智慧晶片系統與應用人才培育計畫

TS-01數位系統的高階合成設計方法

主持人/學校：劉建男教授/國立陽明交通大學電子研究所

模組教材目標：學習如何使用高階合成的方法做數位系統設計。

模組教材特色：

1. 透過PBL的學習方式，讓學生從實作中理解高階合成的概念與原理。
2. 以實驗為主體，僅搭配少量的引導與講解，讓學生自己去摸索解決方案。
3. 訓練學生評估各種不同實驗方法的硬體複雜度，並熟悉相關設計自動化的工具。

TS-02近記憶體運算及記憶體內運算電路設計

主持人/學校：黃柏蒼助理教授/國立陽明交通大學國際半導體產業學院

模組教材目標：

本課程模組將培養人工智慧電路的人才、為新世紀的系統晶片及高階封裝技術做準備，訓練熟悉state-of-the-art的高階設計觀念以提昇產品品質，學生在人工智慧、深度神經網路、IC 設計與電子電路系統的相關軟硬體方面皆能獲得寶貴的知識及經驗技術。

模組教材特色：

此課程所講授議題發展變化快速，實現方法不論在學界及業界都在探索當中，課程內容需收集每年最新發表在ISSCC、IEDM、DAC、ISCA及MICRO等頂尖會議所發表論文、Forum及short course資料，分析探討「近記憶體運」及「記憶體內運算」發展趨勢，因此課程講義及編排需每年調動更新。課程會就先穎技術進行理論探討並分析優缺點，並針對關鍵記憶體內運算電路進行電路模擬分析，以加強學生對電路分析的深度。

TS-03  AI加速器設計概論與實務

主持人/學校：陳坤志副教授/國立中山大學資訊工程學系

模組教材目標：

本模組將以晶片內網路之多核心系統晶片設計為基礎，並介紹幾種常見的晶片內連線架構以及資料共享的設計方式，並將各內容分散於13小時(約4周)的課程模組中，以方便包含在任何一個相關的學期課程裡。此外，本模組將使用SystemC語言以及Platform Architect (PA)來評估各式多核心系統的設計方法,藉此讓學生了解基礎的晶片內類神經網路設計流程。

模組教材特色：

以SystemC以及Platform Architect為基礎，讓學生能了解到新式的多核心類神經網路架構設計概念，並引導學生使其具有分析類神經網路架構的能力。

TS-04智慧影像處理 AI 加速器設計

主持人/學校：黃朝宗副教授/國立清華大學電機工程學系

模組教材目標：

以深入淺出的方式,讓學生對於智慧影像處理應用,能從網路模型、應用機會與挑戰、到重點硬體設計方面有完整的學習。

模組教材特色：

以實際可大量商用之應用為出發點,說明其潛力與挑戰,並透過完整且連續的實作實驗,讓學生親身體驗 AI 加速器設計之主要重點。

TS-05  智慧終端裝置影像處理晶片設計

主持人/學校：陳世綸特聘教授/中原大學電子工程學系

模組教材目標：

1完成智慧終端裝置嵌入式系統架構與鏡頭視訊介面介紹PBL模組教材開發。

2.完成智慧終端裝置影像魚眼校正演算法與晶片架構PBL模組教材開發。

3.完成智慧終端裝置影像對比度校正演算法與晶片架構PBL模組教材開發。

4.完成智慧終端裝置除霧除雨演算法與晶片架構PBL模組教材開發。

5.完成智慧終端裝置環景影像演算法與晶片架構PBL模組教材開發。

6.完成影像處理電路FPGA平臺實作PBL模組教材開發。

組教材特色：

本模組教材主要區分為具有晶片設計背景之學生與沒有晶片設計背景之學生，對於具有晶片設計背景之學生，在授課上會多著重於如何滿足智慧終端裝置所需要滿足影像晶片之規格設計(如頻率、輸出量)，並搭配平行處理、管線化設計等技術介紹；對於沒有數位晶片設計背景之同學，會著重於智慧終端裝置影像處理演算法，優化影像處理結果，最後透過Xilinx工具軟體將所訓練的智慧終端裝置影像處理模組在FPGA平臺中實現，本課程可以透過分流的方式讓不同背景的學生學習到智慧終端裝置影像晶片相關知識與實作能力。

TS-06  低功率物件定位與追蹤晶片設計

主持人/學校：阮聖彰特聘教授/臺灣科技大學電子系

模組教材目標：

利用問題導向學習（Problem-Based Learning, PBL）的方式，針對智慧化系統晶片設計互動問答，讓學生了解系統晶片硬體架構，及智慧晶片的開發和應用，希望藉由系統晶片開發平台結合深度學習技術之實作，啟發學生思考和動手實作。課程內容由基礎的FPGA系統設計開始，引導介紹深度學習技術相關知識，並使用High Level Synthesis (HLS)將C/C++高階程式語言撰寫的物件定位與追蹤運算架構轉化為可程式邏輯，進而加速深度學習架構運算。

模組教材特色：

本課程以智慧晶片系統及其應用為主要軸心，透過實作於FPGA系統的方式讓學生更加體會智慧晶片系統之應用，其中FPGA的特色為其低功率的運算環境，在許多小型系統平台上，續航力為極度優先的考量之一，其便攜性使低功率化為目前產品開發的走向。

TS-07  智慧型自走載具系統與晶片設計

主持人/學校：范志鵬教授/國立中興大學電機工程系

模組教材目標：

此應用模組課程專題教材的開發目標, 在於介紹與推廣能於人群圍繞環境下，自由穿梭的自走載具所需的智慧感測融合與辨識技術、AI 邊緣計算處理器系統晶片設計技術、與智慧雲端行控導航技術。 可以使學生掌握智慧型自走載具系統設計技術，並培養人才進入相關智慧自走載具產業，並且可以加強學校與產業合作。對於學生，得以將學校所學應用到先進自走載具技術，其應用範圍為智慧型運輸系統與智慧型服務機器人系統等。

模組教材特色：

智慧型自走載具系統與晶片設計課程預計分為下列2個技術重點:

1.在智慧型載具的感測功能系統整合設計技術方面

2.在智慧型載具晶片系統與AI加速器設計技術方面

TS-08  語音辨識系統

主持人/學校：王家慶教授/中央大學資訊工程學系

模組教材目標：

預期修完本門課程之學生，能深入了解語音辨識之原理及其應用，並透過實驗過程，了解其限制，從實驗結果中學習有效的找出問題，並有系統地逐步解決問題。

模組教材特色：

透過團隊所提供嵌入式模組、以及參考軟體，學生可以實現語音指令辨識，並進一步改善以達低算力需求。

TS-09  人體活動辨識和非接觸式體溫量測模組

主持人/學校：林淵翔教授/國立臺灣科技大學電子系

模組教材目標：

透過人體活動辨識及非接觸式體溫量測模組,培養學生具有健康照護之基本認知與技能,並具備智慧晶片系統應用的能力。於課程上指導學生製作應用專題,並以鼓勵學生參加競賽為主要目標。

模組教材特色：

有兩個獨立的模組,包括人體活動辨識及非接觸式體溫量測模組,內容涵跨信號處理與影像處理、機器學習和 AISOC 晶片應用,並以實際的範例來展示這兩個模組的功能。讓學生得以從做中學,並以 Problem-basedlearning(PBL)的方式分組討論,再延伸到創意發想專題。

同學對生物資訊學此一跨領域知識的關注。