支援學研界發展系統晶片 國研院開發客製化設計平台

「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。