分項一、人才培育
一、教育部:
超大型積體電路與系統設計教育改進計畫於 91 年開始以校際聯盟架構來推動,各 聯盟針對特定領域推動相關課程及活動。經 91 及 92 年度的推動,各項推動工作已漸顯 其成效,尤以「課程推廣計畫」,其積極運用並推廣聯盟開創發展的教材,對各校課程 推動的直接幫助,更顯現出聯盟成立推動的目的與其執行的成果。值得十分的肯定。
至於聯盟未來的推動,鑑於目前聯盟發展的課程架構已漸趨完整、穩定,部分聯盟 課程再進一步發展,將會因其跨領域整合的特性產生重複,因此,93 年聯盟重點領域將
略為整併,並針對愈發重要之嵌入式軟領域成立推動聯盟,積極規劃、發展並推廣相關 課程、教材與活動。至於聯盟推動的模式,由於推動成效良好,將維持其運作方式。
二、經濟部工業局:
晶片系統人才培訓工作積極搭配「設立半導體學院計畫」所規劃之人才培訓工作,
執行成效顯著,確已達成透過整體推動機制之規劃將重要訓練能量進行整合與接軌。其 次,亦搭配「設立半導體學院計畫」建立晶片系統人才培訓專屬網站,建置訓練師資、
受訓學員與就業廠商之專屬資料庫及資訊分享機制。透過掌握產業人才供需現況與發 展,研擬整體半導體產業專業人才發展策略,並進行短中長期人才發展與培訓,以提昇 現職人才之專業能力並擴大產業人力供給。在短期前瞻技術提升上,規劃建置實作訓練 中心,提供實作訓練需求資源以強化專業人才之實作能力。93 年工業局已另成立 IC 設 計訓練教室子項,搭配執行成效更能發揮。
三、國科會工程處:
展望未來在系統晶片量測實驗室建置完成後,可達到三項具體之成效:
(1) SoC 晶片及系統設計環境提供與合作;
(2) SoC 晶片驗證及測試環境提供與合作;
(3) 技術交流與教育訓練的合作。
晶片系統之基礎環境建置計畫已建立 SoC 設計基本環境,除提供不同領域教授投 入 IC 設計,再配合國科會 SoC 整合設計技術推動計畫,帶動大學院校新入行教授陸 續進行 SoC 相關研究,培養許多學生,成果明顯。
分項二、前瞻產品
一、經濟部技術處:
(一) 業界科專:在未來推動業界科專部分,將鼓勵業者多透過 IP Mall,引進所需 IP 結合 本身核心技術,快速提出具有創新且市場所需的 SoC 產品開發計畫。
(二) 法人科專:近十幾年來,我國電子資訊相關產業在資訊系統產品的帶動下快速成長。
以 2002 年為例,半導體產業產值位居全球第四,其中晶圓代工及封裝更居世界龍 頭。隨著後 PC 時代來臨,第三波資訊革命─網際網路的興起,行動化、寬頻的通 訊與資訊擷取,已成為二十一世紀的風潮,具備易使用、易操作、隨時、隨地皆可 使用之通訊、光電、資訊、家電整合系統成為下一世代的產品趨勢。此一輕、薄、
短、小、行動化、寬頻及整合性的系統需求,使得行動化資訊技術、電信系統技術、
光資訊技術成為未來產業發展的關鍵系統技術,而支援這些系統需求所需要的系統 整合晶片技術遂成為最重要的基礎技術。
我國半導體生產技術集中於 CMOS 製程,缺乏高頻/高速製程技術;在產品方 面,則多集中在數位資訊應用,在 RF、類比產品的技術投入較少;在 SOC 方面,
除了設計技術明顯落後之外,也缺乏 SOC 應用載具,在新產品開發上仍有一段差 距。同時,專業人才缺乏、關鍵零組件自製能力薄弱、研發規模不足、缺乏智財及 國際標準制定參與程度低、產品測試、驗証環境薄弱等也都是目前遇到的主要問題。
本計畫根據產業需求及技術發展趨勢,期望藉由前瞻產品開發計畫建立 Wireless Communication SOC、Optical Electronics SOC 及 Processor SOC 三大主軸產品/技術,
包括 Logic、Mixed-Mode、RF、Product Platform、EDA platform 與 SIP 之相關設計 服務,建立國家競爭優勢。以協助建立台灣成為全球系統晶片(SOC)設計與服務 中心為願景,建構完整的系統晶片設計環境,創造產品高附加價值,吸引國外 IC 設 計服務,強化國際競爭優勢。
二、經濟部工業局:
國內廠商發展現況使然,本年度執行成效良好,後續年度應可順利執行。
三、國科會工程處:
所推動的研究項目已有多家國內研究單位及科技廠商表示合作之意願,我們相信 現階段所補助的研究計畫,將有助於提升國內 3C 科技產業之競爭力並培育相關研發 人才。以下分別說明各執行計畫的檢討事項和未來展望:
(1) MPEG-4 多媒體資訊家電之整合系統晶片設計本總計畫之五個子計畫個別之進 度順利,期望一年後均能順利完成主要壓縮系統、網路控制、數據串流、及即 時作業系統之 DSC25 及 DM270 系統晶片之韌體。同時完成雙 ARM9 之硬體平 台及視訊壓縮 H.264 之 DCT、動態估計及 VLC 編碼硬體 IP 的設計。未來將進 行子計畫間之整合工作,將進行更深一層之系統整合。本總計畫之研究項目已 有多家國內研究單位及科技廠商表示合作之意願,相信我們研究與開發之 MPEG-4 多媒體資訊家電雛型系統將有助於提升國內 3C 科技產業之競爭力並培 育相關研發人才。
(2) 用於寬頻通信之高性能單一載具整合晶片系統這是一個為期三年的計畫。目前 是第一年,處於計畫初期階段,由於研究團隊,模擬環境與實驗設施的建立造 成研究工作進度上之落後,將會因各項工作的陸續開展而逐步完成各項預定目 標。未來本計畫在 10 GHz 應用頻率之下的主要技術將採用 CMOS 製程來完成設 計與實現,以達成低成本與高整合度之目標。
(3) 生理檢測訊號系統的 SoC 晶片設計計畫之展望有:1)積極完成生理檢測訊號 SoC 雛形系統晶片架構 ,時序及電路規格制定,並整合生醫訊號檢測方法在含 ARM CPU 的 SoC 中、2)完成計畫規劃產出的數位類比電路及射頻無線通訊 IP, QRS 即時演算法, CAD 設計工具及無線傳輸協定等、3)開發多種生理訊號檢測 SoC 晶 片,涵蓋生理醫療技術及訊號資訊、生理檢測訊號系統的整合、基頻數位及類 比超大型積體電路設計、射頻前端電路及天線設計與電磁輻射及醫療設備的影 響、4)系統晶片測試設備及量測環境與程序之建立,確保整合晶片之可測性分析 與改良、5)由於醫學院與醫院在醫療生理方面有厚實的實務基礎,展望第三年繼 續邀請醫師及教授參與雙週會談及研究。
(4) MPEG-4/21 SoC 設計及新世代行動通訊之研究計畫將研發及整合無線通訊之 CMOS RF 高頻電路模組、基頻通訊模組、現有之 ARM CPU/Embedded DRAM IP、Embedded Java Virtual Machine 作業系統、數位基頻處理加速器、嵌入式軟 硬體作業界面、媒體接取控制層(Medium Access Control)模組以及 MPEG-21 多 媒體通用存取之數位元件可適性之即時視訊轉碼系統。預期本計畫可整合建構
一個具有新世代行動通訊 3G 無線接取(Wireless Access)能力的多媒體高度整合 晶片之原型系統(Prototype)。目前國內產業界設計多媒體高度整合晶片,主要的 考量仍是以 PC 架構及桌上型置為主。由近年來手機上網及多媒體簡訊風行之趨 勢可見未來 3G 無線接取多媒體高度整合晶片將有極佳得發展,而其技術關鍵實 繫於 SoC 整合技術之成功。本計畫所研發之 3G 無線接取多媒體高度整合晶片將 是未來我國資訊及通訊產業在單晶片應用系統之開發中最重要的核心關鍵技術。
分項三、前瞻平台
一、經濟部技術處:
(一) 業界科專:在業界科專部分,目前因業者技術能量較弱,申請案件並不多。未來將 鼓勵業者結合學術、研究機構等單位之研發技術,共同合作申請科專。
(二) 法人科專:透過前瞻 SOC 載具產品測試與產品平台整合技術將可協助前 SOC 載具 產品除錯與修改,確保順利產出 SOC,提高其設計成功率,完成此 SOC 載具產品 之實現。自動化可大量減少人為疏失並降低人力與時間成本,達到 SOC 載具產品 快速上市的目標,爭取商機,並可以在較低的測試成本與測試時間下,獲得高品質 SOC 的迅速出貨。
晶片系統 IP 測試評估技術發展計畫第一年的成果堪稱豐碩,唯所設定以提供業 界科專測試評估服務為目標,能量籌建必須配合業界科專核定廠商之腳步與意願,
計畫之技術產出難以聚焦。在晶片系統國家型計畫辦公室,技術處與計畫審查委員 的指導下,將調整計畫方向,使計畫目標清楚表現。冀望以本院豐富之系統開發經 驗,訂定晶片系統設計驗證與整合測試之流程,並以 IP 發展與驗證共通平台開發都 卜勒雷達信號處理次系統,進而延伸應用於 UWB 核心 IP 開發,並完成 UWB RF T/R 模組之研製,協助國內廠商掌握 UWB 產品之關鍵零組件,進而邀請產學研界共組 產業聯盟,以垂直整合產學研界 UWB 之研發能量,讓 UWB 成為 WLAN 後另一個 產業明星。
儘管 SOC 之概念已提出許久,國內針對 SOC 驗證之方式大部分仍停留在傳統 的仿真(Emulation)驗證或是硬體模擬,國際大廠則早已採用系統級驗證以及高階驗 證的方式,不但可在早期早期發現問題,並可提昇設計再使用率,縮短上市時間。
為了提高國內 IC 與 SOC 設計產業的競爭力,有必要針對功能日益複雜的 IC/SOC 產品建立有效率的驗證技術。目前國內在驗證方面的技術與人才極度缺乏,亟需積 極投入研發能量於此領域,以確保設計過程的 IP 與 SOC 正確無誤,提昇產品的競 爭力。
目前市場上高單價的尖端產品其製程多在 0.15um 以下,顯示整合高複雜度的系
目前市場上高單價的尖端產品其製程多在 0.15um 以下,顯示整合高複雜度的系