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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

337期2020年1/2月號

出版日期:2020/01/15

正方形 Icon 產業焦點 Focus

AITA共創在地AIoT生態系

撰文/唐祖湘

臺灣人工智慧晶片聯盟成立4個關鍵技術委員會,加值臺灣半導 體研發能量。圖左起為行政院科技會報辦公室執行秘書蔡志宏、 工研院院長劉文雄、行政院政委吳政忠、工研院電光系統所所長 吳志毅。
臺灣人工智慧晶片聯盟成立4個關鍵技術委員會,加值臺灣半導 體研發能量。圖左起為行政院科技會報辦公室執行秘書蔡志宏、 工研院院長劉文雄、行政院政委吳政忠、工研院電光系統所所長 吳志毅。

各國競逐AI市場領導地位,臺灣以半導體優勢切入,集結國內半導體業上中下游共同成立發起的「臺灣人工智慧晶片聯盟」(AI on Chip Taiwan Alliance;AITA)日前成立4個關鍵技術委員會(SIG),共85家廠商加入大展身手,以建立臺灣人工智慧晶片生態系為目標。

在行政院科技會報辦公室與經濟部的指導下,AITA成立「AI系統應用」、「異質AI晶片整合」、「新興運算架構AI晶片」、「AI系統軟體」四大關鍵技術委員會,並首次發表4項AI晶片產業規格架構,預計協助業者降低10倍研發費用、縮短6個月以上開發時程、並建立關鍵智財(IP)。

行政院政務委員吳政忠指出,未來是人跟萬物聯網的社會,新的藍海市場不斷被開創出來,最重要的核心就是在「AI」跟「5G」兩大科技:AI是大腦,5G則是快速串聯的神經,臺灣在既有的基礎上,有相當大的潛力結合兩者,扮演關鍵角色。

「人工智慧晶片不是只有技術發展,新的應用才是重點,」吳政忠強調,AI將徹底融入各行各業與民眾的日常生活,推動AI與不同產業的結合,才是臺灣產業創新的重要機會。當AI無所不在,資訊安全益形重要,「臺灣在資安方面表現傑出,研發晶片若同時把資安考慮進去,將形成『強強結合』,在產業轉型與國際舞台上的表現,會更有競爭力。」

主動判斷做決策 AI晶片臺灣有機會

工研院院長劉文雄也指出,人工智慧是科技發展重要走向,而半導體又是臺灣強項,兩者能結合,臺灣在人工智慧晶片領域絕對有機會。「AI就是讓晶片變聰明,從被動的硬體元件變成主動的智慧晶片,」他解釋,將來的晶片不光是執行指令,還可以學習、分析與判斷,甚至最後做出決定,「而且越做越小,麻雀雖小五臟俱全。」

工研院此次連結產業、學界與政府力量,透過工作推動小組與技術諮詢小組的運作,協助AITA聯盟成立。劉文雄認為,未來AI晶片是跨領域的,工研院在資通訊、人工智慧、半導體技術與新興記憶體等領域皆非常進步,與AITA四大委員會的能量相符,可藉由工研院平台與廠商合作,將智慧晶片能量串聯起來,共同研發下世代產品。AITA會員大會現場,也展示多項聯盟廠商的AI研發成果:

自動偵測警示保障安全 AI影像邊緣辨識解決方案

人潮洶湧的賣場與交通轉運站,人群推擠造成的跌絆,可能釀成重大公安意外。工研院研發的「AI影像邊緣辨識解決方案」,可支援各類即時影像串流與AI辨識引擎,進行意外狀況的辨識,搭配警示音響與智慧看板,可在偵測到異常狀況時,主動提醒現場人群,達到預防與警示功能。透過調整系統內部AI影像邊緣辨識模型,還能彈性開發不同應用,例如:車道倒車或碰撞偵測與提醒、手扶梯區域安全警示顯示等,維持人潮、車潮動線順暢,讓安全更有保障。

AI影像邊緣辨識解決方案。
AI影像邊緣辨識解決方案。

異質晶片整合利器 晶片對晶圓封裝技術

AI應用相當廣泛,在效能與體積微縮的要求下,異質晶片整合成為半導體下一階段的趨勢。工研院研發「Side by Side晶片對晶圓封裝技術」,運用異質多晶片整合封裝技術,如手機應用處理器晶片(AP)與記憶體晶片的整合封裝,將晶片與晶圓做高精度對位整合,不僅接點間距小於40微米(µm),晶片間距更可縮小至30微米,比一根頭髮的直徑更細,可大幅減少約50%的晶片間傳輸距離,有效降低傳輸功耗,加快訊號傳輸速度,保持高傳輸品質,在各式AI應用上是一大利器。

Side by Side晶片對晶圓封裝技術。
Side by Side晶片對晶圓封裝技術。

新世代記憶體 自旋磁性記憶體技術

智慧物聯網(AIoT)時代來臨,需要可快速讀寫、低耗電、斷電也不會遺失資料的記憶體。磁阻式隨機存取記憶體(MRAM)是一種揮發性記憶體技術,工研院以8吋半導體標準製程,開發出新式自旋(SOT)磁性記憶體技術,具有微縮性、直接電流或電壓驅動、高速讀取等特性,讀寫速度可達「奈秒」(ns)等級,比現行快閃記憶體(Flash)快百倍,甚至千倍。有機會取代微控制器(MCU)內部的嵌入式記憶體,如DRAM、SRAM、Flash等;而MRAM的低電壓操作特性,也可與先進製程整合,用於高階處理器中。

自旋磁性記憶體技術。
自旋磁性記憶體技術。

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