『您的瀏覽器不支援JavaScript功能,若網頁功能無法正常使用時,請開啟瀏覽器JavaScript狀態』

跳到主要內容區塊

工業技術研究院

:::

工業技術與資訊月刊

375期2023年07月號

出版日期:2023/07/15

正方形 Icon 封面故事 Features

AI晶片國產自主

撰文/鄒明珆

工研院發展關鍵IP晶片矽智財,協助超過10家晶圓代工、IC設計等業者建立國產自主的AI人工智慧設計能力,助力產業迎戰5G時代新商機。
工研院發展關鍵IP晶片矽智財,協助超過10家晶圓代工、IC設計等業者建立國產自主的AI人工智慧設計能力,助力產業迎戰5G時代新商機。

從擊敗人類圍棋棋王的AlphaGo,到圖像識別的Midjourney和Dall.E,以及近期爆紅的ChatGPT,AI人工智慧技術如同燎原之火,各行各業都將因AI導入而經歷全面轉型。工研院長期致力於AI晶片的核心「矽智財」技術開發,將可幫助產業快速導入AI技術,打造AI時代競爭力,榮獲產業化貢獻獎金牌獎。

全球的AI技術計算能力,很大程度上仰賴臺灣半導體產業製造出高計算能力且低功耗的AI晶片,這些晶片被應用於雲端資料中心、智慧型手機和自駕車等領域,將帶動智慧生活大幅進化。工研院電子與光電系統研究所組長莊凱翔解釋:「AI是晶片核心、演算法和智慧應用等多種技術整合。」

莊凱翔指出,2023年臺灣在晶圓代工、IC設計、封裝測試等產業的總產值預計將突破新臺幣5兆元;以AI晶片為核心,2023年預計也將影響IT產業軟硬體產值達10兆元。不僅國內外大廠如輝達(NVIDIA)、英特爾(Intel)、Google、微軟、台積電、聯發科等,投入大量資源進行AI技術的開發,行政院也在2023年2月推出「臺灣AI行動計畫2.0」,強調透過產業發展和應用AI技術來推動產業升級,應對這股浪潮。

AI風潮沛然莫之能禦,未來應用生態具備高度開發潛力,工研院全盤考量團隊人力和資源,選擇從AI晶片技術的核心「矽智財」(IP)出發,逐步推進多種性能等級矽智財、完整的應用介面、軟體工具及系統應用參考設計等開發工作。

從核心技術出發 打造最佳化設計

矽智材是一種經過定義與驗證,可重複使用的模組,也是AI晶片的核心,IC設計公司可以購入成熟的矽智材,以節省開發時間與成本、滿足特定的功能。莊凱翔指出,臺灣產業特色在於硬體終端的實力極強,因此團隊便根據臺廠的特性和市場需求進行晶片設計最佳化,不僅著重降低成本和功耗,更大幅縮短產品化的過程,協助廠商在激烈的市場競爭中占領獨特優勢。

莊凱翔進一步強調「由核心價值啟動應用生態」的理念,他認為AI晶片的創新和擴展並非互相獨立,而是需要應用生態間的配合。因此,團隊不僅從晶片設計最底層核心的矽智材出發,也針對產業需求設想可能的應用生態與模擬。

目前,工研院的研發成果也陸續擴散至其他領域,像是提供晶片設計業者關鍵的IP,將技術轉移給重要的記憶體領導廠商力積電,改善其記憶體高速存取架構及製程服務,從而擴大頻寬並降低能耗;與國際電子設計自動化(EDA)大廠合作,建立一條龍的設計方案來優化產品開發。此外,團隊也協助業者開發AI影像處理晶片,讓廠商可以應用AI技術在影像辨識運算工作上加速,並開發出具有AI功能的筆電或監視器等鏡頭產品。

莊凱翔舉例,過去的監視器只能錄影,然後再自己慢慢監看結果;結合AI技術後,監視器不僅可以捕捉到人的動作時才錄影,還可以進一步摘要資訊,除了減少人工介入的成本,還獲得了更有用、更精確的資訊。

莊凱翔表示,「相較於臺灣早期以OEM生產代工之易取代性,開發和加值晶片核心技術的價值空間更大!」

堅守國內技術核心 擁抱全球競爭

研發團隊不但建立核心技術,也向國內廠商提供完整的解決方案,讓他們有能力進一步擴展產品線;對於新創企業則提供技術服務,期待將這些技術真正應用於實際生活中。透過這樣的策略,廠商不僅能掌握技術,還有能力自主精進與加值,發展後續的AI產品。莊凱翔也強調,團隊的所有核心技術都是自主研發,相較於國外廠商僅提供一個黑盒子,他們堅持提供完整的原始碼給國內廠商。

然而,為了協助臺灣在全球競爭激烈的AI產品市場中保有一席之地,讓核心技術留在國內,團隊僅提供國外客戶應用的載具以及設計服務等。莊凱翔坦言,這種保護臺灣的模式的確會讓一些國外廠商卻步;但也成功地讓同樣以提供設計工具及服務的國際EDA大廠Cadence攜手合作推動AI設計解決方案。

展望未來,莊凱翔認為,隨著AI晶片的深度開發,AI技術的應用與發展將不僅推動臺灣終端硬體設備及應用的開發,而且從技術的衍生效益和價值來看,更逐漸滲透至伺服器及設備端,其經濟產值將超過當下所見,同時在接續大型AI模型應用的帶動下,最終對人類社會帶來更深遠的改變。

下載全文PDF Icon下載全文PDF


延伸閱讀