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Komponenten | 11 August 2011

RELY: Neue Wege bei der Chipentwicklung

Die deutschen Außenhandelserfolge werden immer mehr durch die QualitĂ€t und die ZuverlĂ€ssigkeit von Hochtechnologieprodukten bestimmt.
Gemeinsam wollen sieben Partner aus der deutschen Wirtschaft und Forschung in den kommenden drei Jahren im Projekt „RELY“ erarbeiten, wie sich QualitĂ€t, ZuverlĂ€ssigkeit und Belastbarkeit moderner Mikroelektroniksysteme erhöhen lassen. Im Vordergrund stehen Anwendungen im Transportwesen, insbesondere der ElektromobilitĂ€t, in der Medizintechnik und der Automatisierung. Der Anteil der Mikroelektronik wird hier in den kommenden Jahren stark zunehmen. Sind heute in Fahrzeugen Halbleiterkomponenten im Wert von durchschnittlich rund 300 US-Dollar eingebaut, werden es in Hybrid- und Elektrofahrzeugen etwa 900 US-Dollar sein. Elektronische Systeme zur Erhöhung von Sicherheit und Komfort, die zum Teil enorme Rechenleistungen erfordern, werden sich im Fahrzeug weiter durchsetzen: Sie werden z. B. Personen in der Dunkelheit und Geschwindigkeitsbegrenzungen erkennen sowie Einparkautomatik, radar-basierte Fahrerassistenz und Notrufsysteme ermöglichen. Zur ErfĂŒllung all dieser Aufgaben mĂŒssen die jeweiligen Halbleiter immer mehr Funktionen bieten und gleichzeitig sehr hohe QualitĂ€ts- und Sicherheitsstandards einhalten, die fast an jene der Luft- und Raumfahrt heranreichen. Das Bundesministerium fĂŒr Bildung und Forschung (BMBF) unterstĂŒtzt im Rahmen des Programms „Informations- und Kommunikationstechnologie 2020“ das Forschungsprojekt RELY mit 7,4 Millionen Euro. RELY soll fĂŒr die Mikroelektroniksysteme von morgen neue Entwicklungsprozesse entwerfen und neue ZuverlĂ€ssigkeits- und Sicherheitskriterien integrieren. Neben der Infineon Technologies AG, der die Projektleitung obliegt, gehören die EADS Deutschland GmbH, die Fraunhofer Gesellschaft, die MunEDA GmbH, die X-FAB Semiconductor Foundries AG, die Technische UniversitĂ€t MĂŒnchen und die UniversitĂ€t Bremen zum Team. Ziel von RELY: Eine auf ZuverlĂ€ssigkeit ausgerichtete Entwurfsmethodik Das Forschungsprojekt RELY legt die Grundlage dafĂŒr, dass ZuverlĂ€ssigkeit als neuer Zielparameter wĂ€hrend des gesamten Entwicklungsprozesses von Chips etabliert wird. Bisher wurden in erster Linie FlĂ€che, LeistungsfĂ€higkeit und Energieverbrauch optimiert. Im Rahmen der Forschungen möchten die Partner neuartige Chiparchitekturen entwickeln, durch die ein Chip selbststĂ€ndig seinen Betriebsstatus ermitteln, auf diesen reagieren und sogar in Interaktion mit dem Elektroniksystem treten kann. Durch eine solche EigenprĂŒffunktion des Chips könnte kĂŒnftig rechtzeitig auf mögliche Verschleißerscheinungen in Elektroniksystemen aufmerksam gemacht werden. Dies ist besonders in Anwendungen wichtig, die lange Jahre zuverlĂ€ssig arbeiten mĂŒssen, wie z. B. Produktionsanlagen, ZĂŒge oder Fahrzeuge, gilt aber auch fĂŒr medizintechnische Implantate, wie z. B. Insulinpumpen. Um die EigenprĂŒffunktion von Chips umsetzen zu können, stehen zunĂ€chst verschiedene Forschungsvorarbeiten im Fokus. Die Projektpartner arbeiten daran, die Modellierung von Fertigungstechnologien zu erweitern, neue Vorschriften zum Chipentwurf zu formulieren, neue KenngrĂ¶ĂŸen auch in höheren Entwurfsebenen festzulegen und die Systemsimulation und Verifikation der Chips hinsichtlich ZuverlĂ€ssigkeit zu ermöglichen. Das deutsche Forschungsprojekt RELY mit dem BMBF-Förderkennzeichen 01M3091 ist Teil des gleichnamigen europĂ€ischen CATRENE-Projektes. Auch dieses wird von Infineon koordiniert.
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