当台湾IC设计产业正面临各国及中国大陆倾举国之力扶持自家产业冲击之际，国科会主委吴政忠也在日前宣布，将「前瞻半导体与量子」列入国科会8大前瞻科研平台之一，并启动2025半导体大型研究计画，在半导体人才培育与研发规划10年布局，偕同教育部与经济部，共同培育人才并链结产业。

(左起)台大电机系杨家骧教授、国研院林法正院长、国研院半导体中心侯拓宏主任、蔡维昌研究员

继日前由半导体产业协会（TSIA）公布IC设计业者首度发起编写的产业白皮书中便披露，台湾IC产业正面临各国倾举国之力扶持自家IC设计业、陆企发展迅速、台湾人才短缺严重、缺乏先进技术研发动能等4大危机。

联发科董事长蔡明介也对此示警：「由於美国箝制大陆发展半导体高阶制程技术，反而让大陆资金流向成熟制程IC，让台湾中小型IC设计业者首当其冲。呼吁政府应推出完整的台湾晶片法案，不仅关注半导体制造，还包括IC设计及下游系统产品应用、生态系、软体等各方面，投入的金额至少要百亿元。」

书中也提出6大建言，包括：擘画与推动国家层级的半导体战略、采取积极性的预算编列以强化推动力道、扩大培育并争取海外IC设计人才、重新检视外商来台设立研发中心政策、强化IC设计核心技术掌握与布局、协助业者整并与国际化，以促进产业升级。

目前除了国科会全力支持学术界进行顶尖半导体相关研究外，亦指示辖下国家实验研究院台湾半导体研究中心（国研院半导体中心），开发各种协助学术界研发尖端客制化系统晶片设计平台，可供学术界能专注於加快研发系统晶片中的特定应用电路等关键技术，加速将创意转换成完整的系统晶片。

国研院半导体中心进一步表示，随着现今各种新兴应用对运算硬体的效能要求越来越高，也让自行研发客制化系统晶片的趋势成主流。如Appleje公司的MAC系列产品，采用自家研发的M1/M2晶片；Google自行设计的Tensor晶片，导入Pixel系列手机；以及Amazon为强化AWS（Amazon Web Services）云端运算服务，而开发Graviton晶片；Tesla研发Dojo晶片，分别用於云端的训练资料中心与终端的汽车自动驾驶。

然而，客制化系统晶片的设计需求虽然方兴未艾，惟观其研发过程，除了须先针对需求提出创意发想，并制定出晶片的系统规格外，还有电路系统的规划、设计、验证、除错和调整等工序，涉及许多复杂且艰深的专业技术，相关工作费时又费力；下线制作出来的晶片，也欠缺直接查对真实影音讯号的展示系统。总而言之，设计程序繁复、验证过程耗时、欠缺展示系统，这些挑战垫高了客制化系统晶片的设计门槛，也延挎了开发速度。

该「客制化系统晶片设计平台」中还包含了ASIC与FPGA 两项功能，当学研界使用此平台的过程中，国研院半导体中心便会支援专业的晶片设计服务团队，补足学研界缺乏晶片後端实作经验的困扰，有效加速完成繁复的设计程序。

再透过半导体中心经验丰富的工程师一起叁与晶片设计与除错，可以有效率地设计出高效能、低功耗的晶片，降低学研界因为对先进制程设计规则不熟悉而产生的成本耗损，估计每个设计案的晶片材料与制作成本约可节省30%，从300万元减为200万元。

其次，是借助国研院半导体中心专业人员的经验，还能加快复杂晶片里超过30亿个电晶体的验证与除错工作，协助学界有效缩减验证的时间，将原本需要花费数天到数周的软体模拟时间缩短为40分钟，大幅节省时间与精力。

最後阶段，系由於「客制化系统晶片设计平台」可以支援展示系统，只须将下线制作出来的雏型晶片，再安装在平台上的晶片??座；载入软体映像档，即可进行相关应用如物件侦测或影像分割等内容的应用展示。相较於往常学界为了展示的需求，必须另外自行开发系统电路板，半导体中心可帮助学界节省这段从完成晶片到系统展示的最後一哩路，至少能缩短6个月时间。

如今，「客制化系统晶片设计平台」还可支援「人工智慧视觉」、「语音处理」、「生医晶片」、「自驾车」等多种新兴应用，台湾大学与阳明交通大学的研究团队都已在使用，并聚焦发展生医晶片、自驾车和智慧型机器人等应用。

台大电机系教授杨家骧团队便与国研院半导体中心携手，使用该平台完成了3款客制化系统晶片的设计、验证与展示。分别是运算加速效能，可提升4~6倍的「AI运算加速晶片」；比过去最隹文献仅提升22倍最高运动控制频率，与350倍能量效率的「7轴自主移动机器人的运动控制晶片」。

以及全世界第一个实现变体基因型运算的「次世代基因定序资料分析晶片」，能将分析时间从过去的数天缩短至半小时以内。这三款连发的系统晶片已全都获选於素有「IC设计领域奥林匹克」美称的ISSCC国际研讨会 发表，备受肯定。

国研院半导体中心主任侯拓宏表示，半导体中心在国科会指导下，一直致力於提升台湾产学研界在半导体技术的研究能力，并培植质与量兼具的晶片设计人才。透过中心建构的「客制化系统晶片设计平台」，让学研界可共用研究资源，缩短半导体技术开发与系统晶片设计验证时间，加速提升技术实力，做出最顶尖的研究成果。