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© STMicroelectronics Komponenten | 23 November 2011

Details zum SMAC-Projekt

Europa strebt Spitzenstellung bei den ‚Smart Systems‘ der nĂ€chsten Generation an.
Die Partner eines neuen europĂ€ischen Forschungsprojekts gaben Einzelheiten des multinationalen, interdisziplinĂ€ren ‚SMArt systems Co-design’-Programms (SMAC) bekannt. Dieses wichtige Vorhaben mit einer Laufzeit von drei Jahren wird teils durch das FP7, das 7. EU-Rahmenprogramm fĂŒr Forschung, Technologische Entwicklung und Demonstration (FP7-ICT-2011-7) finanziert und hat als Ziel die Entwicklung einer zur Spitzenklasse zĂ€hlenden Design‑ und Integrationsumgebung (‚SMAC‘-Plattform) fĂŒr den Entwurf so genannter ‚Smart Systems‘.

Diese intelligenten, miniaturisierten Systeme fassen mehrere Funktionen wie etwa Sensorik, Aktorik, Rechenfunktionen, drahtlose Kommunikation und Energy Harvesting in einem einzigen winzigen GehÀuse zusammen. Sie werden wichtige Bestandteile von Applikationen der nÀchsten Generation sein, die in so vielfÀltigen Bereichen wie Energieeinsparung, Gesundheitswesen, Automotive, Fabrikautomatisierung und KonsumgerÀte zum Einsatz kommen werden.

Ziel des SMAC-Programms ist es, die Designkosten und die MarkteinfĂŒhrungszeit von Smart Systems der nĂ€chsten Generation zu reduzieren und europĂ€ischen Unternehmen damit zu einer FĂŒhrungsposition in diesen wichtigen MĂ€rkten zu verhelfen.

Den Engpass bei der Entwicklung intelligenter Systeme bilden nicht die Technologien, sondern die Designmethodiken. Fortschrittliche GehĂ€usetechnologien wie etwa System-in-Package (SiP) und das Chip Stacking (3D IC) mit Through-Silicon Vias geben den Herstellern schon heute die Möglichkeit, all diese FĂ€higkeiten noch dichter zu packen, um den immer höheren AnsprĂŒchen in Sachen Kosten, GrĂ¶ĂŸe, Performance und ZuverlĂ€ssigkeit gerecht zu werden. Die Designmethodiken jedoch hinken in ihrer Entwicklung derzeit noch hinter dem technologischen Fortschritt her.

„Das entscheidende Hindernis fĂŒr den zĂŒgigen Ausbau der Anwendungen fĂŒr intelligente Systeme sind nicht die verwendeten Technologien, sondern das Fehlen einer strukturierten Designmethodik, die die finale Integration explizit berĂŒcksichtigt“, sagt Salvatore Rinaudo, SMAC-Projektkoordinator und Industrial and Multisegment Sector CAD R&D Director bei STMicroelectronics. „Im Idealfall muss die Kombination als Ganzes als ein einziges System entworfen werden, doch gibt es hierfĂŒr bis dato keine Tools und Methodiken. Das SMAC-Projekt wird diese LĂŒcke mit einer ganzheitlichen, integrationsorientierten Designplattform schließen, die der europĂ€ischen Industrie einen Vorsprung in der Nutzung des Potenzials intelligenter Systeme verschaffen wird. Abgesehen von der Senkung der Designkosten und der VerkĂŒrzung der MarkteinfĂŒhrungszeit wird das Risiko minimiert, dass es bei der finalen Integration zu unerwarteten Problemen kommt.”

Beim Design intelligenter Systeme werden heutzutage separate Designtools fĂŒr die verschiedenen Abschnitte des Gesamtsystems verwendet. So sind beispielsweise fĂŒr das Modellieren, die Simulation und das Design von MEMS-Sensoren, Analog‑ und HF-Bausteinen sowie digitalen ICs völlig verschiedene Tools erforderlich, von denen keines die ultimative Systemintegration berĂŒcksichtigt.

Die SMAC Platform wird gemeinsam von akademischen und industriellen Partnern entwickelt werden, zu denen mehrere EDA-Unternehmen (Electronic Design Automation) und Halbleiterhersteller zĂ€hlen, um die Nutzbarkeit des Konzepts in realistischen, industrietauglichen Design-Flows und ‑Umgebungen zu gewĂ€hrleisten. Das Ergebnis wird die Industriepartner und ihre Kunden befĂ€higen, ihre WettbewerbsfĂ€higkeit auf dem weltweiten Markt fĂŒr intelligente Systemprodukte und Applikationen zu steigern.

Es wird erwartet, dass mit dem Abschluss des Projekts die folgenden technischen und wissenschaftlichen Ergebnisse vorliegen werden:

- Neue Modellierungs‑ und SimulationsfĂ€higkeiten zur UnterstĂŒtzung einer prĂ€zisen Multi-Physics‑, Multi-Layer‑, Multi-Scale‑ und Multi-Domain-Cosimulation.

- Innovative, integrationsorientierte Designtechniken fĂŒr Komponenten und Subsysteme aus verschiedenen technologischen Sparten und mit unterschiedlichen Funktionen.

- Kombination und Aufwertung existierender Modellierungs‑ und Simulations-Tools zu einem nahtlosen Design-Flow, nĂ€mlich zur SMAC Platform, um die Voraussetzungen fĂŒr ein integrationsorientiertes Co-Design intelligenter Systeme zu schaffen.

- EffektivitĂ€tsnachweis fĂŒr einige der neuen Designlösungen durch Implementierung von TestfĂ€llen unter Verwendung von Spitzentechnologie.

- Nachweis der Genauigkeit und einfachen Integrierbarkeit neuer und existierender EDA-Tools innerhalb der SMAC Platform durch Vergleich mit Referenz-Methodiken nach dem jetzigen Stand der Technik.

- Nutzbarkeitsnachweis der SMAC Platform durch Einsatz bei einem industriellen Designvorhaben.

Projektpartner sind:

- STMicroelectronics s.r.l. (Italien)als Projektkoordinator;
- Philips Medical Systems Nederland BV (Niederlande);
- ON Semiconductor Belgium BVBA (Belgien);
- Agilent Technologies Belgium NV (Belgien);
- Coventor Sarl (Frankreich);
- MunEDA GmbH (Deutschland);
- EDALab s.r.l. (Italien);
- Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia (Italien);
- Tyndall National Institute, University College Cork (Irland);
- Instytut Technologii Elektronowej (Polen);
- Politecnico di Torino (Italien);
- UniversitĂ  degli Studi di Catania (Italien);
- University of Nottingham (Vereinigtes Königreich);
- Katholieke Universiteit Leuven (Belgien);
- Technische Universiteit Eindhoven (Niederlande);
- Slovak University of Technology Bratislava (Slowakei);
- ST-POLITO s.c.a.r.l. (Italien).

Das SMAC-Projekt wird einen Umfang von insgesamt 1.300 Personenmonaten haben und Investitionen von rund 13 Mio. Euro umfassen, wovon die Industriepartner etwa 5 Mio. Euro beisteuern werden.
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