整體提升臺灣軟體水準臺大系統晶片中心研究成果發表

臺灣大學系統晶片中心（NTU System-on-Chip Center, SOC）以「EDA及Embedded System概況介紹」為主題，於九月十六日舉行了第三季研發報告，由相關領域教授發表研究成果，並進行現場展示。在電子產業鏈中，EDA（Electronic Design Automation）扮演非常重要的角色：全球規模四千億美元的半導體產業必須依賴規模僅五十億美元的EDA產業才能蓬勃發展。而Embedded System指的則是「嵌入式系統」裝置，如手機、PDA、GPS、Set-Top-Box及嵌入式伺服器等，是一個需要橫跨系統、網路和硬體三類相關知識與技術的領域。

臺大系統晶片中心主任陳良基表示，積體電路（IC）在台灣半導體產業中蔚為主流，而EDA及Embedded System基本上都是軟體，陳良基教授強調，軟體設計包含很多學問，第三季季報便是把這些相關技術展示予業界，展現台大的研究成果，俾使產學界能更進一步交流。

由郭大維教授、施吉昇教授、洪士灝教授一起參與的前瞻高效能異質多核心系統（System Software for Multi-core Embedded Platforms）技術研發三年計畫，是從2008年起與清華大學、交通大學共同合作的。洪士灝教授指出，過去清大已進行了三年的低耗能雙處理器研發，但現在趨勢已從雙處理器進展到多核心系統，這個計畫的主要目的，也是支援各種多核心的平台。洪士灝表示，嵌入式系統產品，尤其是手機，每一年都在提高效能，由雙核心變成多核心系統後，可增強多媒體應用，現今智慧型手機市場逐年成長，更是一個被看好的應用點。他也強調，使用多核心後，嵌入式系統不再像以往隨便灌個程式就可以跑，現在有多個程式用在多核心，必須有一些中介軟體（Middle Ware），故在軟體跟硬體接軌的地方進行技術研發，便是此計畫的重點。

陳少傑教授從事的是感知無線電（Cognitive Radio）與軟體無線電（Software Defined Radio）設計，感知無線電可以智慧地確定哪一個通訊頻道正在使用，然後自動地轉換到沒有被佔用的頻道。感知無線電的長期目標是認知能力，這一點可透過軟體無線電技術得到增強。

黃鐘揚教授的Qute VP虛擬平台（Virtual Platform）研究，是為了軟硬體共同設計、共同驗證而開發的純軟體，能達到每秒鐘執行一百萬個以上指令的模擬速度，且能更快速的支援作業系統資源，從開機到執行最快只要十秒鐘。黃鐘揚教授解釋，傳統的單晶片設計必須兼顧軟硬體，複雜度既高，設計週期也長，驗證問題更是困難，但Qute VP用純軟體的方式提供開發單晶片的虛擬平台，便能解決以上問題。

黃俊郎教授介紹與工研院和UCSB（UC Santa Barbara）合作的「3D-CMOS影像感測器容錯設計」（Error Tolerant 3D-CIS Design）計畫。對於需要整合CMOS光感應器、類比數位轉換器（analog-to-digital converter, ADC）與數位信號處理器的影像感測器而言，使用3D架構並利用TSV（Through Silicon Via）來連接各個晶片可降低成本並提高頻寬。此計畫提出了將感測影像pixel的資料傳送到ADC處理器時的「交錯式連接法」，將相鄰的pixel打散給不同的ADC處理，如此能有效避免相鄰pixel的資料在ADC或TSV(Through Silicon Via)有缺陷時同時消失，從IC測試的角度來看，這將可大幅提高3D CMOS影像感測器的良率。

李建模教授提出「邏輯與掃描鏈的橋接錯誤診斷」（Structure Reduction Techniques for Fast Logic-Chain Bridging Fault Diagnosis），是一款針對可測試設計電路（DFT）提出的特殊EDA診斷軟體，較傳統診斷軟體精準度更高，且目前的商用軟體都尚未有此種功能。

蔡坤諭教授團隊研究的是晶片可製造性設計（Design For Manufacturability, DFM）。蔡坤諭教授解釋，傳統的晶片設計的產業分工模式，是設計與製程分開，但如今晶片愈做愈小，線路成品已無法如設計圖般完美，故必須想新的解決辦法，也就是他正從事的DFM研究。他建議國內廠商，臺灣的晶片製造技術已可說是世界頂級，當開發出新技術時，本土公司應率先採用，甚至不假外求，臺大系統晶片中心便可提供很好的合作技術與人才。

陳中平教授為了解製程漂移（Process Variation）對於電路效能的影響，四年前決心研究光學微影術（optical microlithography），即將光學影像成像於晶圓上並配合光阻的使用，達成規劃蝕刻區域的目的，是現今半導體科技產業能夠如此蓬勃發展的關鍵技術。陳中平教授表示，他們改進了Abbe理論，以能快速地產生Hopkin’s理論的計算結果，既簡單又有效、嚴謹，且較之Hopkin’s理論更快速千倍以上。　　

最後的意見交流時間有廠商表示，今日的主題是以軟體為主，但臺灣相對來說，仍以硬體技術在世界上較為領先，軟體技術似乎還輸印度一截。廠商建議，臺灣大學應集思廣益，將臺灣的軟體水準整體提升。對此，張耀文教授也對業界喊話，只要給予信心，只要業界需要的技術團隊，臺灣大學一定能提供。