文／成大半導體學院　圖／成大新聞中心
 

國立成功大學智慧半導體及永續製造學院於 10 月 30 日舉辦「前瞻半導體大師講座」，特別邀請美國南加州大學（University of Southern California, USC）電機與電腦工程系 Arthur B. Freeman 講座教授 J. Joshua Yang 蒞校演講。Yang 教授以「Engineering memristors for efficient and robust AI（工程化憶阻器，打造高效能與高可靠度人工智慧）」為題，分享憶阻器技術在類腦運算、機器學習及人工智慧硬體上的最新發展，探討如何透過材料、元件與運算架構的創新，提升 AI 系統的運算效率、精準度及環境耐受能力，為新世代人工智慧硬體開創更多可能，吸引校內師生踴躍參與。
 

美國南加州大學講座教授 J. Joshua Yang 蒞校演講，剖析憶阻器與高效能 AI 硬體未來
 

智慧半導體及永續製造學院副院長陳貞夙教授代表全體師生表達熱烈歡迎。陳副院長於致詞中高度推崇 J. Joshua Yang 教授在類腦計算與新興半導體元件領域「絕對是全球極具影響力的標竿人物」。Yang 教授作為類腦計算與憶阻器（Memristor）領域的領航者，其開創性的研究不僅重新定義了下一代硬體架構的邊界，更為新興人工智慧計算帶來了深遠的突破。其卓越的學術洞察力與對前瞻科技的追求，無疑是該領域後進學者極具啟發性的典範。
 

陳貞夙副院長進一步介紹，Yang 教授於 2020 年加入南加州大學，先前曾任教於麻薩諸塞大學阿默斯特分校（UMass Amherst）。他在憶阻器、阻變材料、非揮發性記憶體及類腦運算等領域積累了極為深厚的研究成果，至今擁有超過 120 項美國專利；不僅擔任權威期刊《Science Advances》類腦運算領域副編輯，亦為 IEEE 類神經形態運算技術委員會創會主席，並獲頒美國空軍資助之南加州大學類神經形態運算卓越研究中心主任。憑藉其卓越貢獻，Yang 教授多次獲選為 Clarivate 高被引研究人員，並先後榮任 IEEE Fellow（2022年）及美國國家發明家學院 Fellow（2023年），學術影響力舉足輕重。陳副院長表示，深信透過今日的精采分享，能讓成大師生深刻汲取大師思維，開拓宏大的國際視野。致詞結束後，陳貞夙副院長代表學院致贈半導體學院特色紀念品予 Yang 教授，表達最誠摯的感謝。
 

智慧半導體及永續製造學院許渭州院長（右）代表贈送紀念品給 J. Joshua Yang 教授
 

隨著人工智慧急速發展，運算能力與能源效率已成為 AI 硬體發展的核心挑戰。從生成式 AI 到大型語言模型，龐大的運算需求讓傳統 「馮紐曼架構（von Neumann architecture）」在資料傳輸、能源消耗及系統擴展性上遭遇瓶頸。J. Joshua Yang 教授長期投入後互補式金屬氧化物半導體（post-CMOS）硬體、類神經形態運算（neuromorphic computing）及 AI 前瞻研究，其貫穿材料、元件至系統架構的全方位洞見，正為突破當前運算限制提供全新的解方。
 

Yang 教授在演講中指出，憶阻器（Memristors）是一項極具潛力的新型電子元件，可支援記憶體內運算（in-memory computing）、類比訊號表示及大規模平行運算，甚至能直接模擬生物學上的離子動態過程。透過結合憶阻器特性與類腦運算概念，能大幅減少記憶體與處理器之間的資料搬移耗損，探索出更接近生物神經系統的高效能運算模式。
 

此外，針對 AI 系統在極端或嚴苛環境下的穩定度需求，Yang 教授進一步分享了團隊透過「離子遷移活化工程（ion-migration activation engineering）」、「能帶結構工程（band-structure engineering）」及「介面化學工程（interface-chemistry engineering）」等多層次憶阻器工程技術。這些創新大幅改善了元件的精準度、微型化程度與環境耐受性，為打造兼具高效率、高可靠度及擴展性的 AI 硬體奠定堅實基礎。
 

智慧半導體及永續製造學院始終致力於培育具備半導體專業知識、創新思維與跨領域整合能力的領軍人才，並持續邀約國際頂尖學者交流
 

演講後的問答環節氣氛熱烈，現場學生把握難得機會爭相提問，就 AI 技術前瞻、半導體產業脈動以及個人職涯規劃等議題與 Yang 教授展開深入交流。
 

智慧半導體及永續製造學院表示，學院始終致力於培育具備半導體專業知識、創新思維與跨領域整合能力的領軍人才，並持續邀約國際頂尖學者交流。此次講座跨越材料工程、電子元件與 AI 運算架構，讓師生得以掌握新興半導體技術的突破點與應用潛力。展望未來，學院將持續推動國際學術合作、連結全球創新資源，深化半導體材料與系統整合之研發能量，攜手迎向高效能、低能耗與高可靠度運算的新時代。