國研院「AI晶片設計驗證平台」攜手臺大、交大研發高速基因定序晶片 較傳統快60倍

2020/06/16
國研院「AI晶片設計驗證平台」攜手臺大、交大研發高速基因定序晶片 較傳統快60倍
今(16)日,國家實驗研究院(簡稱國研院)半導體中心宣布,配合科技部半導體射月計畫及我國人工智慧(AI)系統晶片技術發展,成功開發出「人工智慧系統晶片設計與驗證平台」,讓學界可專注於「人工智慧加速電路

國研院半導體中心開發出AI系統晶片設計與驗證平台,協助產學界加速AI系統晶片技術開發。(本圖由國研院提供)

2020.06.16 環球生技雜誌 / 記者 吳培安 

今(16)日,國家實驗研究院(簡稱國研院)半導體中心宣布,配合科技部半導體射月計畫及我國人工智慧(AI)系統晶片技術發展,成功開發出「人工智慧系統晶片設計與驗證平台」,讓學界可專注於「人工智慧加速電路」的開發,順利將創意發想轉換成完整的AI晶片。

國研院表示,AI晶片設計複雜度極高,須具備許多尖端且艱深的技術,如:大數據分析、深度學習演算法、硬體IC設計實現、晶片驗證與量測等,需耗費大量人力、時間與金錢,因此墊高了AI晶片的設計門檻,推延了AI晶片的開發。

半導體中心進一步說明,此平台中包含了「人工智慧加速電路」以外的其他部分,學界科研人員只需針對其應用與研發需求,設計核心的「人工智慧加速電路」,再搭配國研院半導體中心一站式的晶片設計下線製作環境,即可設計、製作出即時運算與低功耗的AI晶片,並可驗證其功能。

例如,由臺大電機系楊家驤教授團隊、交大資工系洪瑞鴻教授團隊,與國研院半導體中心合作開發之「基因定序資料分析處理晶片」,於今年度素有IC界「晶片奧林匹克」之稱的「國際固態電路會議」(ISSCC)發表論文,並於現場展示晶片功能。

由臺灣大學、交通大學與國研院半導體研究中心合作開發出的基因定序資料分析運算專用晶片,在今年的ISSCC會議展出。(本圖由國研院提供)

由臺灣大學、交通大學與國研院半導體研究中心合作開發出的基因定序資料分析運算專用晶片,在今年的ISSCC會議展出。(本圖由國研院提供)

研究團隊表示,此晶片之基因定序資料分析運算與現有使用圖形加速處理器(GPU)的電腦相比,分析速度提升60倍以上,因此可以快速進行基因定序與分析,將人類全基因定序分析所需時間,從原本的數天縮短至40分鐘之內。

未來並可透過先進製程再進一步加速,而可有效協助致病基因突變之診斷;另外亦將朝大幅縮小基因定序儀體積之目標努力,使其變成可攜式,方便醫學單位使用。

目前除了臺灣大學、交通大學,中興大學與中山大學的研究團隊也嘗試使用,聚焦於生醫晶片、自駕車、智慧型自走載具與水下載具等應用。

國研院表示,此平台是採用新思科技(Synopsys)的處理器核心,以系統匯流排整合記憶體與周邊,搭配設計流程與驗證環境整合而成,可提供完整的設計與驗證環境,可支援人工智慧視覺、語音處理、生醫晶片、ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)自駕車……等多種應用。

國研院葉文冠代理副院長表示,AI是臺灣科技發展的主軸之一,國研院已逐步展開AI相關的軟體、硬體、關鍵技術及AI應用等各領域的發展,並和學術界及許多國際大企業合作,共同打造臺灣AI晶片與關鍵技術的生態環境。