案的晶片材料與製作成本約可節省30%,從300萬元減為200萬元。

半導體中心也指出,借助專業人員經驗,還能加快複雜晶片裡超過30億個電晶體的驗證與除錯工作,協助學界有效縮減驗證的時間,將原本需要花費數天到數週的軟體模擬時間,縮短為40分鐘。由於「客製化系統晶片設計平台」可以支援展示系統,只需將下線製作出來的雛型晶片,安裝在平台上的晶片插座,載入軟體映像檔,即可完成應用展示,至少能縮短6個月時間。

半導體中心也表示,客製化系統晶片設計平台可支援人工智慧視覺、語音處理、生醫晶片、自駕車。例如台大電機系教授楊家驤團隊與國研院半導體中心攜手,使用此平台完成了三款客製化系統晶片的設計、驗證與展示,完成AI運算加速晶片、7軸自主移動機器人之運動控制晶片、次世代基因定序資料分析晶片。

國研院半導體中心主任侯拓宏表示,透過中心建構的「客製化系統晶片設計平台」,讓學研界可共用研究資源,縮短半導體技術開發與系統晶片設計驗證時間,加速提升技術實力,做出最頂尖的研究成果。

國研院半導體中心執行國科會政策,開發「客製化系統晶片設計平台」,讓學研界可以專注於研發系統晶片中的關鍵技術「特定應用之電路」。圖/國研院提供
國研院半導體中心執行國科會政策,開發「客製化系統晶片設計平台」,讓學研界可以專注於研發系統晶片中的關鍵技術「特定應用之電路」。圖/國研院提供 
國研院半導體中心執行國科會政策,開發「客製化系統晶片設計平台」,今天舉行成果發表記者會。圖/國研院提供
國研院半導體中心執行國科會政策,開發「客製化系統晶片設計平台」,今天舉行成果發表記者會。圖/國研院提供

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