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ST与新加坡国立大学成立企业实验室 推动边缘AI技术发展

  • 陈俞萍台北

意法半导体与新加坡国立大学成立企业实验室,推动新加坡下一代边缘 AI 技术发展。意法半导体
意法半导体与新加坡国立大学成立企业实验室,推动新加坡下一代边缘 AI 技术发展。意法半导体

全球半导体领导厂商意法半导体(STMicroelectronics,NYSE:STM;ST)与新加坡国立大学(National University of Singapore;NUS)正式成立ST–NUS HELIX企业实验室,启动一项为期4年的策略性研究计划,以推动下一代边缘AI技术为重点。HELIX全名为Hardware for Embodied Low-power Intelligent Xcceleration(具身低功耗智能加速硬件),将透过横跨系统与芯片层级的创新,推动生成式AI与具身AI在边缘端的新应用。

企业实验室获「研究、创新与企业2025计划」(Research, Innovation and Enterprise 2025;RIE2025)支持,设于新加坡国立大学设计与工程学院,并有该校计算机学院参与。企业实验室形成跨领域研究体系,涵盖AI演算法、加速器架构、低功耗存储器系统、电路设计、矽技术及应用开发。此计划将结合新加坡国立大学的前瞻研究,以及ST在半导体技术、系统开发与产业营运的经验与能力。

新加坡国立大学校长陈永财教授(Professor Tan Eng Chye)表示,「ST–NUS HELIX企业实验室体现产学合作将研究转化为创新的价值。结合新加坡国立大学的研究优势与意法半导体的产业能力,我们将开发先进的边缘AI硬件,同时培育人才与生态系,协助形塑新加坡半导体与AI产业的未来。」

意法半导体全球技术研发执行副总裁Laurent Malier则表示,「ST身为整合元件制造商(IDM),优势在于能整合先进矽技术、嵌入式存储器、电路设计、异质整合与小芯片。透过HELIX,我们将建立贴近产业需求的研究基础,探索具差异化的AI运算技术,并加速将具潜力的研究成果转化为可扩大规模应用的半导体技术。」

企业实验室已正式揭幕,由新加坡文化、社区及青年部暨贸工部高级政务部长刘燕玲女士(Ms Low Yen Ling)担任主礼嘉宾。

边缘AI的未来发展

边缘AI直接在装置上或邻近装置的位置处理数据,而非完全仰赖线上云端基础架构,因此可缩短回应时间、加强数据隐私保护、提升能源效率,并在连线受限或时断时续的环境中维持更高的运作韧性。对必须在真实环境中实时感知、推理并采取移动的AI系统而言,这些能力愈来愈重要,而这类AI系统通常称为「实体AI」(Physical AI)。

HELIX聚焦这个领域的一项关键研究方向:具身AI(embodied AI)。具身AI将智能直接融入机器人、人形机器人或无人机等实体形式,结合多模态传感、装置端运算与实时致动。如何在小型且功耗受限的硬件上高效率执行这些智能功能,是HELIX的核心研究课题。要在边缘端具备这些能力,演算法、软件、系统架构与硬件都需要持续创新。

HELIX延续ST长期投入AI的研发基础,将进一步探索结合高效率运算、先进存储器架构与应用需求导向设计的新型系统级技术,以满足未来智能装置的需求。新加坡国立大学则带来集成电路、电脑架构、AI模型及系统设计等领域的世界级专业能力,与ST的技术优势相互补足。双方研究人员将共同参与各项研究、人才培育、智能财产开发及技术展示。

HELIX的研究将横跨完整技术层次,从AI模型与系统架构,延伸至异质加速器、芯片内存储器阶层、电路设计、芯片整合与矽芯片实作。研究重点包括以存储器为中心的架构、创新的存储器内运算,以及可扩充的运算与存储器系统,并采用ST的P18 18纳米全耗尽型绝缘层上矽(Fully Depleted Silicon On Insulator;FD-SOI)技术与嵌入式相变存储器(Phase Change Memory;PCM)。

P18 FD-SOI可支持超低功耗运作与自适应基体偏压;嵌入式PCM则可在同一晶粒上提供高密度非挥发性存储,并与芯片内SRAM存储器阶层并存。结合这些技术,可减少芯片内外之间的数据搬移;对受存储器效能限制的AI工作负载而言,这类数据搬移是主要耗能来源。

ST将为HELIX提供重要的技术与工程资源,包括以ST专有P18 18纳米FD-SOI技术实作的专用设计基础平台,供新加坡国立大学研究使用。此平台整合ST在矽技术、架构、系统整合及工程开发上的能力,为研究人员提供产业级研发基础,用以开发、整合并验证新的AI加速器概念。由于无须从零开始建立底层基础架构,研究团队可更专注于差异化创新,加快系统层级验证,并让技术探索更直接衔接产业化。

HELIX将结合AI演算法、加速器架构、存储器系统、电路及半导体技术等领域的创新,着手处理功能日益强大的AI系统部署于边缘端时,在能源效率、存储器带宽、延迟、扩充性及系统整合上面临的挑战。

培育人才  推动新加坡半导体生态系发展

HELIX的成立是强化新加坡未来在边缘AI与先进半导体系统领域竞争力的一项策略性投资。透过推动贴近产业需求的研发工作,HELIX将强化本地研发能力,并培育新一代AI系统与芯片设计人才。

学生、研究人员与业界专业人士将有机会参与HELIX主导的前瞻研究计划,运用最新技术累积实作经验、与产业领导者合作,并培养符合产业持续变化需求的专业能力。透过这些计划,HELIX将建立完整且具延续性的人才培育体系,并推动新加坡成为边缘AI与半导体技术的全球创新枢纽。