意法半導體與新加坡國立大學成立企業實驗室

圖說:意法半導體與新加坡國立大學成立企業實驗室,推動新加坡下一代邊緣 AI 技術發展。

全球半導體廠商意法半導體(STMicroelectronics)與新加坡國立大學(National University of Singapore,NUS)正式成立 ST–NUS HELIX 企業實驗室,啟動一項為期四年的策略性研究計畫,以推動下一代邊緣 AI 技術為重點。HELIX 全名為 Hardware for Embodied Low-power Intelligent Xcceleration(具身低功耗智慧加速硬體),將透過橫跨系統與晶片層級的創新,推動生成式 AI 與具身 AI 在邊緣端的新應用。

企業實驗室獲「研究、創新與企業 2025 計畫」(Research, Innovation and Enterprise 2025,RIE2025)支持,設於新加坡國立大學設計與工程學院,並有該校計算機學院參與。企業實驗室形成跨領域研究體系,涵蓋 AI 演算法、加速器架構、低功耗記憶體系統、電路設計、矽技術及應用開發。此計畫將結合新加坡國立大學的前瞻研究,以及 ST 在半導體技術、系統開發與產業營運的經驗與能力。

新加坡國立大學校長陳永財教授(Professor Tan Eng Chye)表示,「ST–NUS HELIX 企業實驗室體現產學合作將研究轉化為創新的價值。結合新加坡國立大學的研究優勢與意法半導體的產業能力,我們將開發先進的邊緣 AI 硬體,同時培育人才與生態系,協助形塑新加坡半導體與 AI 產業的未來。」

意法半導體全球技術研發執行副總裁 Laurent Malier 則表示,「ST 身為整合元件製造商(IDM),優勢在於能整合先進矽技術、嵌入式記憶體、電路設計、異質整合與小晶片。透過 HELIX,我們將建立貼近產業需求的研究基礎,探索具差異化的 AI 運算技術,並加速將具潛力的研究成果轉化為可擴大規模應用的半導體技術。」

企業實驗室已正式揭幕,由新加坡文化、社區及青年部暨貿工部高級政務部長劉燕玲女士(Ms Low Yen Ling)擔任主禮嘉賓。

邊緣 AI 直接在裝置上或鄰近裝置的位置處理資料,而非完全仰賴遠端雲端基礎架構,因此可縮短回應時間、加強資料隱私保護、提升能源效率,並在連線受限或時斷時續的環境中維持更高的運作韌性。對必須在真實環境中即時感知、推理並採取行動的 AI 系統而言,這些能力愈來愈重要,而這類 AI 系統通常稱為「實體 AI」(Physical AI)。

HELIX 聚焦這個領域的一項關鍵研究方向:具身 AI(embodied AI)。具身 AI 將智慧直接融入機器人、人形機器人或無人機等實體形式,結合多模態感測、裝置端運算與即時致動。如何在小型且功耗受限的硬體上高效率執行這些智慧功能,是 HELIX 的核心研究課題。要在邊緣端具備這些能力,演算法、軟體、系統架構與硬體都需要持續創新。

HELIX 延續 ST 長期投入 AI 的研發基礎,將進一步探索結合高效率運算、先進記憶體架構與應用需求導向設計的新型系統級技術,以滿足未來智慧裝置的需求。新加坡國立大學則帶來積體電路、電腦架構、AI 模型及系統設計等領域的世界級專業能力,與 ST 的技術優勢相互補足。雙方研究人員將共同參與各項研究、人才培育、智慧財產開發及技術展示。

HELIX 的研究將橫跨完整技術層次,從 AI 模型與系統架構,延伸至異質加速器、晶片內記憶體階層、電路設計、晶片整合與矽晶片實作。研究重點包括以記憶體為中心的架構、創新的記憶體內運算,以及可擴充的運算與記憶體系統,並採用 ST 的 P18 18 奈米全耗盡型絕緣層上矽(Fully Depleted Silicon On Insulator,FD-SOI)技術與嵌入式相變記憶體(Phase Change Memory,PCM)。P18 FD-SOI 可支援超低功耗運作與自適應基體偏壓;嵌入式 PCM 則可在同一晶粒上提供高密度非揮發性儲存,並與晶片內 SRAM 記憶體階層並存。結合這些技術,可減少晶片內外之間的資料搬移;對受記憶體效能限制的 AI 工作負載而言,這類資料搬移是主要耗能來源。

ST 將為 HELIX 提供重要的技術與工程資源,包括以 ST 專有 P18 18 奈米 FD-SOI 技術實作的專用設計基礎平台,供新加坡國立大學研究使用。此平台整合 ST 在矽技術、架構、系統整合及工程開發上的能力,為研究人員提供產業級研發基礎,用以開發、整合並驗證新的 AI 加速器概念。由於無須從零開始建立底層基礎架構,研究團隊可更專注於差異化創新,加快系統層級驗證,並讓技術探索更直接銜接產業化。

HELIX 將結合 AI 演算法、加速器架構、記憶體系統、電路及半導體技術等領域的創新,著手處理功能日益強大的 AI 系統部署於邊緣端時,在能源效率、記憶體頻寬、延遲、擴充性及系統整合上面臨的挑戰。

HELIX 的成立是強化新加坡未來在邊緣 AI 與先進半導體系統領域競爭力的一項策略性投資。透過推動貼近產業需求的研發工作,HELIX 將強化本地研發能力,並培育新一代 AI 系統與晶片設計人才。

學生、研究人員與業界專業人士將有機會參與 HELIX 主導的前瞻研究計畫,運用最新技術累積實作經驗、與產業領導者合作,並培養符合產業持續變化需求的專業能力。透過這些計畫,HELIX 將建立完整且具延續性的人才培育體系,並推動新加坡成為邊緣 AI 與半導體技術的全球創新樞紐。

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