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三、計畫主要內容

本計畫分為六個分項 (請參考計畫架構圖),分別為無線多媒體系統晶片關鍵技術發 展分項、晶片設計與驗證環境實驗室分項、OFDM 無線通訊晶片技術發展分項、嵌入式 感測網路處理機技術分項、學界科專分項及業界科專分項。

另為了配合 M-Taiwan 政府政策及確保無線通訊 WiMAX Chipset 的發展成功,「晶 片系統國家型科技發展計畫」與「電信國家型計畫」同時支持此項技術發展。本計畫雖 為「晶片系統國家型科技發展計畫」,但為了使委員對 WiMAX Chipset 發展有一全貌,

本文也呈述於「電信國家型計畫」中針對 WiMAX Chipset 執行之工作項目於第一分項 中之無線通訊系統晶片技術子項展現,唯該子項之經費與人力是含括於電信國家型計 畫。

以下針對六個分項計畫主要工作內容分述如下:

1. 無線多媒體系統晶片關鍵技術發展分項 (1). WiMAX/4G 技術:

完成 WiMAX RF/BB IC 兩顆 Chip。

完成 WiMAX Application-specific Chipset。

 完成 WiMAX Single Chip Integration。

 完成 DVB-H RF Tuner。

 完成 4G Transceiver Key Modules Circuit Design。

完成 4G Transceiver Test Keys and Engineer Test Modules。

(2). PAC II Processor and Software Application 技術:

完成 Multi-Cores/ Multi-Threads DSP Arch. Design。

 完成 PAC SoC(smart phone) Tape out and Reference Design。

 完成 Multi-cores IPC。

 完成 Multi-Cores/ Multi-Threads DSP Tape out。

完成 Application Processor (for wireless Comm. /HDTV) FPGA Demo。

完成 Application Processor (for wireless Comm. /HDTV) Tape out and Reference Design 。

完成 Application Processor (for Audio/Video/Image understanding) Platform Design。

(3). 無線通訊系統晶片技術(於電信國家型計畫中執行):開發符合 IEEE 802.16e 標準 之用戶端 MAC+PHY Core IP

完成 802.16e (OFDMA mode)系統 MAC 軟體設計與驗證。

完成 802.16e (OFDMA mode)系統 PHY 硬體設計與驗證。

 完成 802.16e (OFDMA mode)系統 MAC+PHY advanced features IP 設計與驗 證。

 完成 802.16e (OFDMA mode)系統 MAC+PHY 整合測試與驗證。

(4). SiP 異質晶片整合設計技術:

建構異質晶片整合系統之射頻 SiP 系統、模組化之模擬、設計、分析、測 試驗證技術流程。

完成 SiP WiMAX Module 功能整合設計與驗證。

建立異質晶片整合系統相關結構應力分析熱傳分析及量測技術流程。

建立射頻系統、模組、元件與基板等整體電路之全波模擬設計流程,加速 SiP 與 SoC 其相互驗證的可靠性。

 建立異質晶片整合系統之射頻/基頻/類比-數位混合訊號/記憶體等電性參 數模擬設計、分析及量測驗證技術。

2. 晶片設計與驗證環境實驗室分項 (1). 系統晶片設計與驗證環境

建立 90nm/65nm RTL-GDS-II Automatic Design Environment。

完成 Integrated Verification Platform。

完成 On Chip Variation Analysis and Verification。

 完成 High-Level Synthesis Flow。

 完成 Equivalence Check at ESL。

 完成 Nano Technology DfM/DfY Modeles 相關技術,並建立驗證及分析流程。

完成 OASIS-Based Backend Environment Setup。

(2). 可測試設計技術

完成 Low Power Hierarchical SoC Test Integration and Automation。

 完成 DfT and Diagnosis for Delay Faluts。

 完成 Failure Analysis and Diagnostics for Defect Density。

 完成 Cost-effective Test Strategy/Architecture for High-Speed Serial Link(HSSL) 。

完成 Wireless AMS BIST。

建立 High ESD Immunity Design for RF SoC Application。

建立 Multi-Voltage I/O Interfaace and ESD Protection for 90nm/65nm CMOS Process。

(3). 高階電路設計技術

「高階電路設計技術」將可有效輔助 SoC Digital/Analog/RF 整合效率,並 為 WiMAX/4G 異質整合無線通訊網路(Heterogeneous Wireless

Communication Network)環境建構基礎,更重要的是使未來電路設計更能 符合國內產業界的需求,以期有機會創造出新一代 IC 產品的競爭力,並 促進我國電子資訊產業再升級。

建立高頻、雜訊、功耗特徵化技術與最佳化設計方法。

建立電源電壓 0.5~1.0V 電路設計技術。

 建立 65~130nm low noise, low power RF transceiver 電路設計技術。

 建立 65~130nm high resolution, low power ADC 電路設計技術。

 建立 65~130nm high speed PLL 電路設計技術。

(4). 聯合研發中心

與國內學界合作重點主要聚焦在未來新興前瞻技術,包括:

 Wireless Sensor Network Technologies(無線感測網路技術)。

4G Wireless Access Technologies(第四代無線接取技術)。

低功耗高效能無線寬頻通訊傳輸單晶片系統架構,與其所須之關鍵功能模 組元件,如:高性能微機電射頻被動元件開發、低雜訊放大器、 混波器、

頻率合成器,與信號處理器。

另與國外知名大學(美國卡內基美隆大學-CMU)合作規劃將包括:

高階類比/混合式積體電路設計自動化技術,藉由與 CMU 之前瞻技術交流 可加速提昇本院視訊監控與系統單晶片的設計能力。未來相關技術可配合 計畫的相關技術能量,大幅提昇國際競爭力。

3. OFDM 無線通訊晶片技術發展分項

本分項計畫延續中科院 UWB 基頻晶片研發成果,以開發數位家庭無線通訊與應用 系統整合晶片為目標,協助國內業界開發數位家庭 Media Center 整合晶片,搶食數百億 美金的數位家庭市場。

(1). 以 90nm CMOS 製程,完成 480Mbps 之 Wireless USB 基頻晶片系統。

(2). 開發 MB-OFDM UWB 與 802.11n 基頻無線通訊整合平台矽智財,技術移轉國內 IC 設計業界開發數位家庭 Media Center 整合晶片。

(3). 結合數位家庭上、中、下游業者共組策略聯盟,帶動數位家庭產業發展。

4. 嵌入式感測網路處理機技術分項

建立無線感測網路裝置之高效低耗能處理機技術,針對應用於 Pervasive 應用情境 之運算需求變化,彈性提供高效能或低耗電處理模式,其耗電表現可超越 ARM7。此外,

並開發 Parallel Arithmetic Block(PAB)架構技術,以 20% 之電路架構,提供相同架構 之通用型 DSP 運算能力,並提供完整開發環境能有效降低應用程式的實現難度,並藉 以開發出應用於影像感知無線網路所需之運算處理核心。

(1). 高效能低耗電處理機技術及開發環境工具。

(2). Parallel Arithmetic Block(PAB)架構技術。

5. 學界科專分項:

建立以技術提昇為導向之電路整合技術,包括:

(1). 前瞻電路智財模組(Advanced IP Technology)

(2). 多元模組整合技術(Heterogeneous Integration) (CMOS/RF/MEMS/SiP) (3). 自動設計軟硬共構(EDA and Hardware/Software Co-Design Platform)

6. 業界科專分項:

建立以創意產品為導向之系統整合技術,包括:

(1). 多元網路整合技術(Heterogeneous Network Integration)

(2). 教育娛樂平台技術(Edutainment Platform–Education & Entertainment) (3). 健康監控生活照護(Health Monitoring and Life Care)