陽明交大IC設計體驗有感升級 全靠技嘉伺服器

半導體產業發展在地緣政治、技術升級與產能擴大等多重因素影響下，正扮演著舉足輕重的角色，半導體人才的培育在全球各地已成為一門重要的顯學。技嘉集團旗下的技鋼科技專注於伺服器研發與製造，並積極投入產學合作，期望為台灣半導體產業人才培育注入強大的動力。

隨著IC 設計的產業不斷革新，每學期的學生人數呈現倍數成長，在學校資源有限的情形之下，實驗室也面臨設備不足與老舊的問題。因緣際會下，技鋼得知實驗室的營運狀況，攜手 AMD、群聯電子、美光科技、三星電子和南亞電子，共同打造尖端伺服器贈予「前瞻積體電路設計實驗室」，大大提升實驗室的使用體驗。

最早設計伺服器架構時，就考量到大幅度擴張的使用需求，這樣的需求不僅止於運算，資料傳輸也是很重要的考量因素。所以在儲存伺服器的架構規劃上，該系統由兩個資料伺服器（R282-Z91）構成，搭配群聯先進的固態硬碟技術，提供超過 500 TB 的存儲容量。透過 20Gbps 的鏈路聚合 (Link Aggregation)，能夠有效提高運算節點之間的溝通頻寬。

運算功能則由H282-ZC1高密度伺服器中的運算節點來提供。CPU方面，H282-ZC1採用AMD EPYC 7003處理器，具3D V-Cache™技術，7奈米製程Zen 3架構，最高可達64核心，並提供 PCIe 4.0 高效訊號傳輸，可達到 128GB/s 的頻寬，總共提供超過2300實體核心的算力，實現快速穩定的連接與高密度的計算。實驗室資深管理員賴林鴻提到：「因為我們做 IC 設計，最主要是用CPU運算，所以多節點多核心的CPU系統可以很有效的幫助我們在設計時加速。」而技嘉伺服器每一個節點就配置有1TB的DDR4 記憶體，得以應付指數成長的大型IC設計。

這次的升級使得使用情境更多元，在課後，學生可以在相對更優質的環境繼續練習、產出作品，學習體驗大幅提升，減少設備所造成的等待時間，同時讓作業品質有大幅度的突破，並且有能力進行更複雜的設計練習。

在管理方面，為減緩大量同時使用所造成的壅塞情況，並將資源達到最有效的利用，前瞻積體電路設計實驗室自主開發了伺服器流量管制系統，能夠有效分流同學使用的情況，同時間也能夠監測設備的狀態，能夠更妥善的運用這些設備並提升同學使用體驗。

「過去每一台電腦就是我們的伺服器，學生必須遠端連進電腦，但每台電腦記憶體只有8GB，所以以前我們教學的過程是非常卡頓的，特別是要畫一些很複雜的版圖，需要做自動佈局或繞線作業時，花費很多時間。」賴林鴻接著提到：「我打個比方好了，過去可能需要花一小時進行的時間，現在只需要5到10分鐘就可以完成，落差非常巨大。」

提升速度的關鍵原因在於，學生不再是遠端連線進個別電腦，而是連線進伺服器系統，直接在高算力環境下操作。另外，技鋼所提供的伺服器和運算節點，現在一個學期可以開將近1500個帳號，最高峰可以容納超過500人同時使用這個伺服器平台，大幅提升學生的使用體驗，效率提升外，也提供學生更好的學習空間。

解決了基礎設備問題，學生們在校的學習會更有效率，這些由前瞻積體電路設計實驗室所培養出的人才，未來也會投入半導體產業，成為企業的即時戰力一員。而前瞻積體電路設計實驗室也將持續向前。對於實驗室下一步的計劃，李副校長透露，過去由學長姊們所留下來的學習成果與研究資料都被妥善保留，這正是深度學習訓練的最佳素材。面對少子化的挑戰，實驗室的下個階段或許會朝 AI 的進程發展，設計積體電路領域的大型語言模型，甚或專精晶片領域的人工智慧語言模型ChipGPT，盼為台灣積體電路設計教育開創新的里程碑。