異質整合Computing in Memory技術 力晶啟動更多創新

異質整合Computing in Memory技術，力晶啟動更多創新。

力晶集團日前宣布，結合旗下力積電、愛普科技、智成電子和智慧記憶科技的力量，已成功實現並推出異質整合的Computing in Memory技術平台，這是力晶集團送給5G及人工智慧時代的一份大禮。

我們為何需要Computing in Memory？為何需要在動態隨機存取記憶體(DRAM)中嵌入邏輯電路？這種儲存、運算一體化的結構有何好處？力晶集團創辦人黃崇仁在盛大舉行的「Computing in memory整合技術平台發表會」上親自說明。

DRAM嵌入邏輯電路，力晶集團成功研發

「科技產業發展已從Computer Centric(電腦、伺服器)典範轉移至Data Centric(邊緣運算)，行動通訊從40年前的1G到現在的5G，資料速度提升了800萬倍，」黃崇仁言簡意賅地指出，「通訊的進步是幾何級數，但是半導體進展卻只是算術級數。」

隨著大量數據的快速產生，產業需要更快的運算能力，然而功耗、散熱是最大的瓶頸所在，且在傳統的運算結構中，數據資料需經由I/O介面進出記憶體，過程耗時並拖慢運算速度。

針對這些困擾半導體產業已久的問題，黃崇仁靈光閃現，「在DRAM中嵌入邏輯電路，可以一試。」於是，即使外界質疑聲浪高漲，但在領導者的帶領及堅持下，經過18個月的研發，力晶工程師仍然完成此項使命。

突破功耗及傳輸瓶頸，適用於邊緣運算

Computing in Memory技術平台的推出，集結了集團內四家公司的貢獻，分別是：力積電負責晶圓代工、愛普科技負責記憶體重新設計整合、智成負責無線通訊與微控制器、智慧記憶科技則負責軟體與系統等。力晶採用25奈米至38奈米製程技術，完成Computing in Memory技術平台的核心單晶片AIM(AI in Memory)，適用於5G及AI等特定應用的高速邊緣運算。AIM晶片將為相關裝置和系統帶來超高性價比優勢。

AIM單晶片具有多項特性，包括省略了I/O，大幅降低資料在記憶體與處理器間往返的負擔，資料傳輸頻寬提升10至100倍，資料就在同一片指甲大的晶片上移動，所以特別適合Data Centric的應用，黃崇仁並特別強調，「運算效能提升20倍能、節能效率提升10倍，這是領先全球的Green Chip。」

至於為何整合於DRAM是最好的選擇？據了解主要是由於DRAM的儲存密度、存取速度和成本皆優於Flash和SRAM等其他記憶體，因此成為Computing in Memory的整合首選。智成電子總經理黃振昇特別強調，「透過這樣的整合，我們的目標就是將一片主機板變成一個晶片。」

AIM平台發功，加速技術進步

AIM平台已獲得法商Upmem導入並出貨，該公司成立於2015年，為記憶體中處理(Processing in Memory；PIM)解決方案新創企業，相關方案已打入全球最大伺服器公司的供應鏈。Upmem為全球第一家採用AIM平台的業者，該公司將此技術平台以加速器模式與既有的伺服器相容。除法國業者外，美國、中國大陸與台灣客戶也已與力晶洽談合作，預計明年第1季就能量產出貨。

AIM平台的推出，可以加速先進駕駛輔助系統(ADAS)、邊緣運算、醫療科技、基因研究、機器人、物聯網、5G通訊及加密貨幣(Cryptocurrency)，「透過我們的推廣，希望能有更多人了解並利用這樣技術，進而啟動更多創新，這就是我們的開發初衷。」黃崇仁說。