研發服務平台亮點成果獎─佳作獎

使用平台：台灣半導體研究中心「晶片設計與製程下線服務」

積體電路（IC）設計領域裡，資料轉換器的開發屬於發展最早、競爭最激烈的領域之一。而伴隨物聯網興起、人工智慧普及，加之下世代通訊的需求，產業對於高速、高解析、低功耗的類比數位轉換器（ADC）及數位類比轉換器（DAC）的需求更是與日俱增。近年來，許多先進國家與大型企業不斷投入大筆資源，只為在相關改良與研發進度上有所斬獲，競爭十分激烈。想在其中脫穎而出非常不易，專業資源支持、技術硬實力及研究熱忱，可謂缺一不可。

因緣際會，見證台灣半導體發展

提到台灣的IC發展脈絡，許多人都能津津樂道四十多年前的「經濟部發展積體電路計畫工作小組」，向美國RCA公司取經，將關鍵IC技術移轉至工研院電子所的歷史；以及「台灣半導體產業教父」張忠謀創立台積電、改寫世界晶片版圖的精采故事。

而現任職於國立成功大學電機工程學系的特聘教授郭泰豪，由於1984年進入工研院電子所工作，踏入了這個新興的領域，因而得以站在第一線學習積體電路技術。在這裡大都是碩、博士，因此只有大學畢業的他，對研究領域有了全新的認識。

郭泰豪在1984～1986年，設計了兩個幫工研院賺很多錢的IC，還因此從當時的工研院院長張忠謀手中接受工研院傑出貢獻獎（員工前0.1%）。正因為這個獎項的肯定，郭泰豪對於積體電路產業產生了越來越多的熱情，便赴美進修，取得碩博士學位；學有所成後，又因想回台南故鄉工作，因此進入成大電機系任教，至今已逾30年。

作育英才，研究屢獲國際肯定

1992年，郭泰豪於成大電機系創立混合類比數位積體電路實驗室，旗下的研究生不僅成績優異，近年獲得台灣半導體研究中心（簡稱半導體中心）、臺灣積體電路設計學會、中國電機工程學會等很多單位的論文獎，畢業後也大都獲得美國蘋果、高通及台灣聯發科等世界一流公司青睞，碩士生、專題及實習生畢業後出國進修也大多數到美國史丹福、麻省理工學院及加州大學柏克萊分校……等頂尖學校就讀。

談到教育出優秀學生的秘訣，郭泰豪表示，就是要用心思、花時間。早年，他在成大一週工作時間長達80多小時，耗費許多時間與學生討論、協助學生修改頂級論文。他笑說，自己開公司當總經理後才發現，原來有時當教授可能比當總經理更花時間。對於超長工時，他表示：「你花時間，學生才會認真。」或許，正因為師生都如此認真，才能屢獲肯定。

郭泰豪的實驗室不僅有許多成果發表於世界最頂級、有「半導體奧林匹亞」之稱的IEEE國際固態電路研討會（ISSCC），還曾獲頒ISSCC最佳論文獎項及獲選很多次的亮點論文，猶如在奧林匹亞中拿下金牌，此等殊榮不言可喻。台灣學者近年刊登於最頂級《IEEE固態電路期刊》（IEEE Journal of Solid-State Circuits ）的類比訊號、ADC的大部分論文，以及所有DAC論文，都是郭泰豪團隊所發表。

挑戰極限，呼應需求不斷優化

實驗室在國際上大放異彩的研究主要是資料轉換器，其中又分為：類比數位轉換器（ADC）與數位類比轉換器（DAC）兩種。手機、平板、電腦、音響......我們日常使用的設備中，都藏有資料轉換器。

郭泰豪解釋，連續的類比訊號需要轉換成不連續的數位訊號，才能在電子產品上儲存、傳遞；而電子產品傳遞的數位訊號，則需轉換成類比形式，才能讓人們使用。

為了因應物聯網、人工智慧及下世代通訊需求，產業需要高速、高解析、低功耗的ADC及DAC。對此，郭泰豪的研究團隊提升ADC的整體解析度並降低功耗，其綜合效能指標為當時世界最佳，而後更成功將技術移轉給業界。同時也打造出全球首顆低功耗實現14-bit頻寬20GHz以上的高解析NRZ/Mixing DAC晶片，也同樣是世界最佳並技轉業界。

堅強後盾，研究成功的重要關鍵

實驗室究竟為何能持續挑戰不可能、打造出符合需求的資料轉換器？郭泰豪分析，成功的秘訣在於研究者本身需要十分熟悉積體電路設計，才能找出關鍵點、讓設計最佳化，並同時兼顧效能與功耗。

此外，半導體中心提供的支援，亦是研究道路上非常重要的堅實力量。郭泰豪直言，晶片設計的環境動輒需要好幾億，「我們沒有能力建立這樣的設計環境。」所幸半導體中心在製造方面給予了許多協助，不僅提供了28nm等先進半導體製程、高性能伺服器等硬體支援，更在晶片製作方面給予極優惠的學術價格，還貼心地協助處理許多繁瑣的行政手續，讓團隊得以專注於研發本身。

優秀成果，有賴半導體中心支援

郭泰豪表示，臺大、成大、清大、陽明交大都是全球積體電路設計排名前端的大學，台灣的學生可說是擁有了全世界最好的設計環境，而這都要感謝半導體中心和整體產業環境的支持。半導體中心對台灣的半導體發展貢獻卓著，其中又以IC設計為最，對台灣學界、產業界影響甚鉅。「沒有他們，我們也不可能有這些成果」，他表示，自己真的很感謝半導體中心，也感念眾人為台灣積體電路環境的付出。

至於未來的發展，郭泰豪認為，目前團隊研究成果的品質，在全世界相同領域中相對領先，雖然本次在國研院研發服務平台亮點成果獎僅獲佳作，但也讓成員將此轉換為繼續前行的動力。未來，郭泰豪將與半導體中心繼續聯手，開拓積體電路的更多可能，並持續保有最頂尖的競爭力。