啟動軟體加速力,Skymizer為ASIC廠商設計智慧型編譯器
啟動軟體加速力,Skymizer為ASIC廠商設計智慧型編譯器

這幾年有關區塊鏈、人工智慧的議題火熱,無論是大廠或新創皆相繼投入資源開發,也取得顛覆性的技術成就,但最後如何將技術商用落地?至今仍有許多疑問尚未解決,而唯一能給出答案的就是Skymizer

他們是 第一家為ASIC廠商設計智慧型編譯器的台灣新創 。獲得政府國發基金、行政院科技部,及民間創投聯訊、雙魚、華揚,還有Intel前執行長王文漢等人投資。將編譯器與機器學習、高速運算整合,搜尋出最佳編譯法,協助客戶在不更換軟硬體的情況下,提升硬件性能。創業過程中,他們一路跌跌撞撞,終於在第4年收到第一筆客戶款項,迅速達成損益平衡,目前已開始實現自我盈利。

看好編譯器未來需求,軟體加速將成最佳解方

雖然Skymizer是新創,但兩位創辦人的來頭都不小。執行長唐文力是Marvell迭代編譯器(Iterative compiler)的原始作者,也是聯發科MClinker的架構師,至今該產品仍是全世界最快且最小的連結器;而另一位創辦人張秉浩,則是ARM軟體版本虛擬機的貢獻者之一。兩人之所以共同創業,全因看好「編譯器」的未來需求。

什麼是編譯器?若以「寫作」比喻,工程師就如同作家,寫的是程式語言;電腦處理器(CPU)則是讀者,唯一能讀懂的是機械語言,所以需要像編譯器這樣的翻譯官,協助把程式語言翻成CPU能理解的機械語言。好的編譯器能將語言翻成具備信、達、雅的內容,達到最理想的效果,讓電腦執行程式的效能提升。

在電腦科學裡,最大的挑戰莫過於如何提升性能。其中的影響要素包括資料吞吐量(Throughput),也就是說,一定時間內所處理的資料量。有一種作法是,藉由添加更多伺服器來提高吞吐量,但最好的解決方案其實是加快系統運算效率。Google就曾宣稱,只要有人能提高資料中心軟體速度1%,他們願意支付對方100萬美元的獎金。另外,從手機、穿戴式手錶等裝置方面也可發現,電池續航問題仍是許多廠商面臨的痛點,若可以減少軟體執行時間,就能將硬體的耗電量降至最低

從這兩項需求Skymizer發現「軟體加速」是最實際且最有效的方法。此外,唐文力也表示,每個新領域剛開始都會有它獨特的問題,但當它將被大量採用時, 最終所有問題遲早會回到最困難的地方:編譯器架構 。而Skymizer的優勢即在於此,透過他們的智能編譯器,不論是車用電子、網路通訊或高速5G的產業,皆可在不更新硬體設備下,將製程速度提升35-280%,平均可以打敗市場1-5年。

採會員制模式,開源幫客戶養社群

Skymizer的商業模式非常特別,他們是全世界唯一,也是第一個採會員制的編譯器新創。客戶繳交月費,由Skymizer依照其需求,設計全新的編譯器,產出成果會以開放授權釋出,並協助客戶投入開源社群,以軟體技術滿足所有硬體廠商的需求。

從支持開放原始碼的想法中,Skymizer也看見其利基性。對科技大廠而言,開源當然有利可圖,但若大廠擔任開源社群的程式碼提交者(Committer),等於球員兼裁判,其他廠商不會跟從進入。而Skymizer能站在中立者一方,以純技術的角度判斷誰進來、誰不行。唐文力說道,「我們會開放整個計畫,相容不同廠商的程式碼,然後開始把團隊加入,做平台的效能報告和分析,說明為什麼你的平台在我們這邊那麼好。」

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左起:Skymizer共同創辦人暨軟體工程師張秉浩(Peter)、共同創辦人暨CEO唐文力(Luba)
圖/ 周書羽攝影

抓準當紅科技趨勢,開發各種編譯器

他們的產品可區分為三大類,其一是在現行主流的GCC編譯器上,優化C/C++語言。舉例來說,就像用一台舊iPhone4,但它的性能跑起來卻如同iPhone8,團隊也表示,重點在於企業無須更改任何軟硬體就能做到。

其二,則是針對人工智慧開發的編譯器。例如:近期他們為AI開放架構ONNX,設計的開源編譯器ONNC (Open Neural Network Compiler),它能夠支援ONNX及主流的深度學習框架,如Caffe和Tensorflow,是一款因應特殊應用積體電路(ASIC)所製作的編譯器。能改善深度學習加速器(DLA)的效能,大大縮短開發時間。

其三,是與Cybermiles團隊合作,專為智慧合約所設計的新語言,Lity。因為區塊鏈特性一旦寫入便無法修改,當智慧合約簽訂後,若外部環境需求改變,這份合約依舊只能執行當初設定不合時宜的規則。但利用Skymizer的技術,能讓使用者將外部情況變化,寫進智慧合約內。以保險業為例,今天西雅圖低於零下20度,業者若要取消所有寒害保險,Skymizer能讓區塊鏈上各個節點都知曉這件事。

目前全亞洲只有5個編譯器團隊,包括聯發科、晶心科技、華為等,而Skymizer 是僅次於聯發科的第二大,主要用戶除了一般程式設計師,還有其他國際大廠。創辦人唐文力認為,大家耳熟能詳的摩爾定律正逐漸失效,即使是先進的製程技術,再過兩三年也會達到物理極限,「 未來需要靠編譯器和ASIC讓電腦加速 」。而Skymizer踩在最難且最關鍵的部分,以後將有機會拓展到日、韓、美、中四大市場。

給創業者的建議

成立至今已四年,從客戶在合作過程中無預警倒閉,到個人信用評等最低分,還一度無法申請信用卡,唐文力和Skymizer團隊一路走來,經歷過許多風雨。提到以前創業生涯的艱苦,「創投還會指著我跟別人說,這個是被騙進來的,現在已經回不去了」,唐文力說道。笑談間,這些平常會令人怯步,甚至輕言放棄的磨難,從團隊口中說出來反倒像茶餘飯後閒聊的趣事,足見其膽識有多大。

面對即將創業的人,唐文力則建議:先找顧問群再找創投。 他形容,人與人之間的問題就像婆媳紛爭,團隊內部每個人都是當事者,很難吵出結果,所以只能依靠外力解決。而外力通常有三種,顧問、客戶跟合作夥伴,他一針見血的說:「你總不能讓客戶打你臉呀,最好可以打你臉的就是顧問。」

對唐文力而言, 創業從來不是美夢成真,而是血淋淋的求生現實

創業快問快答

Q:服務的創意來源,是因為發生什麼而有這樣的想法?
摩爾定律已經逐漸失守,需要以編譯器技術來提升電腦效能。

Q:該公司服務能解決什麼樣的問題?
將台灣的高科技產業從高耗能、高資本支出的中高端科技業解放,轉向為低耗能、輕資本的高端科技業。

Q:長遠來看,公司想成為一家何種類型的公司?
希望能成為像是 Intel 一樣,以技術深度達到基業長青的公司。

Q:創業,教會了你哪些事?
「People join good project and leave bad manager」
Good project 需要先有好的技術,再搭以好的眼光持續不斷去尋找。Good management 並不是輕鬆的 management,悠閒的工作型態無法爭取到真正第一流的人才,充實的節奏感是很重要的,這也是我們要加強的部分。

團隊資訊

公司名稱:臺灣發展軟體科技股份有公司 / Skymizer Taiwan Inc.
成立時間:2013/11/11
產品名稱:智慧型雲端編譯器
上線時間:2017/11/1
官方網站Facebook

本文授權轉載自:創業小聚

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突破摩爾定律極限!台灣奈微光用矽光子技術打造「會聞的晶片」,開創感測新藍海
突破摩爾定律極限!台灣奈微光用矽光子技術打造「會聞的晶片」,開創感測新藍海

在後摩爾定律時代,台灣奈微光不僅是開發出一款新晶片,更在於證明了創新不必只沿著摩爾定律持續追求製程極限,採取橫向發展同樣能找到市場著力點,台灣奈微光正運用 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)製程,打造出全球少見、能「嗅聞」世界的感測平台,這場從臺大實驗室技術啟程的冒險,正讓臺灣半導體產業看見另一條通往未來的道路。

跨足大健康與車用,奈微光用矽光子打造感測新藍圖

台灣奈微光所研發的矽光子感測晶片樣品,針對多波段應用所設計的多樣化解決方案。
台灣奈微光所研發的矽光子感測晶片樣品,針對多波段應用所設計的多樣化解決方案。
圖/ 數位時代

正當全球半導體產業競相投入奈米級製程競賽,追求更小、更快的晶片時,台灣奈微光卻選擇了一條截然不同的道路。「我們的核心技術就在於光子 IC 設計。」台灣奈微光董事邱俊榮說明,他們所做的是「光的晶片」,與傳統專注於電子電路的 IC 完全不同。

長久以來,市場上若要製造中長波紅外光的光源,普遍會採用化合物半導體。然而,化合物半導體不僅成本高、良率較低,且在光譜調控上存在不少挑戰,台灣奈微光則突破性地利用 CMOS製程,直接從矽基底打造出中長波紅外光光源,顛覆了以往的作法。

邱俊榮強調,這都要歸功於臺灣半導體 CMOS 製程的高度成熟與優異良率,讓台灣奈微光能在成本上取得絕對競爭力,打破中長波紅外光技術高昂的門檻。「我們是透過 CMOS的半導體製程設備,把晶片延伸到矽光子光源與矽光子感測器。」他指出,「這就是台灣奈微光最核心的差異化。」台灣奈微光的矽光子技術,也催生出最具顛覆性的應用──微量氣體的連續偵測。傳統上,偵測微量氣體多依賴大型設備,或是藉由薄膜與電化學感測器,體積龐大、造價不菲,且難以持續監測,必須等待薄膜變化才能得到數據,台灣奈微光則運用中長波紅外光,透過氣體吸收特定波長時產生的能量變化,實現即時且連續的濃度偵測。

在應用面,台灣奈微光鎖定「大健康」與「汽車」兩大領域:希望未來能將這項技術導入智慧衣等穿戴裝置,持續監控呼吸與體內氣體變化,也可應用於電動車市場,偵測鋰電池異常釋放的氣體,為車輛安全嚴格把關。

挑戰摩爾定律侷限橫向創新,打開感測市場新局

台灣奈微光持續以矽光子技術挑戰摩爾定律的侷限,開創感測市場新局,展現臺灣半導體橫向創新的實力與決心。
台灣奈微光持續以矽光子技術挑戰摩爾定律的侷限,開創感測市場新局,展現臺灣半導體橫向創新的實力與決心。
圖/ 數位時代

這項突破性的感測能力,也展現出台灣奈微光對半導體產業發展脈絡的深刻洞察,傳統的半導體產業長期依循摩爾定律,追求單位面積內電晶體數量的極大化,也就是線寬持續縮小、功能不斷堆疊,屬於典型的「縱深式」發展,然而,隨著製程推進至1奈米世代,單台曝光機設備高達4億美元,資本支出急遽膨脹,物理極限與成本效益成為產業面臨的重大挑戰。

台灣奈微光選擇另闢蹊徑,他們將半導體製程的應用「橫向」擴展。邱俊榮指出,即便在傳統 IC 領域中,微米級製程線寬早已鮮少被提及,但在感測器等應用領域依然蘊藏廣大潛力,台灣奈微光正是運用這些「尚未被徹底開發」的微米級製程,結合自家的矽光子技術,開發出光源與感測器晶片,創造全新的應用價值,這意味著,臺灣半導體產業不只在奈米級製程領域具備領先地位,還能進一步將既有資產延伸至更多元的應用場景,而不必一味追逐最先進的製程節點。

「我們不是照著摩爾定律的方向往下挖掘,而是打開另一種可能,只要做一些物理上的調整,就能產生中長波的光源,還能偵測中長波紅外光,甚至在同一顆晶片上就可同時偵測到紫外光。」邱俊榮強調,這正是對半導體生命週期的延伸。他也提到,台灣奈微光的目標並非爭奪市場,而是藉由技術替換,協助既有產品升級、實現價值加值(value-add)。

不過,若要讓這項劃時代的光感測技術真正落地並普及至廣大市場,仍需面對商業化與規模量產的多重挑戰。為了推動晶片功能從單一走向多元,並提升其多波段的精確調控能力,台灣奈微光申請了經濟部產業發展署所推動的「驅動國內 IC 設計業者先進發展補助計畫」(簡稱晶創IC補助計畫),期望加速技術成熟與市場部署。

AI時代新戰局,台灣奈微光技術應用的無限可能

此計畫的核心目標,是讓單一晶片實現「多波段(multi-band)有效控制的微分辨識」。過去,台灣奈微光所開發的晶片多以單一功能為主,而透過晶創 IC 補助計畫的資源,將協助他們推進晶片功能的多元化。

這項技術的挑戰,在於如何精準控制多個光譜的發射。邱俊榮形容,以前的設計就像一次將所有光譜全部釋放,現在則能做到「要A動、BC不動」或「C動、AB不動」等更細膩的調控,要達成這種「誰要動、誰不動」的精準控制,必須增添新的光罩設計與更複雜的驅動機制,雖然這意味著更高的開發成本,但能顯著簡化後端機構,加速產品量產與推向市場的進程。

台灣奈微光預計在2026年6月前完成這項技術開發進入投片階段。儘管從投片到實際市場落地仍需時間,但他們已開始與紡織、電動車鋰電池、半導體廠房氣體偵測等產業客戶溝通布局,力求縮短市場開發週期。同時,在迎接AI的時代,數據品質與廣度更是關鍵。邱俊榮認為,台灣奈微光的矽光子感測技術,能為AI提供更精確、即時與連續的數據。透過晶片同時測量多種身體參數並實現每秒連續偵測,將提供豐富且精準的「身體密碼」數據,不僅能協助AI進行更深入的演算找出過去未能捕捉的變化規律,更將賦能AI在大健康等領域做出巨大貢獻。

目前,台灣奈微光正積極與半導體廠房氣體偵測廠商、大健康品牌客戶及跨產業夥伴合作。展望未來,台灣奈微光不僅要透過晶創IC補助計畫將晶片功能多元化,更將持續深化技術,證明台灣半導體產業不只在極限製程上領先,更能橫向開拓無限的市場潛力,為全球帶來前所未有的感測應用突破。

|企業小檔案|
● 企業名稱:台灣奈微光
● 董事長:張坤昱
● 核心技術:CMOS製程的先進矽光子光源晶片模組與感測晶片模組
● 資本額:新臺幣4.5億元

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
在行政院「晶片驅動臺灣產業創新方案」政策架構下,經濟部產業發展署透過推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,引導業者往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之低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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