三星、蘋果都搶著要這個台灣人！黃敏祐破解5G瓶頸　創台第一人奪小諾貝爾獎

「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，今年五月，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。今年滿二十八歲的他，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四十五年以來，首位獲獎的台灣人。過去包含Google兩位創辦人、全球第一個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。

 

 

用反饋系統加速無線傳輸

失誤率降、更省電力

 

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，就要三十至四十毫秒時間，「更別說還要經過軟體運算。」

 

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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○．○○一毫秒，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八至一○％左右，降低至三％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，可以好上二十倍左右。」

 

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。

 

在扎實的學習基礎之外，徐碩鴻認為黃敏祐今天的成就，與強大的心理素質脫不了關係。「我教書十幾年，看得出這個學生（黃敏祐）有天賦。」但徐碩鴻也說，清大不乏聰明的學生，聰明又能有強大心理素質的卻很少。

 

他分享一個故事，是過去國科會（今科技部）要求協助的案子，「那是跟5G通訊相關的，要看資訊、要看通訊、又要看半導體。我自己看時也覺得很難，因為我本身（專業）也沒有跨這麼廣。」然而，黃敏祐卻沒有猶豫，靠著最基礎的資料研究，有問題就找朋友問到明白，在一個月內將大三前從未學過的東西弄懂，完成了那次研究任務。

 

實驗室一待四天

只花半年通過資格考

 

這樣的意志力，也展現在黃敏祐赴美求學的過程。事實上，從學士直接跳級讀博士，意味著「研究方法」這種應該在碩士期間完成的知識，只能在短時間迅速跟上。

 

黃敏祐的妻子蔡明軒回憶，她首次到美國去見黃敏祐的時候，「他已經四天沒有離開實驗室了。」談起這段過往，黃敏祐當然也不會忘記，當時總是得熬夜把理論推導完成，然後隔天一早八點準時去敲教授的門討論。

 

最終，黃敏祐只花一般學生四分之一的時間，半年內就完成博士資格考。同時在IC產業的「晶片奧林匹克大會」IEEE ISSCC會議上，黃敏祐更在五年博士生期間，發表了兩篇第一作者、三篇共同作者的論文。這個成績若以台大標準來看，已經是五個博士學位的畢業保證。

 

談起即將畢業的準備，黃敏祐仍是感謝大學時期許多教授的鼓勵，他笑說，原本只是想「讀完碩士，就去科學園區上班。」但如今在博士生期間所達到的成就，讓他的人生有了更遼闊的選項，他透露，包含高通、三星、蘋果等科技大廠都已釋出工作邀請。而這個在5G技術上的研究成果，將會是他畢業後，投身業界最重要的資產。