設計師和工程師是一家人
設計師和工程師是一家人
2006.01.01 | 科技

今天在整理照片的時候,看到了去年九月份去東京開會的紀錄,想起了這件有意思的事情。 這是現在日本最火紅的設計師深澤直人(Naoto Fukazawa)的演講紀錄。儘管我對深澤直人的作品已經有了一定程度的熟悉,親自聽他解釋許多作品的由來與他的設計理念,仍然是一個很有收穫、很享受的過程。這場演講另一個更有趣的地方,是台下聽眾的背景與深澤的「完美搭配」。這群聽眾並不是很好取悅的一群人,不過卻在他演講完畢之後抱以熱烈且持續的掌聲,搞得深澤只能靦靦地在台上猛點頭道謝,一直到主辦單位不得不請深澤走下演講台為止。

工程師與設計師界限模糊

演講現場是在為期四天的第七屆國際遍及式運算會議(International Conference on Ubiquitous Computing),在東京品川地區舉辦。這個會議是資訊科學界近十年來相當熱門的領域之一——遍及式運算(Ubiquitous Computing)最頂級的會議,贊助廠商包括許多一線科技大廠,與會人士來自世界各地重要的資訊科技研究機構,例如英特爾、IBM、微軟、新力等研究中心的博士級研究員,以及麻省理工學院、卡內基美侖大學、東京大學、慶應大學、台灣大學等高等學府的教授與學生。深澤直人表示,從來沒想過有一天會在這樣的場合跟幾百位資訊科技學術界的人演講,我想這些博士、教授們可能也沒想過,會聽一位產品設計師在台上闡述設計理念吧。
回顧深澤直人與新力電腦科學研究所所長所真理雄的演講,以及四天來的會議內容,我開始思考在遍及式運算這個研究領域裡,究竟應該如何定義工程師與設計師的角色與態度呢?在思考這些問題的同時,我回想起「可觸及式媒體研究小組」(Tangible Media Group)的指導教授石井裕在課堂上說過的一句話: 「我雖然拿的是電機領域的博士,我們小做的東西卻橫跨工程、設計、以及藝術。所以我究竟是一位工程師、設計師還是藝術家呢?在這樣的情況下,為我戴上一個什麼師、什麼家的帽子,其實已經沒有意義。標籤限制了我們的思考與可能,應該要將它剔除。」

培養多元能力才有好設計

由此看來,未來資訊科技發展的盲點,反而是這些傳統的專業分類。在這個「計算能力」(Computing Power)與「網路頻寬」(Bandwidth)成為大宗商品(commodity)的時代,要成為一位領導潮流的互動設計師還真是很辛苦,我們需要的能力,包括對科技的可能與不可能的理解、軟硬體的關係與架構的分析能力、由概念轉化成實體原型(physical prototype)的製作能力、對人與科技產品/資訊的互動模式有深刻的洞察力、透過設計傳達功能/訊息與觀念的功力、對型態與材料的知識與創意、以及能夠從「人」的角度來定義問題的能力。當然沒有人能夠在所有的項目上都成為專家,不過無論是想混口飯吃或是真的想實現理想,這樣的認識恐怕已成了必要條件。
為了訓練出擁有這些能力的學生,許多地方都已經開始有相關的學系相偕成立。在美國,除了麻省理工的媒體實驗室(Media Laboratory)、史丹佛大學機械系教授凱利(Tom Kelly,IDEO創辦人之一)四處籌經費在去年成立的d.school program、紐約大學藝術學院底下的互動式通訊學程(Interactive Telecommunication Program)、帕森斯設計學院的的設計與科技學程(Design and Technology Program)等幾個主力,華盛頓大學、喬治亞理工學院等學校也在這兩年開始提供數位媒體與設計(Digital Media/Design)的博士學位課程;加拿大有知名的康考迪亞大學提供設計與電腦藝術(Design and Computational Art)的學位;在歐洲,義大利的互動設計學院(已移師米蘭)與英國皇家藝術學院的互動設計學系(Interaction Design Department)一直都有令人驚豔的研究成果;日本的東京大學與慶應大學,在這幾年也都開始成立專做互動媒體設計與藝術的實驗室。
當世界各地都開始看到這樣的趨勢而開始努力後,為了要能繼續做出觀念新穎的案子,只好搞得我們天天茶不思、飯不想地虐待我們的大腦。不過這個領域的蓬勃發展,真的是讓人很興奮的一件事情,當深澤直人開始踏進電腦科學世界,當資訊系教授開始學產品設計,我好像也可以開始想像,未來一個充滿美感的資訊世界還挺值得期待。

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從影像晶片到AI感知平臺:芯鼎科技以ThetaEye開啟智慧視覺新篇章,搶攻車用與智慧場域
從影像晶片到AI感知平臺:芯鼎科技以ThetaEye開啟智慧視覺新篇章,搶攻車用與智慧場域

2009年,芯鼎科技自凌陽科技影像部門獨立(spin-off)而出。當時,數位相機市場正值鼎盛,而芯鼎科技憑藉其深厚的影像訊號處理器(Image Signal Processor, ISP)與影像處理核心技術,迅速在市場上嶄露頭角,不僅長期是日系大廠的合作夥伴,更是日本數位相機品牌的核心供應鏈夥伴。「當時,我們的技術在數位相機領域可說是首屈一指,特別是在處理高像素影像方面。」 芯鼎科技總經理許英偉驕傲地說。

然而,科技浪潮從不等人。隨著2014年後智慧型手機的普及,對數位相機市場造成衝擊,成為半導體業界口中的「典範轉移」經典案例。許英偉回憶道,當時市場營收掉得非常快,我們真切感受到那股壓力,甚至可以說是瀕臨滅頂的邊緣。也正是這股壓力,促使芯鼎科技痛定思痛,開始自問:「在相機領域累積了核心技術後,究竟芯鼎科技還能做些什麼?」

數位相機市場退潮,芯鼎科技尋找新戰場

面對市場重大的典範轉移,芯鼎科技並沒有選擇固守在原本逐漸式微的數位相機領域,而是把多年累積的影像技術,帶往更高門檻、也更具發展潛力的新市場。當時,他們看見了全新的機會點:車用影像。「當時網路攝影機(IP Camera)市場競爭太激烈,尤其大陸廠商進入速度非常快,我們反而選擇挑戰門檻更高的車用市場,特別是前裝市場(Factory-installed products)[註一]。」許英偉回憶說到。

不同於家用相機多數時間是閒置的,車用影像系統一旦啟動就必須在高溫、長時間運作與劇烈震動等極端環境下持續穩定運作。而且,車用市場不只要看得清楚,更關乎安全與責任。這讓芯鼎科技意識到,單純依賴過去的影像演算法已不足以應對市場需求,必須深入系統整合與跨領域的技術布局。

在這段轉型的過程中,芯鼎科技的核心能力不再只是單純的ISP晶片,而是逐步擴展到整合多顆影像感測器、進行車用級系統設計,並在高階影像分析領域累積了能量。他們的產品已成功導入包括歐洲多家車廠在內的車用影像系統,例如電子後照鏡,以及先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)的智慧影像分析等高階應用;同時,芯鼎科技也把觸角延伸到室外高階監控市場,投入AI節能感測裝置的開發與工業應用領域,像是機器視覺與工廠自動化等初步探索。

芯鼎科技建置專業測試場域,以確保 AI 視覺方案符合需求。
芯鼎科技建置專業測試場域,以確保 AI 視覺方案符合需求。
圖/ 數位時代

然而,隨著車用電子與各行各業對智慧化的需求日益升高,市場開始對晶片提出全新的挑戰,「比如說,如果前方突然衝出行人,晶片必須在千分之一秒內做出反應,這種功能需求已經超越傳統影像處理的範圍,而屬於AI感知與判斷的範疇。」許英偉說,晶片要看得清楚、更要看懂環境。除了車載應用,團隊也看到智慧監控、機器視覺、無人機等多個場域都開始需要相同技術,而22奈米或28奈米等成熟製程的晶片已無法同時兼顧運算效能、功耗以及多感測融合的複雜需求,因此,芯鼎科技開始醞釀打造全新的 ThetaEye AI Solution SoC平臺,聚焦於 AI 視覺系統單晶片(System on a Chip, SoC)的特殊應用晶片(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)設計服務,同步導入 6 奈米先進製程技術。不過,從成熟製程跨入先進製程,再加上小晶片(Chiplet)架構、功能安全與資安防護等多重需求,對一家IC設計公司而言,其實是極大的挑戰。

邁向AI視覺 SoC新世代,迎戰高算力與多感測融合挑戰

適逢國科會協調經濟部及各相關部會共同合作,提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」。在此框架指引下,經濟部產業發展署積極推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」(以下簡稱晶創IC補助計畫)。芯鼎科技看見了一道可能突破現狀的契機。「如果沒有外部資源的支持,要公司投入到先進製程以及全新的平臺開發,風險實在太高。」許英偉坦言。於是,在「晶創IC補助計畫」的支持下,一個從影像領域累積多年技術的團隊,正式踏上AI視覺系統SoC新世代的道路,也為打造 ThetaEye 平臺奠定了重要基礎。

芯鼎科技核心經營與技術團隊合影,藉由晶創IC補助計畫攜手推動從影像 ISP 晶片到 AI 視覺 So
芯鼎科技核心經營與技術團隊合影,藉由晶創IC補助計畫攜手推動從影像 ISP 晶片到 AI 視覺 SoC 的跨域轉型,積極布局智慧車用、機器視覺及工業應用市場。
圖/ 數位時代

決定跨足AI視覺 SoC之後,芯鼎科技最先碰到的,就是先進製程的巨大門檻。「從相機領域的ISP晶片,要進化到AI視覺SoC,算力需求已經高出過往幾十倍,而這又帶來功耗、散熱與成本的挑戰。」許英偉說。為此,芯鼎科技著手打造 ThetaEye AI Solution SoC 平臺,與過去的單晶片解決方案不同,新平臺導入先進的6奈米製程,讓晶片在相同面積下能容納更多AI運算單元,同時降低功耗。「多鏡頭、熱感、紅外線感測的需求愈來愈多,傳統製程做不來,尤其車子未來要做到360度全方位視覺感知,需要非常高的算力。」許英偉指出。更關鍵的是,芯鼎科技在 ThetaEye AI 平臺上導入小晶片設計,它能像積木一樣靈活拼接不同功能的晶粒,實現模組化、可客製的設計思維。這對 IC 設計公司意義重大,許英偉表示,若客戶只需要影像融合,可以只選擇相對應的模組;若需要 AI 推論或進階安全防護,也能彈性加進來,無須重頭打造整顆晶片。

除了硬體設計,芯鼎科技也同步把功能安全(支援ASIL-B安全等級)與資安架構,納入ThetaEye AI 平臺的設計考量,滿足車用產業對安全性與可靠性的高標準。「我們不只是做一顆晶片,而是希望打造一個可以快速導入不同市場的感知平臺。」許英偉強調。這樣的平臺化策略,不僅能讓芯鼎科技在車用市場、無人機、機器視覺、工業自動化等不同領域間快速複製技術成果,大幅縮短客戶導入時間,更是未來企業的競爭利基,也有助臺灣半導體產業在AI浪潮中掌握更多話語權。

回首這條轉型路,芯鼎科技從過去熟悉的靜態影像,踏入需即時判斷與決策的AI視覺新戰場,應用場景也更多元,期許讓臺灣成為AI感知晶片的關鍵力量,「我們相信,未來不只是車子,而是任何需要眼睛與大腦的智慧裝置,都將是我們的舞臺。」許英偉有信心的說。

|企業小檔案|
- 企業名稱:芯鼎科技
- 創辦人:羅森洲
- 核心技術:影像處理晶片IC設計
- 資本額:新臺幣9億509萬元

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
由國科會協調經濟部及相關部會共同合作,所提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」,目標在於藉由半導體與生成式AI的結合,帶動各行各業的創新應用,並強化臺灣半導體產業的全球競爭力與韌性。在此政策框架下,經濟部產業發展署執行「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,於113年鼓勵國內業者往 AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程的低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

【註一】
前裝市場 (factory-installed products):在汽車製造過程中,由原始設備製造商(OEM)所預先安裝或整合的零組件、軟體或設備。

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