Hauchdünne Chips übereinander vernetzt

edacentrum ruft zur Teilnahme am BMBF-Förderprojekt für den Entwurf dreidimensionaler Chips auf

Dr. Volker Schöber, Koordinator der EDA-Clusterforschungsprojekte am edacentrum (PresseBox) ( Hannover, )
Dreidimensionale Chips, also "gestapelte" und untereinander vertikal vernetzte Mikroprozessoren, werden - aus heutiger Sicht - eine neue Klasse komplexer elektronischer Systeme mit interessanten Eigenschaften ermöglichen. Kleinere Abmessungen, geringerer Energieverbrauch, besserer Schutz des geistigen Eigentums und kostengünstigere Produktion sind nur ein paar Vorteile von sogenannten 3-D Chips. "Das ist vor allem eine große Herausforderung für die Entwurfsentwicklung (Electronic Design Automation), die über die rein technischen Probleme, wie die Verklebung gedünnter Chips oder die Wärmeableitung auf dem 3D-Chip, hinausgehen. Für deren Lösung stehen bisher keine kommerziellen Werkzeuge zur Verfügung", erklärt Dr. Volker Schöber, Koordinator der EDA-Clusterforschungsprojekte am edacentrum. Auch in der Forschung seien bisher nur wenige Teilaspekte bearbeitet worden, obwohl bekannt ist, dass mit dem 3D-Chip neben der höheren Funktionalität wesentliche Verbesserungen im Leistungsverbrauch, im flexiblen Einsatz und in der Raumersparnis erreicht werden können.

Während sich die Fertigung für digitale Standardprozesse und -bauelemente aufgrund der starken Subventionierung immer mehr nach Asien und zum Teil zurück in die USA verlagert, wird die Entwicklung von Spezialtechnologien, Spezialbauelementen und komplexen Mixed-Signal-Systemen eine Domäne in Deutschland bzw. in Europa bleiben. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert daher im Rahmen des Forschungsprogramms "IKT 2020", zusätzlich unterstützt von führenden Industrieunternehmen, Clusterforschungsprojekte zur Entwurfsautomatisierung (Electronic Design Automation). In einem Clusterprojekt schließen sich mehrere Hochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen für drei Jahre zur Erforschung zukunftsgerichteter Themenstellungen zusammen. Das edacentrum in Hannover übernimmt die Organisation und Betreuung dieser Projekte.

Jetzt ruft das BMBF mit dem edacentrum und führenden Unternehmen der deutschen Mikroelektronik-Industrie zur Mitwirkung am 5. Clusterforschungsprojekt mit dem Thema "Verfahren für den Entwurf von dreidimensionalen nanoelektronischen Systemen" auf.

"Es sollen Methoden erforscht werden, die die Entwicklung von neuen, industriell einsetzbaren EDA-Werkzeugen anstoßen", erläutert Dr. Schöber den Aufruf. Im Blickpunkt steht dabei die Anwendung solcher aus mehreren Schichten bestehenden hauchdünnen "Chips-Folien" in mobilen Geräten der Informationstechnik, in autonomen Sensornetzen, in Prothesen und Implantaten sowie in der Haustechnik zur Unterstützung älterer und behinderter Mitbürger. Hier könne diese Technik neue Produkte mit höherem Komfort und Qualität hervorbringen.

"Mit der Entwurfsautomatisierung für die Stapelung von Chips ergeben sich große Chancen für die Nanoelektronik in Deutschland, denn es können neue Funktionalitäten erschlossen werden, Komponenten und heterogene Technologien flexibler eingesetzt und nicht zuletzt Kosten und Energie gespart werden", fasst der Fachmann zusammen.

Zusatzinformationen

Durch die enge Zusammenarbeit von Industrie und Hochschulen sind Clusterforschungsprojekte ein Schlüsselinstrument, um die Qualität und die Produktivität beim Entwurf immer komplexerer Schaltungen zu verbessern. Gefördert werden können Universitäten und Forschungsinstitute in Deutschland, die neue EDA-Entwurfsmethoden erforschen, die zugehörigen Werkzeuge entwickeln und denen die Bildung von Synergien mit Anwendern, EDA-Firmen und der Ausbildung wichtig ist. Das Projektvolumen eines Clusterforschungsprojekts ergibt sich aus der Größe des Konsortiums mit etwa fünf Partnern und der Förderung eines wissenschaftlichen Mitarbeiters über drei Jahre bei jedem Partner.

Themenvorschläge einreichen

Ein Projektvorschlag sollte mindestens ein bestimmtes Thema aus den Schwerpunkten:

- Systementwurf,
- Integration von Schaltungs- und Layoutsynthese,
- fertigungsnaher Entwurf,
- Testentwurf

enthalten, aber auch einen Bezug zu mindestens einem weiteren Schwerpunkt haben.

Weitere Voraussetzung ist, dass im Themenvorschlag nicht nur eine Facette betrachtet wird, sondern die speziellen Probleme aus der Einbettung in die Gesamtproblematik des 3D-Entwurfes behandelt werden.

Jeder Themenvorschlag für das Clusterforschungsprojekt ist in elektronischer Form von der Forschungseinrichtung beim edacentrum einzureichen. Weiteres Material, wie Folien und Graphiken, die die Verständlichkeit des Vorschlags erhöhen, sind erwünscht. Mögliche Kooperationspartner und Schnittstellen können in dem Antrag beschrieben werden. Vorschläge sind über die E-Mail-Adresse schoeber@edacentrum.de an das edacentrum einzureichen.

Abgabe der EDA-Themenvorschläge: 30. April 2009
Auswahl des Konsortiums: 30. Juni 2009
Geplanter Projektstart: Anfang 2010
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