中山進行微處理器相關研究

中山大學資訊工程學系副教授黃英哲在最近五年來，持續致力於微處理機／微控制器及其系統軟體設計及自動化方面的研究；其中，約有80%的研究成果已提供給業界進行更新產品的開發，協助了缺乏微處理機核心技術的台灣相關產業提升產品的主控力。

中山大學資訊工程學系副教授黃英哲在最近五年來，持續致力於微處理機（Microprocessors）／微控制器（Microcontrollers）及其系統軟體設計及自動化方面的研究；其中，約有80％的研究成果已提供給業界進行更新產品的開發，協助了缺乏微處理機核心技術的台灣相關產業提升產品的主控力。

黃英哲主要進行的研究是微處理器及其週邊控制產品，黃英哲表示，他所進行的每個研究皆有相關性，並且環環相扣，包括智慧區塊嵌入式微處理器、智慧區塊系統晶片除錯電路、計算機指令集之自動化設計、微處理器之管線架構及編譯器後段之界面的自動化設計、微處理器設計與分析之發展環境及軟體等已發表過的技術。

黃英哲指出，由於台灣資訊廠商的技術能力愈來愈強，而學界所進行的研究也愈來愈傾向應用面，因此，學界相關的技術開發業界才能夠銜接得上，並加以商品化，目前他所提出的技術中，過半都有廠商偕同進行更進一步的合作計劃。

在微處理器的開發上，黃英哲著重於研究可重覆性及可合成性的效能，例如已設計出具可重覆性（智慧區塊；Intellectual Property）的8 bit與32/16 bit的嵌入式微處理器，以及系統晶片除錯電路。其中，智慧區塊嵌入式微處理器目前已由盛群半導體移轉技術，現階段已在試製中。

此外，智慧區塊系統晶片除錯電路則是用來檢測微處理器的設計品質，以免除為特定用途的微處理器開發獨特除錯電路晶片的重覆工程，因此，智慧區塊系統晶片除錯電路擁有一些偵測時所須具備的共同特性，包括中斷點（Break Points）、歷史紀錄（Single Stepping）、追溯（Tracing），及掃瞄讀取晶片狀態（Partial scan）等功能。當需要再開發新的除錯電路時，只要稍微修正特性後，即可使用，省去了重新設計的負擔。

上述技術除了與中山長期合作的盛群半導體之外，亦有許多國內外的相關廠商正與黃英哲接洽當中，期望可進行更廣泛的應用。

而計算機指令集之自動化設計以及微處理器之管線架構及編譯器後段之界面的自動化設計等，皆是藉由電腦輔助設計功能來縮減作業流程，以提昇效率。計算機指令集之自動化設計屬於國科會及業者所支持的「前瞻性微處理機NSC98的設計及製造」產學合作計劃中的一環，它提供使用者輸入要求的微處理器功能後，自動地計算出最佳的指令集，此系統已發展成為一套電腦輔助設計工具。黃英哲表示，此一電腦輔助設計工具不但可以有效模擬X86指令的RISC指令集，並因其是由台灣自行設計的程式所提供的結果，故可避免本土廠商侵犯美國廠商的智慧財產權。

除了微處理器本身及相關製造功能的系統建置之外，黃英哲也提出了微處理器設計與分析之發展環境及軟體的設計，這是一套提供軟體在不同微處理器平台上轉換的系統，因為微處理器上所建置的功能通常是由不同的組合語言所撰寫，為了要使相同的延伸功能適應不同的微處理器，此系統提供了組合語言互換的特色。

黃英哲表示，微處理器的相關產業對學界資源的需求，大多來自於微處理器的架構，學界可幫助探討如何在效能高、成本低的要件下，研究軟、硬體間最有效的結合，此外，具備驗証功能的程式及自動化設計程式，也是目前業界較缺乏人力資源進行研究的部份；學界研究的精神及態度、不計研究成本與低廉的技轉費用等特性，恰好符合業界所需，而他當然也樂見於自己的研究成果被運用，造福大眾。
黃英哲副教授電子郵件信箱：ijhuang@cie.nsysu.edu.tw