联发科技演讲 下世代IC发展趋势
疫情让人之间距离渐远，但科技发展还是希望加速社群互动，透过元宇宙结合大频宽的通讯IC，特别邀请擅长此领域的联发科郑嘉珉博士介绍IC的前瞻发展。去年大家讨论AI 5G，今年则是元宇宙的元年，博士提及自己当年就读图学相关，加入联发科才碰触半导体产业，然而近年AR、VR的蓬勃发展，由图学转为Computer Vision符合时下的潮流，利用少量图片达到人脸重建，从此开创手机相机的延伸应用，甚至近几年多镜头的发展带动AI辅助数码化转型。
半导体界深信摩尔定律，可以预期未来趋势，AI将会变成国防重要的技术，早期1980年代，进入网际网络世代，2000年转为移动网络，3G手机文字传送，接着4G可以传送影片，2020频宽增加算力加速，在行动中达到网络传输便是未来的关键技术。博士提问现场学生”What is Metaverse? “学生主动分享VR心得，点出现阶段无法达成身历其境的缺点，尽管仍有很大的发展空间，却不可忽视元宇宙的多项好处，Metaverse即为进阶版的网际网络，可以买卖，组织社群，或是游戏扩增，博士还展现了各种元宇宙人与人互动场景，包含购物或开会，从简易文字传送，之后是影像互动，最终实现虚拟化身，目标是达到去中心化，市场规模上看年产5500亿。
看似是软件的大市场，郑博士点出莫忘IC的支撑尤为重要，传感器的多工发展以及延迟的改善正是人们要实际面对的问题，台湾扮演重要的半导体重要地位，20%的佔比是国际不可或缺的角色，最后也勉励大家能够装备自己，掌握时代脉络，在人才济济的世代创造未来。
探索ICS组研究领域
为了能配合台湾产业发展，依照传统安排教授亲自向学员们介绍不同实验室的研究方向，分为数码与类比两大组，纵观台大ICS组的全貌。
吴安宇教授(数码组)
首先由创办营队的吴安宇教授介绍数码IC的产业，科技跟着潮流前进，3C产品充斥在人的周遭(Edge)，人流转换为电子流，供不应求使面板缺货，最后转为钱流，其中芯片扮演的角色日趋重要。美国不让EDA tool进入中国供应，半导体俨然已成为军事战略物资。下世代芯片包含6G通讯芯片，结合多天线运算波束成型(Beamforming)以及特定频段的数码设计，从被动处理变成主动的智慧化流程，让神经网络(Neural Network)结合传统影音资料，然而云端非常耗能需要良好的散热系统，ICS组的主要目标就是将芯片缩小化到Edge端，短小轻薄才能符合移动的需求，客制化让系统厂看到IC提供的差异性。数码组的工作就是在台积电提供的先进制程的优势下，让芯片缩小仍能塞入更多功能。整个流程包含RTL 硬件描述的语言达成特定功能，接着合成(Synthesis)完再部局(Layout)才能完成制造，也能透过FPGA版提供有趣的面板应用。最后总结时提及人类的世界其实非数码，但当我们转换为0/1能更方便传输及与机器沟通，吴教授比喻IC产业就是一颗鸡蛋，蛋黄是数码设计实现多工，而蛋壳通往外面就是需要类比的结合转换，台大电子所都有包办，也盖览了六个不同教授的实验室主题，勉力学员们维持热忱，就等着最佳的人才让工具发挥出最大的极限。
李泰成教授(类比组)
接着由李泰成教授阐述类比组衔接的重要性。虽然用蛋壳比喻类比IC只佔10%，但其中的转换器(Converter)和传感器(Sensor)却是不可或缺的研究，再次强调人类世界并非数码，没有类比就无法和机器沟通，高速的传感器更是关键少数，电路基本发展都是由类比产生，早期通讯的频率调变收发器，至当今将软件无线电的概念转为实体电路，人类希望将复杂的电磁波变成数码化，这就是类比扮演的角色。数码在理想的世界中希望电路越小越好，但类比由实际的电感电容组成，先进制程不是评断的标准。尽管现在类比实验室多，学生仍很缺乏，以近年热门的真无限蓝芽耳机为例，为何产品的销量有所差别，如同菜市场的炒饭和高级饭店有差，人耳其实很敏感需要高分辨率和降噪功能，甚至是额外的触碰感应，整个产品包含射频传感器、 资料转换及蓝芽收发，类比的目标就是在电量有限的资源限制下，尽力将每个环节最优化。教授同样也介绍众多的师资群，除了一直都在深入探讨的题目如锁相回路、功率放大器，也包含近几年投入的新血实验室，主题延伸至TeraHz 6G芯片以及生医领域。最后教授也呼吁只有类比能做到无线传输，生活中充斥的也都是类比，而愿意在一个小题目专精研究的就是台湾培养人才的精神，希望学生先审思自身的兴趣，做的久才能做的好。
深入巡礼 一探台大电子所实验室精华
除了透过教授讲述数码类比的概念，还特别安排在今年新落成的学新楼中架设各实验室的摊位巡礼，让小队员能针对自身感兴趣的主题深入探讨，同时认识当今的研究趋势。展示会场是由和联发科技合作的公共空间，每个实验室架设海报摊位，小组轮流参观，也能针对和研究生的谘询做进一步的探讨。
巡礼的过程，小队员在专注听完学长姐们介绍后，也能透过一对一的问答深入主题，以及请益未来的研究方向，帮助对申请研究所还有疑虑的学弟妹们指引方向。类比的实验室摊位共有七间，简俊超教授的实验室以射频电路为主，近期和生医领域结合开发药物检测和人体芯片的研究，而陈信树教授主要研究高分辨率的ADC和直流转换器，利用电流效应来达到多输出。林宗贤实验室提到并未所有电路都需要高频，根据它们的应用领域包含气体成分分析、癫痫传感会有不同频段的技术，而陈景然实验室以Power IC为主，研究如何在低成本的限制下做到良好的电力电子控制。另外也有李泰成教授主打的高速电路，用简易化的图示和学员强调电路的特点及操作原理，同样李俊兴教授除了研究主流的毫米波和射频元件，也包含蛀牙检测和影像辨识的有趣实作，至于刘深渊教授最着名的锁相回路研究拥有众多人力资源及成熟技术。尽管类比芯片的原理深且广，小队员仍然积极把握和学长姊的问答机会，接触更多不同的选择。接着来到的数码的摊位，今年有四个实验室介绍，吴安宇教授包含三大主题: 探讨CIM(Computing in memory)的非理想效应、智慧反射面板辅助的通讯系统以及下世代的智慧物联网应用。而阙志达教授近年专攻两大领域，其一为波束成型的算法开发，另一则为运用于人工智能的硬件加速设计。杨家骧实验室的博班学长介绍自身的研究成果，从初期的动机、硬件架构分析模拟到最终的芯片实现。最后还有同时跨足数码类比的刘宗德实验室，类比有Variation sensor的研究，而数码包含睡眠侦测及硬件加密的新兴题目。在短短的一个下午，学员们透过浓缩的研究成果更加了解台大电子所的深厚实力。
除了参观电子所的技术成果，小队辅还带着学员们参观台湾大学有名建筑打卡拍照，例如傅钟、醉月湖以及总图，在校园巡礼的过程中，不但能促进小组交流，也能再多欣赏台大具有历史渊源的特色景点。
前进半导体工厂 体验台湾IC产业的开发环境
第二天一早安排参观双北唯一的半导体公司南亚科技，由于进出公司时要先通过金属门的管制，学员体验伪出国的兴奋感，暂时脱离手机的束缚，好好一探台湾科技公司如何运作。
首先由吴志祥副总介绍内存的趋势，从1970年代到现在，电晶体依照摩尔定律进步，内存的速度需求来到了GHz等级，在这资讯量爆炸的世代，硬件的支援并未跟上，需求仍持续扩增，再加上台湾得天独厚的地理位置，让尽管只专注做DRAM的南亚科技，都能有庞大的市场。副总也点出不同内存的优缺点，有浅入深，其实DRAM的应用不只充斥在各种3C产品间，甚至连无形的云端服务都有间接使用，这些都是公司近几年蓬勃发展的主因。他们更强调人才的培育，尤其是配合时代的AI课程，多元、小众的服务都有提供，致力于专注自身优势。注重诚信、效率及价值的三大原则，培育员工的当责性，能够积极主动进步，也透过定期的志工、运动或是净滩活动，凝聚向心力，可以由台大毕业正在任职的学长分享会中感受他们对公司的归属感，提供学员们更多的选择。
接着透过近距离的参观无尘室，感受半自动化的制造过程，大大小小各司其职的天车，以及严格掌握品管的员工们，令学员们都看得目不转睛。另外也体验了应有尽有的健身房及球类设施，认知到工作与健康并行的重要性，尽管只有短短半天的行程，却能一窥芯片设计的实际诞生，见证台湾IC产业上下游的缺一不可。
短时间脑力激荡小组专题火花
第一天下午由教授发表六个时下芯片设计主流的议题，让组员们在仅仅不到一天的时限下，去蒐集相关资讯及未来面临的挑战，让来自不同学校的学弟妹们把握一分一秒交流彼此想法，连吃饭、休息及搭车的空暇时间都不放过，激荡良性竞争。
第一组MetaVerse IC
对于元宇宙分析有相对应的IC需求，包含高效运算能力、较低的延迟以及解决低功耗的问题。在运算上有同步计算、分工以及云端连线等。低延迟方面可以利用Wifi6达到高速，也能有较好的电源效率，在高频宽达到良好的吞吐量。接着他们分析在元宇宙中如何使IC得以搭配，数码孪生(Digital twins)要能将实际的物体的状况同步建模，因此需要IC的高精确，甚至能让厂商模拟产品生命周期预估，利用反馈来提升芯片设计流程达到更精准的应用，然而相对应的缺点为需要大量的资料运算，也需要长期大量的资料收集。
第二组 车用电子IC
台湾车祸事故庞大，目前有的应用包含利用云端分析路况达到最佳路况回传，或是车与车的传输减少云端连接的延迟，解决讯号较差的地方无法传输问题，实际面例如救护车可以自动排开车流堵塞问题。目前芯片需求: 延迟小、低耗能及宽带RF 芯片，台湾已有初步尝试。人机接口连通人与车，透过触控、语音或是手势与机器沟通，各种驱动、DSP、显示或控制IC集于一身。先进驾驶监测系统，透过传感器读取类比讯号，再转为数码讯号处理，此组详细介绍不同功能芯片的厂商、对应应用及相关技术。未来利用更高的自驾系统及精准的感应器，能有更符合社会的应用。
第三组 运动科技与IC
穿戴性装置的优点体积小携带方便，更能凸显IC特点。其中应用有智慧袜子，利用足底的感应器能校正选手姿势，运动型的装置有效帮助运动员，但遇到的问题为防水、待机问题，以及要解决充电不易的状况。接着他们审视电路面对问题，近年提出软性电子的新材质，柔软导电材料可以解决服贴、舒适度问题，还能搭配3D技术。总结目前主要缺点为续航力问题，需要低功耗元件，希望结合多种技术轮替电力资源。
第四组 健康医疗电子与IC
此组首先展示在脑中植入微型芯片，可以透过成分变化提早预防疾病发生。举例血糖侦测隐形眼镜有效的监控患者的血糖浓度，在病发时即时给予药物注射，还能搭配射频技术回传病例给医生。其他还包含忧郁症治疗芯片的应用，侦测微量电流阻挡物质影响脑部。接着他们分析医疗电子的商业价值，患者急遽增加，还能减少长期用药成本。在后疫情时代，需要降低接触风险，台湾缺少大量数据，但有实际的零组件，希望能改变传统医疗方式。
第五组 美国芯片法案对台湾的影响
美国目前遇到芯片生产力下降的问题，保有先进制程才能在国际地位维持军事战力，于2021年制定法案激励半导体辅助，希望改善竞争力下降以及供应链中断的问题。芯片法案补助晶圆厂刺激产业方展，会减少与台湾的差距，使台湾失去大陆市场，若台湾接受美国补助，其他制成会减少市场供应。Chip4为美国希望透过与日本、韩国及台湾联手对抗中国，美国能获得先进制程，该组分析相较之下台湾的正面效果有限，无法维持政治中立，日本仅提供原物料，而韩国可能失去中国庞大市场。中国原先在制程就有落后，不同中上下游公司会受到该法案的影响，也双面考虑台湾同意法案的利与弊。
第六组 智慧型手机大厂 软件公司布局IC设计
客制化设计减少额外支出和缩短设计周期，包办上中下游，能独佔垄断影响全球发展。手机大厂跨足IC设计，Apple配合自家软件生态链，中国政府支持，TPU/NPU。而软件公司，Tiktok短影片的大量需求，需要有客制化的芯片配合。他们探讨该类型公司面临问题有以下，不如传统IC大厂细致稳定、不易取得先进制程，和大量成本无法取得对应获利。同时台湾现况以海外订单为主，缺乏本土手机大厂支持。也提到未来独佔性的重要，要能结合自身手机开发，才能摆脱代工厂的窘境。
听完六组精彩的报告后，林宗贤教授总结说到，IC Summer Camp每年都有安排，即使有制定题目，学生透过短时间脑力激荡，都会有惊喜的方向与深入探讨，而小队员也展相超出原本预期的成果，展现不同的切入点以及新的概念。吴安宇教授也开心提到，初次利用12分钟报告，如何在短时间上展现主题的重点，叙述的技巧，即使挑高难度的主题，多组都能掌握的不错，同样的，广泛的题目也能抽丝剥茧报告芯片的相关性，这次的结果经验，新生代的学生接触的资讯多，能在半天的时间内快速收敛令师长都很惊艳。最后也欢迎大家在九月参加研究所甄试，同时把握重点科技学院的入学机会，也感谢学员们让大家吸收不同的资讯。
SPACE M摊位巡礼大合照
南亚科参访大合照
所长与讲者合影
专题竞赛颁奖
专题竞赛颁奖
博理馆合影