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2021 VLSI聚焦記憶體內運算與AI晶片 台灣供應鏈優勢再現
 

【CTIMES/SmartAuto 吳雅婷 報導】   2021年04月20日 星期二

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國際超大型積體電路技術研討會(VLSI)是台灣半導體產業的年度盛事,今(20)日在經濟部技術處的支持下2021 VLSI順利登場,今年焦點落在目前市場最熱門的AI晶片、新興記憶體、小晶片(chiplet)系統、量子電腦、半導體材料、生物醫學電子等最新技術進展,針對物聯網安全生態系的商機與挑戰,此次也邀請到華邦電子副董事長詹東義進行分享。

工研院主辦的「VLSI 國際研討會」剖析AI、新興記憶體、小晶片系統技術發展,並頒發ERSO Award給閎康科技董事長謝詠芬、趨勢科技執行長陳怡樺、穩懋半導體董事長陳進財三位業界傑出人士。(source:ITRI)
工研院主辦的「VLSI 國際研討會」剖析AI、新興記憶體、小晶片系統技術發展,並頒發ERSO Award給閎康科技董事長謝詠芬、趨勢科技執行長陳怡樺、穩懋半導體董事長陳進財三位業界傑出人士。(source:ITRI)

工研院電子與光電系統研究所長吳志毅表示,AI時代來臨,提高了對記憶體的運算需求,新世代記憶體蔚為風潮。以往資料需要由記憶體傳輸至處理器運算,然後再傳回記憶體,不僅運算速度較慢,還更耗電。

但現在,運算已經可以直接在記憶體內進行處理,吳志毅進一步指出,工研院透過元件創新、材料突破、電路優化等多元方式,開發出更快、更耐久、更穩定、更低功耗的磁性記憶體(MRAM)與鐵電記憶體(FRAM)技術,將先進記憶體用在記憶體內運算(CIM),成功突破既有運算方式的延遲限制,除了大幅節省了資料搬移的功耗,更提升了運算效能高達10倍以上。

這項領先全球的創新技術也入選了ISSCC研討會論文,獲得國際肯定,工研院表示他們期待能攜手台灣半導體業,藉此在AI、5G時代搶先布局。

針對AIoT晶片,工研院資訊與通訊研究所所長闕志克則指出,全球在AI與5G物聯網的浪潮下,對AIoT的需求將會大幅攀升,面對新一代晶片少量多樣的特性,傳統晶片設計模式將轉變為「小晶片系統設計」。

AI處理器是台灣硬體強項的下個戰略要塞。闕志克所長接著舉例,運算單元與記憶體單元可以分別由不同業者設計,並選擇適當的製程各自生產製造,再以先進封裝技術加以整合,如此不僅可以降低邏輯與記憶體之間的資料傳輸瓶頸,實現更高效能,還能用更低成本、更高彈性的方式加速AI晶片上市。

工研院在經濟部技術處支持的科技專案中,便成功發展出AI晶片的軟硬體設計平台,而且也與國內IC設計及晶圓廠合作,開發以小晶片設計為基礎的下一代AI晶片,協助台灣業者掌握未來商機,帶動領先全球的半導體供應鏈邁向更多元化的商業模式發展。目前已有兩家廠商與工研院合作,包含具備先進記憶體開發技術的力積電,以及佈局多元周邊感測晶片與IP技術市場的凌陽。

闕志克表示:「台灣半導體在全球供應鏈中具備相當完整的開發資源,利用像是台積電10nm以下的先進製程,可以實現高效能運算應用,但相對地,這些先進晶片的製造與IP授權成本也較高,隨著摩爾定律走到3nm以下,小晶片系統與先進封裝會是關鍵的下一步,為後摩爾時代開創半導體產業的全新機會。」

他繼續說道,工研院已經起先部署台灣的「小晶片生態系統」,未來IC業者可以透過封裝技術,將多個晶片IP整合在同一封裝,晶片設計也能由20%自行開發、80%由外部第三方的方式供應,半導體製造商的商業模式也將更多元,IP授權可以不再是鉅額投資,而是依照銷售量定價,「用多少算多少,這能減輕IC設計業者在開發初期的負擔,對tier 2或tier 3的IC業者來說是很好的契機。」闕志克指出。

此外,與會專家也看好後疫情時代「數位轉型」將連帶提升對半導體的需求,刺激晶片加速開發,進一步升級運算效能,預計將催生出包括自動駕駛、AI運算等更多的先進技術推進。

此次VLSI研討會上,也宣布了ERSO Award今年度的得獎人名單,包括閎康科技股份有限公司董事長謝詠芬、趨勢科技股份有限公司執行長陳怡樺、穩懋半導體股份有限公司董事長陳進財共三位,表彰台灣半導體、電子、資通訊、光電及顯示等產業的傑出貢獻人士。

關鍵字: 人工智慧  MRAM  FRAM  CIM  chiplet  ITRI 
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