Back to coverIntegrated Circuit and System Software
Xin-You LiuRESEARCH & ENGINEERING

COMPUTE-IN-MEMORY · EDGE INTELLIGENCE

知能を、
記憶のそばへ。

Intelligence, closer to memory.

劉昕祐,國立臺灣大學資訊工程學系博士生。研究聚焦於記憶體架構與系統軟體如何協同設計,讓邊緣裝置在有限的能源與運算資源下,可靠地感知、推論並回應真實世界。

Xin-You Liu PhD Student · NTU CSIE

MEMORY × COMPUTE+
記憶と演算が一つのアレイに集まるCIMの概念図積層した半導体の上にメモリセルの格子があり、入力信号が演算アレイへ入り、結果が出力される。 CIMMEMORY + MAC INPUTOUTPUTSRAM ARRAY
Less movement.
More possibility.
FIG. 01
CONCEPTUAL VIEW

01 / RESEARCH FOCUS

小さなデバイスに、
大きな可能性を。

エッジでAIを動かすには、演算そのものに加え、データの移動や待ち時間にも目を向ける必要があります。ハードウェアと実行方式の両面から、この課題に取り組みます。

01

記憶する場所で、計算する。

SRAM-CIMの回路とデータパスを設計し、メモリに保存した重みを使って演算を進める仕組みを探ります。

CIRCUIT & ARCHITECTURE
02

複数のコアを、協調させる。

依存関係、データの再利用、読み書きの競合を考慮し、複数のCIMコアが効率よく働く実行順序を考えます。

MAPPING & SCHEDULING
03

センシングを、知能へつなぐ。

EEGNetなどの信号処理を題材に、量子化からRTL検証、FPGAインターフェースまでをつなぎます。

EDGE AI & IMPLEMENTATION

THE IDEA, MADE VISIBLE

演算の場所が変わると、
設計も変わる。

CIMの考え方を、3つの視点から。
下の項目を選んで図を切り替えられます。

COMPUTE-IN-MEMORYCONCEPT DIAGRAM

データの近くで演算する。

メモリアレイを演算にも利用することで、重みの移動を抑える構成を考えます。周辺回路や入出力の設計も重要です。

02 / SELECTED PROJECTS

研究を、かたちに。

3件のプロジェクトを表示

延伸研究與早期實作

2020.02 — 2021.01

間歇式 DNN 推論與硬體加速

在 Pi-Cheng Hsiu 教授指導下,研究能源不穩定時的推論進度保存與恢復。結合 RTOS、TI MSP-EXP430、任務式執行及檢查點處理,維持非揮發性記憶體中的狀態一致性。

RTOS · TI MSP-EXP430 · Checkpoints

2019.02 — 2020.01

DNN 多處理器系統的 NVM 記憶體子系統

在 Yi-Jung Chen 教授指導下,建立週期精確的全系統模擬工具鏈,整合 DDR3/DDR4 時序與 TSV 模型,分析多核心配置、排程、系統布局及功耗。

Sniper · gem5 · SCALE-Sim · DRAMSim · NVSim · McPAT · SimPoint

03 / 學術著作

研究成果與著作

依發表時間,由新至舊

  1. 10 月
    期刊論文 · 預先線上出版

    N2N-BP2CIM: A 28nm End-to-End Bit-Parallel, Bit-Parallel Computing-In-Memory DNN Processor with High-bandwidth 14T-SRAM Bitcell

    Tsung-Yen Wu, Yi-Shuan Pan, Yung-Chin Chen, Wei-Chun Tseng, Jeng-Fu Lin, Han-Chung Liang, Hsin-Che Yang, Chun-Yen Yao, Bing-Chen Wu, Yu-Kai Chen, Jyun-Jhe Chou, Xin-You Liu, Jhen-Yu Wei, Wei-You Dai, Chih-Wei Chen, Sheng-Po Huang, Perng-Fei Yuh, Yih Wang, Chi-Sheng Shih, Tsung-Te Liu

    IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs

  2. 10 月
    會議論文

    Device Noises Resilient Training and Inference Framework for Smart Sensing on Analog Computing In Memory

    Xin-You Liu, Chi-Sheng Shih, Tsung-Te Liu, Pei-Kuei Tsung, Chih-Wei Chen, Chieh-Fang Teng

    International Conference on Compilers, Architecture, and Synthesis for Embedded Systems (CASES’25)

    Taipei, Taiwan · 21–22

  3. 9 月
    會議論文

    An LLM-Friendly CIM-Based Transformer Accelerator with Multi-Head Adaptable Computation Scheme

    Yi-Hsuan Pan, Hsin-Yu Liu, Ping-Hsuan Huang, Wei-Cheng Chen, Yue-Long Yu, Jyun-Jhe Chou, Xin-You Liu, Chieh-Fang Teng, Chih-Wei Chen, Pei-Kuei Chung, Chi-Sheng Shih, Tsung-Te Liu

    The 51st IEEE European Solid-State Electronics Research Conference

    Munich, Germany · 325–328

  4. 4 月
    會議論文

    Real-Time 3D Registration and Fusion with SRAM-based Analog In-Memory Computing

    Xin-You Liu

    The 39th ACM/SIGAPP Symposium On Applied Computing

    Avila, Spain

  5. 5 月
    期刊論文

    CIM-Based Smart Pose Detection Sensors

    Jyun-Jhe Chou, Ting-Wei Chang, Xin-You Liu, Tsung-Yen Wu, Yu-Kai Chen, Ying-Tuan Hsu, Chih-Wei Chen, Tsung-Te Liu, Chi-Sheng Shih

    Sensors 22(9), 3491

04 / BEHIND THE RESEARCH

Xin-You Liu 劉 昕祐

PhD Student · Computer Science & Information Engineering
National Taiwan University

目前於國立臺灣大學資訊工程學系攻讀博士,研究計算機架構、即時系統與記憶體內運算。在台灣半導體研究中心(TSRI)的研究,探索以 SRAM/MRAM CIM 支援智慧感測裝置上的 EEGNet 推論,並考量容錯方法與執行效率。聯發科臺大研究中心與中央研究院的研究經驗,則讓我進一步串連系統軟體、邊緣 AI 與間歇式運算,思考如何將模型與硬體協同設計,打造可靠且節能的智慧系統。

Compute-in-MemoryComputer ArchitectureEdge Intelligence

05 / 學歷與經歷

在學術與實作之間,累積經驗。

學歷

  1. — 至今

    資訊工程學系 · 博士班

    國立臺灣大學

  2. —

    資訊網路與多媒體研究所 · 碩士

    國立臺灣大學

  3. —

    資訊工程學系 · 學士

    國立暨南國際大學

    畢業班級排名 1/52

產學與研究經歷

  1. — 至今

    國家實驗研究院 - 台灣半導體研究中心(TSRI)

    博士生 研究助理

    研究智慧感測裝置上的 EEGNet 記憶體內運算,探索 SRAM 與 MRAM CIM 架構,並設計非揮發性記憶體系統的容錯演算法。透過分析 EEGNet 執行軌跡,評估適合高效能推論的系統設計。

  2. — 至今

    聯發科 · 聯發科臺大研究中心

    系統軟體工程師

    研究行動裝置上的邊緣語言模型、影像去雜訊與生成模型,分析快速 token 生成所需的加速器設計,並以貝氏機率模型開發高速校正演算法,降低轉換誤差。

  3. —

    中央研究院 · 嵌入式暨行動計算實驗室

    大學部 研究助理

    研究間歇式供電裝置上的視覺神經網路,利用非揮發性記憶體保存執行進度,並比較任務式與檢查點式恢復機制。

06 / 獎項與肯定

研究路上的肯定。

  1. 台灣半導體青年人才獎

  2. 台灣半導體研究中心青年人才獎助

  3. 中華民國資訊學會碩士論文獎

  4. ACM SAC 學生研究競賽 · 前五名研究論文

  5. 國立臺灣大學博士獎學金 · 鑫淼教育基金會

  6. 臺大電機系 1975 級校友科技研究與創新獎

其他獎項與獎學金
  • 華南銀行教育獎學金
  • 台電電力開發基金會獎學金
  • 暨南大學資訊工程學系學業優良獎
  • 斐陶斐榮譽學會
  • 科技學院大學生研究獎

07 / 教學、交流與認證

分享研究,也持續學習。

教學助理 · 國立臺灣大學資訊工程學系

  • 2024 秋季

    智慧感測系統設計

  • 2022 春季

    作業系統

演講與學術交流

  • 聯發科工作坊

    CIM for Transformer Network and LLM

  • 2025.03

    UNIQ 三校聯盟工作坊 · UIUC、臺大、九州大學

    Real-Time 3D Registration with Defect Knowledge Transfer on SRAM Analog In-Memory Computing

  • 2024

    臺大資訊工程學系專題演講

    Exploring the Accelerator Design in the Future: Robust In-memory Computing and Searching Architecture for 3D Computer Vision

  • 2024.06

    聯發科工作坊

    Low-Power Flexible-Bit CIM for Always-On Real-Time 3D Sensing

  • 2023.10

    聯發科工作坊

    Image Super-Resolution Using Convolutional Networks for Human Pose Detection

語言能力與專業認證

  • 日本語能力試驗 · N2
  • TSRI 法治素養認證
  • 學術研究倫理教育認證
  • TOEIC · 825 分
  • 全民英檢 · 中高級

Better systems begin with
closer connections.

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