一組由法國CEA-Leti領導的研究團隊，近期在《自然電子》(Nature Electronics)期刊上發表了一篇重要論文。藉由混和鐵電記憶體和憶阻器兩種記憶體技術，突破了長期以來限制高效邊緣AI訓練的技術瓶頸，讓人工神經網路在本地訓練和推論更加可行。 由法國CEA-Leti領導的研究團隊，成功將鐵電電容器與憶阻器這兩種原本不相容的記憶體技術，以CMOS製程整合在同一個堆疊內。   在該篇標題為《一種同時適用於訓練和推理的鐵電記憶體-憶阻器(Memristos)的研究》的論文中，研究團隊提出了一種新的混合記憶系統，將鐵電電容器(FeCAP)與憶阻器這兩種原本不相容技術的最佳特性，整合在一個單一的、相容於CMOS製程的記憶體堆疊中。這種新穎的架構讓晶片有機會同時進行訓練和推論，而且不消耗過多的能源或需要性能非常強大的硬體。這是邊緣AI發展所面臨的最棘手挑戰之一。 在CEA-Leti的帶領下，包括幾個法國微電子研究中心的科學家參與了這個研究專案，證明了可以在晶片上實現具有競爭力的準確度的訓練，無需依賴外部更新和複雜的外部系統。該團隊的創新使邊緣系統和設備(如自駕車、醫療感測器和工業監控器)能夠從即時到達的真實世界資料中學習，在保持功耗和硬體磨損受到嚴格控制的同時，隨時調整模型。 挑戰：一個無法兩全其美的局面 邊緣AI需要同時具備推論(讀取資料以做出決策)和學習(根據新資料更新模型)的能力。但直到現在，記憶體技術只能做好其中一項工作。憶阻器在推論方面表現優異，因為它們可以儲存類比權重，在讀取操作中具有能源效率，並支持記憶體內運算。鐵電電容器可以快速、省電地的更新資料，但其讀取操作是破壞性的，使得這種記憶體不適合用於推論。 因此，硬體設計師面臨選擇，要優先考慮推論並將訓練外包給雲端，或是嘗試進行訓練，但會面臨高成本和有限的耐用性。 混合記憶體讓邊緣訓練具有可行性 團隊的指導理念是，儘管憶阻器的類比精度足以滿足推理的需求，但在學習方面卻不夠，因為學習需要小而逐步的權重調整。 該論文的第一作者Michele...

全球半導體設備龍頭應用材料公司（Applied Materials）與法國知名研究機構CEA-Leti宣布擴大聯合實驗室合作，聚焦開發物聯網、通訊、汽車、電源和感測器（ICAPS）市場所需的特殊晶片技術。這項合作不僅標誌著兩家機構長期夥伴關係的深化，更反映出特殊晶片市場在AI時代的戰略重要性。 根據預測，到2025年機器將產生每年創建數據的99%，其中大部分將來自網路邊緣的數十億個物聯網產品。這些應用從工業自動化到電動車輛，都需要專門的晶片來處理數據和電源分配，為ICAPS市場帶來龐大成長機會。 背景：特殊晶片市場的崛起 這一現象背後，隱含著半導體產業結構的深層變化。過去產業焦點多集中在先進邏輯和記憶體晶片，但隨著智慧裝置普及和AI應用擴展，非領先製程的特殊晶片需求快速攀升。這些晶片雖然不追求最先進的製程節點，卻在功能整合和效能最佳化方面面臨全新挑戰。 ICAPS市場涵蓋的應用範圍極為廣泛，從CMOS影像感測器、光電元件、射頻晶片，到電源管理晶片和類比數位轉換器，每一類產品都有其獨特的技術要求。這些特殊晶片在AI時代扮演著感知世界、產生資訊並透過無線通訊傳輸的關鍵角色，其重要性正快速提升。 更深入地分析會發現，傳統的單一晶片解決方案已難以滿足多元化的應用需求。產業界正朝向異質整合的方向發展，將不同功能的晶片整合在同一封裝中，這對材料工程和封裝技術提出了更高要求。 核心技術：異質整合與全流程開發 應用材料公司和CEA-Leti此次合作的核心，在於建立完整的特殊晶片開發能力。擴建後的實驗室將配備最新進的封裝工具，支援不同晶圓類型和製程節點的異質整合，這項技術被視為下一代半導體創新的關鍵。 異質整合技術允許將採用不同製程技術製造的晶片組合在一起，例如將矽基邏輯晶片與化合物半導體的射頻晶片整合，或是將類比和數位功能結合在同一封裝中。這種做法不僅能提升效能，還能縮小產品體積並降低成本。 實驗室的另一項重要創新是全流程開發能力，從個別製程步驟擴展到完整的特殊裝置開發。這意味著從材料選擇、製程設計到最終封裝測試的每個環節都能在同一地點完成，大幅縮短開發週期並提升創新效率。 值得注意的是，這次合作特別強調化合物半導體的先進整合技術，包括氮化鎵和磷化銦等材料。這些來自週期表第三族和第五族元素的化合物，在5G/6G通訊、電動車和光通訊等高速、高頻應用中表現出色，其產生光線和支援更快電子移動性的特性，使其成為高效能、節能應用的理想選擇。 產業觀點：歐美合作新模式 面對這項重大合作，兩家機構的領導者展現出不同層面的戰略思考。應用材料公司ICAPS業務部企業副總裁暨總經理Aninda...

法國研究機構CEA-Leti日前在IEDM 2020會議上發表兩篇論文，證明採用3D堆疊結構的可變電阻式記憶體(Resistive RAM, RRAM)，可為記憶體內運算(In-memory Computing,...

電子暨資訊技術實驗室(CEA-Leti)日前於ISSCC 2020上發表兩篇能量採集系統的論文，各自描述了一款30nW MPPT自相位調變SECE壓電能量採集晶片，以及無外接元件的電磁機械能量採集晶片。第一款晶片的能量轉換效率可達94%，能量頻寬則提高446%；第二款晶片的轉換效率則為95.9%，可收集的能量比現有技術提升460%。 首篇論文主要作者Adrien...

氮化鎵(GaN)材料正在電源應用領域掀起革命，許多電源元件的老將新秀都已紛紛投入。來自法國的艾斯剛(Exagan)也宣布將在台灣設立其第一個海外據點，加速開拓亞洲市場。 艾斯剛執行長Frederic Dupont表示，亞洲是電源轉換跟電源供應器相關產品的研發、製造大本營，設立亞洲據點，對公司的發展非常關鍵。藉由在台設立銷售與應用中心，艾斯剛能更密切地與本地的客戶合作。 艾斯剛創立於2014年，背後有研究機構CEA-Leti與半導體材料公司Soitec的支持。該公司擁有自行開發的矽上氮化鎵(GaN...