系統整合晶片研究院 (Institute for System Level Integration,iSLI) 扮演著學術界與業界中間人的角色,贊助系統設計與晶片系統技術領域的各項研究活動。本研究院是由格拉斯哥 (Glasgow)、愛丁堡 (Edinburgh)、史崔斯格來 (Strathclyde) 及黑瑞歐瓦特 (Heriot-Watt) 等四所英國頂尖大學所共同成立,藉由與著名的設計公司密切接觸,主持世界級研究。研究院本身的研究團隊也與英國、歐洲及全球業界合作研發,將學術知識實際運用到系統設計上。本文詳細介紹這些活動,並說明研究院與台灣地區合作研發的意願及能力。ISLI尤其有意與台灣合作研究,將MEMS整合至矽晶片上,並願意獎助台灣工程師進入iSLI。
據點優勢
iSLI 位於現代化城鎮里文斯頓 (Livingston) 的艾巴 (Alba) 校區內,距離愛丁堡機場約20分鐘車程,而從蘇格蘭首府愛丁堡搭乘大眾運輸工具至此則需40分鐘。從里文斯頓出發西行,不到一小時車程即可抵達格拉斯哥及當地國際機場,格拉斯哥是英國第六大城市。由於地理位置絕佳以及大眾交通運輸便利,因此極易建立起英國本土及國際的學術界與企業界合作關係。座落在艾巴校區的跨國際公司還包括了摩托羅拉 (Motorola)、荷蘭商益華電腦 (Cadence) 及愛普生 (Epson)。
由於英國政府十分看重iSLI,因而額外提撥650萬英鎊(新台幣3億8900萬)做為本研究院經費。這筆額外的資助讓iSLI能夠從事更多活動,並且強化了研究院在學術界與商業界之間的重要中間人角色。
目前iSLI已與富士通 (Fujitsu)、英商歐勝微電子 (Wolfson Microelectronics)、摩托羅拉以及愛普生等大公司建立合作關係,也與微射顯示器公司 (MicroEmissive Displays)、矽智財公司 (Spiral Gateway) 及Critical Blue等新興公司合作,透過這些合作關係我們可瞭解設計產業在目前及未來的技術需求。透過iSLI的工程學博士課程,研究人員針對業界所需的明日科技展開相關基礎研究計畫,大幅強化對於未來技術需求的認知。
特長
iSLI是英國少數幾家能夠提供一流工程學博士 (EngD) 課程的研究院,也是唯一一所專精於電子設計與系統整合晶片的工程學博士研究中心。在iSLI合作大學的獎助下,工程學博士課程中從事博士研究的工程師先在研究院接受初步技術訓練,接著再安排進入贊助的公司,進行為期三年的博士級產業研究。
從新興公司到大型跨國企業,共計有40家以上的公司受惠於這項工程學博士研究計畫。這些計畫的研究範圍包括了影像處理、無線通訊、控制系統與低功率應用技術,以及利用一連串的技術,如FPGA、可重組式晶片系統 (SoCs)、ASICs及內嵌式軟體等,開發創新的方法及可重組式平台。
ISLI也針對系統整合晶片領域提供碩士課程,是工程學博士課程的基礎,而這個碩士課程本身也極受學生歡迎。一般而言,每年有40位工科碩士班學生選讀全時段課程,多數學生來自亞洲。密集課程在專業環境中進行,學生有機會與iSLI本身的設計團隊互動,讓剛畢業的碩士生有真實的商業職場經驗。課堂講授是由四所合作大學的教師及業界受邀講者負責。為與產業保持密切關聯,課程的教學大綱不斷經過檢視與更新,加入電子公司提供的最新觀念,在教學方法及技術上反映種種改變。
許多iSLI的畢業生都已獲得英國本土、歐洲其他國家、美國及亞洲等地的跨國企業雇用,例如Atmel、Xilinx、亞德諾公司 (Analog Devices)、國家半導體公司 (National Semiconductor) 與3Com公司,由此可知業界對iSLI畢業生的評價。
在碩士課程中,工科碩士生必須完成一個為期15週的研究計畫,許多學生選擇參加公司的產業研究計畫,例如ARM、明導國際公司 (Mentor Graphics) 及富士通等。這有助於iSLI與產業建立更進一步的關係,並且促使更多的技術從學術界移轉至業界。這些工程碩士計畫包括:離散小波轉換 (discreet wavelet transforms) 在可重組式組織上的應用、藍芽基頻設計的系統晶片架構、電源管理晶片中的低功率類比轉數位變頻器,及內嵌式軟體的MPEG-4編碼器/解碼器。
合作計劃
同時,為了促進產業研究的合作關係,iSLI不但與四所合作大學及其他英國與國際學術研究機構維持學術合作關係,也建立新合作關係。目前的合作研究計畫包括:
• 簡單運算技術 (Primitive computation):「超」低功率、高效能可重組式晶片系統的範例。
• 低功率、高效能晶片系統的接駁結構與編碼方法。
• SoCCAD:低功率、高效能應用技術中,複合系統晶片 (Hybrid SoC) 結構的自動產生法。
• ReSIP:以可重組式系統晶片為基礎的整合式與分佈式感測器平台節點網絡,通常應用在環境診斷與偵測上。
• ESPACENET:一種可進化網路,具有智能而且安全性,運用了整合式與分佈式可重組SoC感測器節點技術,通常應用在太空的監視與診斷上。
為了支援研究院的研究及開發過程,iSLI內部有一組設計團隊,在系統結構設計、硬/軟體共同設計、混合訊號設計、內嵌式軟體、FPGAs、晶片設計及MEMS等技術上,具有豐富的業界經驗與能力。該設計團隊主持的中長期計畫中,包括了招募及管理一支設計團隊,替台灣幾家生產MP3播放機的OEM開發內嵌式軟體。這個計畫的截止日期取決於這些OEM廠商的需求,這些廠商必須在充滿商機的聖誕假期來臨之前,將功能完備的MP3播放機及時鋪貨給經銷商。
這個設計團隊也與專門生產醫療器材的Optos公司合作,將黑瑞歐瓦特大學在內嵌式軟體與技術轉移方面的研究成果列入主要研究計畫。利用這項技術,在進行眼球檢查時,可確保照相機對準病患眼球,目前這項技術已經和Optos的新產品線結合。
iSLI同時也提供Elonics公司技術支援,Elonics是一家成長快速的半導體公司,專門為行動消費市場設計無線通訊的矽晶片。該公司的執行長David Srodzinski在最近一次簡報中表示,iSLI所提供的支援,讓「本公司在創設初期享有許多優勢,也是本公司現在之所以能擁有穩固地位的主要原因」。他同時強調,能夠接觸iSLI的研究學者、技術館藏及技術軟體工具,更讓該公司受益良多。
在iSLI設計團隊的長期計畫中,目前研究院內部在可重組式通訊系統領域有三項工程學博士計畫,由研究院贊助並由企業監督。這三項計畫是:
•用於行動平台的可重組式通訊界面,目前為止已有二項應用技術獲得專利。
•用於通訊協定的動態可重組式平台。
•超大型積體電路 (VLSI) 系統設計的滲透式網路及服務導向整合的方法。
由光電研究所領導的SFC SCIMPS (Scottish Consortium in Integrated Micro-Photonic Systems),正與iSLI及格拉斯哥、黑瑞歐瓦特與史崔斯格來三所大學合作,進行一項為期四年總計140萬英鎊(新台幣8,370萬)的計劃。該計劃的目標在於解決結合微機電 (MEMS)、微流體、光學與電子學時所面臨的挑戰,以找出次世代整合技術解決方案。而iSLI所扮演的角色,就在於提供結合電子學及MEMS領域的專門技術。在這筆經費的贊助下,iSLI已經聘用了二位具有MEMS專才的研究工程師,此外設計團隊的人數也有增加。
本研究院亦於近期成功標得英國工商部 (UK Department of Trade and Industry) 的招標案,總金額是112萬英鎊(新台幣6700萬),負責提供該政府部門MNT網路設計支援服務,整合以CMOS與矽晶片MEMS為主的MEMS技術。iSLI所領導的另一項設計合作案也包括史崔斯格來和黑瑞歐瓦特二所大學,此外還有位在格倫羅西斯的Semefab矽晶圓廠加入,提供適用於大量生產的進階整合式MEMS原型的解決方案。另外,iSLI結合微奈米製造設計(專利-DfMM)網路,針對以矽晶片為主的MEMS技術,提供了更豐富的測試與設計方法相關知識,讓iSLI成為英國國內發展MEMS及整合式微系統的主要核心。
台灣工程師與歐洲MEMS技術接軌窗口
本文一一說明iSLI與學術界及業界合作夥伴所進行的各種研發活動。iSLI在擴展規模之際,也積極尋求與台灣組織合作研發的機會,尤其有意與台灣合作研究將MEMS整合至矽晶片上,並獎助台灣工程師進入iSLI,以達到分享智慧財產的成果。有意研究的主題包括:利用MEMS技術開發基礎光電系統,並運用至生物科技與消費市場。欲知進一步相關資訊,請洽iSLI行銷專員Suzanne O’Hare,電話:+44 (0) 1506 469 303,或上網
www.sli-institute.ac.uk。