台灣首位小諾貝爾獎! 清大生破解5G瓶頸 三星、蘋果都搶著要

27歲清華大學校友黃敏祐,因在五G通訊的研究有重要突破,成為全球三位馬可尼學會青年學者獎得主之一,這個獎項有「小諾貝爾獎」美譽,他也是第一位獲此殊榮的台灣人。

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清大 23 日發新聞稿表示,馬可尼學會青年學者獎(Marconi Society Paul Baran Young Scholar Award)18 日在美國史丹佛大學及希勒航空博物館舉行頒獎典禮,包括多位諾貝爾獎得主在內的近 300 位科學家齊聚。來自台灣的黃敏祐 2013 年畢業自清大電機資訊學院學士班,目前為美國喬治亞理工學院(Georgia Institute of Technology)電機工程博士生,他的研究貢獻在於 5G 通訊的技術突破,獲頒 2019 年馬可尼學會青年學者獎。

黃敏祐接受頒獎時,在舞台上不斷向觀眾行禮致意,他激動表示,「我從沒有想過,憑著個人的研究可以在國際舞台上讓大家更認識台灣」。「到美國前半年,我哭過一場,因為要準備博士資格考,又要發論文,我什麼都不會。」這是黃敏祐在美國唯一流下的眼淚。五年後,他硬是完成學士到博士之間的所有學習與訓練,今年5月,更站上有「小諾貝爾獎」之稱的馬可尼學會青年學者獎頒獎典禮舞台,接受全球頂尖科學家的祝賀。

自清華大學電資學院以第一名成績畢業後,黃敏祐決定直攻博士,目前是全美排名前五大理工院校喬治亞理工學院的電機工程博士生。今年滿28歲的他,因為在5G領域的研究突破,成為馬可尼學會青年學者獎成立45年以來,首位獲獎的台灣人。過去包含Google2位創辦人、全球第4個www網站發明者提姆.柏納.李(Tim Berners-Lee)都曾得過該學會獎項的肯定。

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談起此次獲獎的研究項目,也就是在5G超可靠度與低延遲通訊(URLLC)上的技術突破,黃敏祐解釋,「超可靠度,是目前的(5G)技術瓶頸。」談起當前5G發展的關鍵環節,黃敏祐指出,5G為了達到高傳輸速度所採取的毫米波傳輸技術,大大增加訊號解析的難度。觀察業界目前的技術水平,光是硬體端的訊號處理,就要30至40毫秒時間,「更別說還要經過軟體運算。」

這樣的時延表現,對於自動駕駛這一類需要即時反應的連網應用,根本無法滿足對可靠性的要求。目前業界普遍嘗試透過演算法解決,對比之下,黃敏祐則是採用全新反饋系統,進行訊號自動偵測、校準鏈結,藉此將訊號處理效率倍數提升。具體來說,他將無線傳輸速度提高到接近即時的0.001毫秒,改寫世界紀錄。

喬治亞理工學院教授Mary Ann Weitnauer指出,黃敏祐的研究成果,比起現有的先進技術,有著數個量級上的提升。黃敏祐解釋,有別於演算法需要海量訊號去分析,「反饋系統不用太大量的資訊,幾個訊號進來,就可以自動處理,提供相對應的解決方法。」

不只是在處理速度上的提升,該技術能將訊號的失誤率從8至10%左右,降低至3%以下。由於不須像演算法大量消耗運算,因此在節省電力上也有不錯的表現,「電池持久度,可以好上20倍左右。」

這個創新,除了是黃敏祐對於實驗前理論推導的扎實訓練,他就讀清大時的電子學教授、現任科技部工程司司長徐碩鴻更相信,這與黃敏祐在清大電資學院的廣泛學習有關。

「敏祐讀的是電資學院,兩邊(電機、資訊)都要讀一點。」他並指出,黃敏祐的研究成果中,反饋系統與電機工程學的控制理論極為相關,而這個大學學程的基礎,成了黃敏祐能在資通訊領域創新的關鍵。

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