多核心DSP驅動3D IC應用之成長 工研院多媒體行動通訊晶片設計新趨勢

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作者：工研院
- J# K/ t8 d1 S3 `為因應全球網路化、多媒體的未來智慧生活，新一代的數位行動裝置，將以輕薄短小、寬頻化、多樣化的系統整合成為IC設計產業發展主流。工研院系統晶片科技中心(簡稱工研院晶片中心)積極發展智慧型可攜式裝置的關鍵技術， 24日舉辦的2008 SoCTEC Workshop系統晶片技術研討會中，特別展出行動式WiMAX(IEEE802.16e)驗證平台、低功耗手持式數位電視(DVB-H)之調諧器技術，以及多核心處理器PAC DSP技術等符合下世代行動生活產業的關鍵成果。

工研院晶片中心吳誠文主任表示，有鑑於全球半導體市場成長漸趨平緩，如何開發新應用、提昇附加價值，尋求擺脫低價代工的藍海策略成為產業關注的課題，而台灣在用戶端產品的設計與代工優勢，實有利於朝多媒體行動通訊技術領域發展，因此工研院積極發展包括高效能數位訊號處理器(DSP)、最新無線通訊WiMAX基礎研究與系統開發、以及立體堆疊晶片(3D IC)技術等關鍵技術，希望透過參與國際標準制定與掌握關鍵智財佈局，協助國內廠商搶佔市場先機，開創相關創新應用及服務產品。
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' a9 t6 }' X" \! t+ X7 m1 C9 T9 Q為協助國內IC設計業者進軍商機龐大的手持式多媒體行動裝置核心晶片市場，工研院自2004年投入32位元高效能DSP的自主研發，2007年將第一代的PAC (Parallel Architecture Core) DSP技術移轉給業界以加速產品的商用化。本次研討會邀請策略合作夥伴凌陽核心科技公司展示國內首顆PAC DSP Inside之量產IC，同時也展出其自主設計之32位元MPU之多款量產應用產品。2008年工研院與晶心科技公司合作，成功展示國人自主自製的32位元處理器(MPU)和PAC DSP台灣雙核心軟硬體共通平台，晶心科技此次亦受邀展出其MPU系統晶片設計平台。
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9 J4 o( c: ^: M! N: }, I另一方面，無線寬頻通訊技術的進展是人類實現行動生活夢想的一個關鍵，目前工研院晶片中心的WiMAX技術團隊，著力於行動式WiMAX(IEEE802.16e)的晶片核心技術研發，以及更高速傳輸標準IEEE802.16m的技術關鍵智財之建立與標準參與。目前已成功開發出符合IEEE802.16e標準且具備多輸入多輸出(Multiple input, Multiple output；MIMO)的射頻、射頻(Radio Frequency；RF)、混合訊號(Mixed-signal)、及基頻(Baseband)電路之晶片解決方案，並擁有國內外數十件專利保護，未來將可應用於筆記型電腦與手持裝置之上。

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此外，吳主任對於半導體產業的發展潮流也提出見解，台灣半導體產業在高度垂直分工的結構下，3D IC整合技術將是下一波的發展機會。台灣宜整合運用製造、封裝、測試等之領先優勢，未來如果能在晶片的設計階段即導入3D IC的概念，強化高附加價值的系統層級關鍵IC技術與相關軟硬體技術之整體發展，使晶片設計能真正引領相關系統產品與應用不斷向前推進，預測將可以更進一步滿足使用者對於優質便利生活的殷切需求。
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, }, P. H+ D4 ?' v: W立體堆疊晶片(3D IC)
$ p" O( P4 J/ u% j7 e( y以往晶片整合多為2D平面的整合，如系統晶片（System on Chip, SoC）及系統構裝（System in Packaging, SiP）。3D IC則是晶片立體堆疊的整合模式，兼具SoC的元件多功能化的設計製作與 SiP即時上市的整合型解決方案。3D IC最大特點在於讓不同功能性質，甚至不同基板的晶片，自各應用最合適的製程分別製作後，再利用矽穿孔（Through-Silicon Via, TSV ）技術進行立體堆疊整合，不僅可縮短金屬導線長度及連線電阻，更能減少晶片面積，具有體積小、整合度高、效率高、耗電量及成本更低的特點，更符合數位電子輕薄短小發展趨勢要求。

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8 u5 B+ m, T' J5 ^吳誠文接掌工研院資通所所長。工研院╱提供
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& F; X+ a  s7 G! d【新竹訊】工研院日前宣佈，原資通所林寶樹所長退休，經遴選委員會自國內外專家遴選，由吳誠文博士擔任「資訊與通訊研究所」所長，自今年1月1日生效。

) M2 W4 G4 O2 \! p吳誠文為美國加州大學電機博士，國際電機電子工程學會院士（IEEE Fellow）， 為通訊電路與系統、IC設計及測試專家，曾任清華大學電機資訊學院院長，對資通訊系統應用和產業有完整經驗。

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吳誠文曾於工研院擔任系統晶片科技中心主任，帶領團隊聚焦於無線通訊、多媒體應用等SoC關鍵技術開發， 成功開發出台灣第一顆可以與 Android軟體平台相容的高畫質多媒體系統晶片（PAC Duo）， 並領先國際將WiMAX晶片與Android作業平台結合，內建於個人行動上網裝置之中，大幅提升系統晶片技術能力，在WiMAX科技及產業推動上成效卓著。 未來工研院將繼續借重他的專長，邁向晶片與資通訊系統整合，再造科技新實力。

' M. m! R6 h& q: ~吳誠文期許資通所未來應努力提升台灣資通訊產業競爭力，特別以唐代著名詩人李商隱的詩「天涯」末段詩句「為濕最高花」作比喻，將台灣形容成一座高山，資通所如同山坡，為台灣資通訊系統的開發平台，晶片技術象徵美麗的杜鵑花開滿山坡，期許工研院同仁運用既有的資訊、通訊、晶片技術，開創台灣在國際產業的重要角色，並帶動應用系統整合，在至高山頂開花結果。
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, |' `' i9 X! Y5 a. R, m吳誠文的學術成就如當年他在少棒時同樣傑出，他曾在1971年擔任巨人少棒隊國手，為台灣拿下「威廉波特」少棒賽的世界冠軍，目前則在工研院內組織了一個主管壘球隊擔任游擊手，也曾義務擔任國內清大、交大兩校教職員子女少棒隊教練；他指出，參加棒球隊，讓他及早體驗挫折，並學習到團隊合作的重要性。