成大電機 5 篇論文入選 IEEE A-SSCC AI 晶片供電、小晶片間高速互連與超低電壓射頻技術受矚目
文、圖/成大電機系
國際固態電路領域重要學術會議「2026 IEEE 亞洲固態電路研討會」(Asian Solid-State Circuits Conference,A-SSCC)於 11 月 1 日至 4 日在台中舉行。國立成功大學團隊成果豐碩,共有 5 篇論文獲選發表,研究涵蓋 AI 與高效能運算的快速暫態電源管理、小晶片(chiplet)間高速傳輸、先進製程嵌入式電熔絲記憶體,以及超低電壓無線射頻電路等領域。其中4篇出自電機工程學系范銘彥副教授主持的實驗室,並與台積電、國家實驗研究院台灣半導體研究中心(TSRI)及國立陽明交通大學等產學研單位合作完成,展現成大電機在先進積體電路設計的研究能量。

2026 IEEE 亞洲固態電路研討會(A-SSCC),成大電機系研究團隊合影。成大電機系本屆共有 5 篇論文入選,研究涵蓋AI與高效能運算電源管理、晶粒間高速傳輸、嵌入式非揮發記憶體及超低電壓射頻電路等領域。(照片提供/IEEE 固態電路學會台北支會)
為 AI 晶片打造「零延遲」電源
隨著人工智慧加速器與高效能運算處理器(xPU)功耗持續攀升,負載電流可能在奈秒等級的時間內劇烈變化,若供電電壓無法即時跟上,將導致運算錯誤或必須預留額外電壓裕度而犧牲效率。范銘彥副教授研究團隊與 TSRI 蔡瀚輝副主任、謝遠達研究員與莊郁亭副工程師合作,在碩士班學生李陽設計下,提出並聯式降壓轉換器與整合式穩壓器(Buck–IVR)混合架構,結合突波漸縮補償(surge-taper compensation)與漣波感知負載偵測技術,在 2A/0.8ns 的極快速負載的變化下,仍可將輸出電壓變化控制在 1% 以內。
同一團隊(碩士班學生陳柏瑞、陳義夫)另提出快速暫態單電感多輸出(SIMO)轉換器,在 570mA/4ns 負載變化下最大電壓變化僅 0.89%。SIMO 架構以單一電感同時供應多組電源,可大幅節省電感數量與電路板面積,為多電壓域系統晶片提供兼具暫態效能與成本優勢的供電方案。兩篇論文皆於本屆「Fast Response DC-DC Converters」議程中發表。
單線同時雙向傳輸 提升小晶片互連頻寬
在先進封裝與小晶片異質整合的趨勢下,晶粒與晶粒之間(die-to-die)的資料傳輸頻寬與能源效率成為系統效能的關鍵。范銘彥副教授研究團隊與陽明交大,以及 TSRI 蔡瀚輝副主任、吳伯昌組長等研究人員合作,以 16 奈米製程實現傳輸速率達每秒 68 Gb、能耗僅 0.38 pJ/bit 的單端非同步同時雙向(SBD)收發器。博士班學生王銘勳、陽明交大劉曜嘉博士,與研究團隊提出具本質峰化(intrinsic-peaking)特性的混合電路,讓同一條訊號線可同時進行雙向傳輸,在不增加腳位數的情況下有效提升互連頻寬密度,可望應用於 AI 與高效能運算的小晶片系統。
0.6 伏特全核心元件電熔絲記憶體 與台積電共同開發
在記憶體電路方面,范銘彥副教授研究團隊與台積電合作,在碩士班學生柯享宇設計下,提出操作電壓僅 0.6 V、可於現場(in-field)編寫的 8 kb 金屬熔絲記憶體。該設計全部採用核心元件(all-core-device)實現,並具備寫入成功偵測(program-success detection)機制,可確認每次寫入的正確性。由於無需額外的高壓元件,此技術更適合整合於先進製程晶片中,可應用於晶片參數校正、冗餘修復及識別資訊等一次性寫入用途。
0.45 伏特超低電壓鎖相迴路 助攻物聯網無線晶片
無線通訊方面,電機工程學系鄭光偉教授研究團隊提出 0.45 V、功耗僅 238 µW 的 2.4 GHz Type-I 鎖相迴路(PLL)。團隊結合抑制饋通效應的取樣濾波器,以及操作於 0.2 V、採三線繞變壓器耦合的 Class-D 壓控振盪器,在極低供電電壓下產生穩定的高頻時脈,可望應用於物聯網、穿戴式裝置及藍牙等電池供電的低功耗無線產品。
深耕積體電路研究 持續參與國際學術社群
IEEE A-SSCC 由 IEEE 固態電路學會(Solid-State Circuits Society,SSCS)支持,是亞洲重要的固態電路與晶片設計國際研討會。本屆以「I C the Future of AI」為主題,匯聚全球學術界及產業界的研究成果,探討人工智慧時代的晶片與電路技術發展。除論文發表外,鄭光偉教授與范銘彥副教授亦分別擔任本屆「Advanced Frequency Generation Techniques」及「Energy Harvesting Circuits」議程主席。
國科會晶創計畫支持 產學研攜手培育晶片人才
本次入選的部分研究成果獲國家科學及技術委員會「晶片驅動臺灣產業創新方案」(晶創臺灣方案)支持。國科會在主委吳誠文(前成大副校長)帶領下推動晶創計畫,聚焦半導體與 AI 雙核心發展,鼓勵產學研投入高效能運算晶片、低功耗 AI 及異質整合等關鍵技術研發。成大電機此次在 AI 晶片供電、小晶片互連及低功耗無線電路的成果,正呼應晶創計畫在前瞻晶片技術與人才培育上的布局。
成大電機系主任邱瀝毅表示:「成大電機長期深耕積體電路與半導體技術,這次 5 篇論文入選 A-SSCC,涵蓋電源管理、高速介面、記憶體與射頻電路等關鍵領域,是師生多年累積的成果。」邱瀝毅指出,部分成果得力於國科會晶創計畫的支持,以及與台積電、TSRI、陽明交大等產學研夥伴的緊密合作。他也強調:「未來系上將持續投入先進晶片設計研究與人才培育,讓更多學生站上國際舞台,為台灣半導體產業注入新的研發能量。」
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議程編號 |
論文題目 |
學生第一作者/指導教授/合作單位 |
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S8-3 |
An Ultra-Low 0.6V In-Field Programable All-Core-Device 8kb Metal-Fuse Memory with Program-Success-Detection |
柯享宇/范銘彥/台積電 |
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S13-1 |
Parallel Buck-IVR Hybrid Converter Achieving Sub-1% Voltage Droop at 2A/0.8ns Load Steps with Surge-Taper Compensation and Ripple-Aware Load Detection |
李陽/范銘彥/陽明交大、TSRI |
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S13-3 |
A Fast-Transient Response SIMO Converter with Maximum 0.89% Voltage Droop at 570mA/4ns Load Step |
陳柏瑞/范銘彥/陽明交大、TSRI |
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S25-3 |
A 68Gb/s 0.38pJ/bit Single-Ended Asynchronous Simultaneous Bi-Directional Transceiver with Intrinsic-Peaking Hybrid for Die-to-Die Links in 16nm |
王銘勳/范銘彥/陽明交大、TSRI |
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S28-4 |
A 0.45V 238μW 2.4GHz Type-I PLL with a Feedthrough-Suppressed Sampling Filter and a 0.2V Trifilar-Transformer-Coupled Class-D VCO |
張紹宸/鄭光偉 |
