超越Google!臺大晶片擺置彈性成果出爐 攜手聯發科、至達科技產學研發

國內半導體領域電子設計和設計自動化產學研發成果再創新猷國立臺灣大學電機資訊學院結合聯發科技和至達科技的晶片擺置研發成果,日前入選國際電子設計自動化 (Electronic Design Automation,EDA) 領域最具影響力、歷史最悠久的設計自動化會議 (ACM/IEEE Design Automation Conference,DAC),將於7月大會上發表並為大會首屆的宣傳論文(publicity paper)。該論文為聯發科技許大山博士、臺大電機資訊學院院長張耀文和至達科技執行長陳東傑所帶領的聯合研發團隊,歷時一年多的成果,提出多目標強化學習的晶片擺置設計演算法,彈性超越Google之前於Nature期刊發表的方法,更適用於多目標如功耗、效能和面積的晶片設計最佳化以聯發科技的晶片設計實驗顯示,能夠大幅降低開發成本、縮短設計時間、提升晶片性能等為電子設計自動化和晶片設計產業開創新局。 

本篇論文不僅獲得國際權威會議的高度肯定,其研究結果,對於近來在國際產學間關於GoogleNature期刊發表的晶片擺置演算法諸多沸沸揚揚的爭論,提供一個非常及時的觀點。藉由本篇論文所提的彈性多目標 (功耗、效能和面積) 權重調整機制,能夠有效提升Google原有強化學習模型的設計品質。  

EDA工具常被用來協助定義規格、優化晶片設計、驗證電路系統等,是晶片設計規模增加與製程複雜度攀升之下不可或缺的工具,也是支撐半導體產業的基礎。近年的美中貿易大戰,EDA更與製程設備同被列為掐住中國半導體產業發展的兩項關鍵技術。EDA能把電路系統設計的複雜問題轉換成數學或邏輯模型,再利用演算法解決。隨著需求日益增加,EDA正結合AI  (人工智慧) 邁向新時代。聯發科技、臺大電機資訊學院和至達科技協同合作,發表《運用強化學習達到靈活的晶片擺置設計 (Flexible Chip Placement via Reinforcement Learning) 》論文,為EDA技術結合AI開啟新篇章。把AI技術應用在晶片設計上,可提供最佳化解決方案,超越以人工方式達到功率、效能和面積等多重晶片設計目標的效益,大幅縮短晶片設計的時程,帶動EDA向智慧化發展。 

計算機協會(ACM)、電機電子工程師學會(IEEE) 和半導體產業學會(Semi)合辦的設計自動化會議DAC是電子設計自動化領域最頂尖的國際研討會,今年已邁入第 59 屆,為電路系統設計領域的奧林匹亞殿堂。此會議名列微軟學術搜尋資料庫 (Microsoft Academic Search Database)硬體和結構領域102個國際會議中的第一名,為之前科技部、教育部和多國追求學術卓越的指標會議。每篇投稿的論文,都經過非常嚴謹的審查程序,具有廣泛而深遠的國際影響力,論文平均接受率僅約二成出頭,今年獲選大會首屆的宣傳論文(publicity paper)更是低於3%。 

臺大電資學院院長張耀文。(臺大提供)

由臺大電資學院院長張耀文所領導的電子設計自動化研究室已在DAC創造多項紀錄,累積發表DAC論文達83篇,從1999年起迄今已連續24年論文獲得DAC接受發表,刷新由2001年卡爾夫曼獎 (EDA諾貝爾獎) 得主和美國國家工程學院院士的柏克萊加州大學Alberto L. Sangiovanni-Vincentelli講座教授所保持的79篇和23 (1985-2007) 紀錄。張院長於2013年曾獲DAC 50周年所頒發的四項研究成就獎,蟬聯DAC第五和第六個10年全球最多產的作者,第六個10年已達42篇論文,且為單年最多產作者達10餘次,皆為DAC的歷史新紀錄,包含今年高達7篇論文的發表 (二篇獲選為Publicity Paper)。張耀文團隊的多項研究已深刻影響EDA領域的發展,他曾獲DAC最佳論文獎,為臺灣唯一的第一名最佳論文獎,2013年被電機資訊主流媒體EE Times譽為「EDA的微電子先鋒 (a microelectronics pioneer in EDA)」;其團隊於2015年被譽為「全球最好和最聰明的 (the best and brightest worldwide)」工程腦力團隊。張耀文長期服務國際社群,為首位非歐美的最頂尖電子設計自動化學會IEEE CEDA總裁(2020/2021),曾擔任頂尖會議 IEEE/ACM ICCADACM ISPD大會主席、DAC執行委員和IEEE/ACM ASP-DAC 議程主席等。張耀文為 ACM IEEE 學會雙會士,於2015年合創至達科技。