Es wurde von einem Team der Universität des Baskenlandes (EHU) entwickelt und in den Produktionsstätten von GlobalFoundries in Deutschland hergestellt. Derzeit wird es verpackt.

Die Initiative zielt darauf ab, die Entwicklung robusterer und zuverlässigerer mikroelektronischer Technologien für Anwendungen zu fördern, bei denen Fehlertoleranz eine grundlegende Anforderung ist. Das Projekt möchte außerdem die Kompetenzen im Halbleiterdesign im Baskenland durch den Einsatz offener Architekturen, Open-Source-Tools und Technologien stärken, die sowohl in FPGAs als auch in anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs) implementiert werden können.

Ein mit Open-Source-Tools entwickelter RISC-V-Chip.
Einer der wichtigsten Fortschritte von SoC4CRIS-II war die Entwicklung eines Prototyp-SoC, der einen RISC-V-Prozessor und ein Timing-IP des baskischen Unternehmens SOC-E integriert. Das EHU-Entwicklungsteam nutzte ausschließlich Open-Source-Tools und -Bibliotheken für die Entwicklung des integrierten Schaltkreises. Dieser Ansatz ermöglicht Fortschritte hin zu mikroelektronischen Design-Workflows, die weniger von proprietären Tools abhängig sind, und erleichtert den Zugang zu Prozessor-Entwicklungstechnologien.

Die Fertigung des Prototyps in Deutschland stellt auch einen Schritt zur Verknüpfung der im Baskenland entwickelten Designkompetenzen mit der europäischen Halbleiterproduktionsinfrastruktur dar.

Fehlertoleranztechnologien für kritische elektronische Systeme.
Neben dem SoC-Prototyp arbeiten die Teilnehmer von SoC4CRIS-II an verschiedenen Mechanismen zur Verbesserung der Zuverlässigkeit elektronischer Systeme. Dazu gehören Fehlererkennungs- und -korrekturverfahren, Redundanz und Speicherschutz, die insbesondere in Anwendungen relevant sind, in denen Ausfälle die Betriebskontinuität beeinträchtigen können.

CEIT hat Fehlerminderungsmechanismen in Speicher und kritische Logik auf einer vom Zentrum selbst entwickelten RISC-V-Architektur integriert.

Zu den implementierten Techniken gehören:
EDAC (Fehlererkennung und -korrektur): Mechanismen zur Erkennung und Korrektur von Datenfehlern.
Scrubbing: Verfahren zur regelmäßigen Überprüfung und Korrektur von Fehlern im Speicher.
TMR (Triple Modular Redundancy): Dreifache modulare Redundanz zur Verbesserung der Fehlertoleranz.

Diese Lösungen wurden auf FPGA-Plattformen implementiert und in den vom Projekt definierten Szenarien mittels Simulation evaluiert.
Das Design ermöglicht die spätere Übertragung dieser Mechanismen auf ASIC-integrierte Schaltungen.

Ikerlan entwickelt neuromorphe Bildverarbeitung und Speicherschutz.
Im Bereich der visuellen Verarbeitung hat Ikerlan ULEO entwickelt, einen ressourcenschonenden optischen Flussalgorithmus für neuromorphe Bildverarbeitungsanwendungen. Das Zentrum hat außerdem ULEO-Core entwickelt, eine FPGA-optimierte Hardware-Implementierung, die die Verarbeitung visueller Informationen und die Verfolgung relevanter Bereiche ermöglicht. Diese Technologie ist für eingebettete Systeme konzipiert, die Bildverarbeitungsfunktionen effizient ausführen müssen.

Parallel dazu hat Ikerlan einen funktionalen Sicherheitsmechanismus implementiert, der auf durch SECDED-Hamming-Codes (Single Error Correction, Double Error Detection) geschützten Speichern basiert. Diese Codes ermöglichen die Korrektur von Einzelbitfehlern und die Erkennung von Doppelbitfehlern.
Die Lösung wurde auf einer NEORV32 RISC-V-Plattform validiert, die in einem FPGA und in den internen Speichern des ULEO-Core implementiert ist.
Die Evaluierungen umfassten Simulationen, Fehlereinspeisung und Tests mit Stimuli aus realen Datensätzen.

Tekniker treibt die Entwicklung neuronaler Architekturen für FPGAs und ASICs voran.
Tekniker beteiligt sich an dem Projekt durch die Entwicklung einer auf neuronalen Netzen basierenden Bildverarbeitungsarchitektur.
Die Lösung ermöglicht die Konfiguration von Speicherressourcen und Rechenleistung entsprechend den Anforderungen der jeweiligen Anwendung. Ihr Design ist auf zukünftige Implementierungen in FPGAs und ASICs ausgerichtet, um die Integration von Bildverarbeitungsfunktionen in moderne elektronische Systeme zu vereinfachen.

Diese Arbeitsrichtung ergänzt die Entwicklungen im Zusammenhang mit RISC-V und Fehlertoleranz und integriert intelligente Verarbeitungsfunktionen in das technologische Ökosystem des Projekts.

Die Connect Group erforscht Materialien und Gehäuse für die Luft- und Raumfahrtelektronik.
Das Connect Technology Centre der Connect Group arbeitet an elektronischen Montageprozessen und Materialien für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt. Zu den Aktivitäten gehören die Materialauswahl und Laborexperimente zur Bewertung von Designparametern verschiedener Gehäuse und Substrate. Die Forschung befasst sich mit Aspekten der physikalischen Integration elektronischer Komponenten und deren Anpassung an anspruchsvolle Umgebungen. Die Ergebnisse tragen zum Verständnis von Montageprozessen und Gehäusetechnologien bei, die für zukünftige mikroelektronische Entwicklungen relevant sind.

Das von der Universität des Baskenlandes (EHU) geleitete und von Elkartek finanzierte Projekt
SoC4CRIS-II wird durch das Elkartek-Förderprogramm der baskischen Regierung (Fördernummer KK-2025/00013) unterstützt. Die Initiative wird von der Forschungsgruppe für angewandte Elektronik APERT der EHU geleitet. Zum Konsortium gehören außerdem die Technologiezentren CEIT, Tekniker, Ikerlan und Tecnalia, das Unternehmen Connect Group sowie der Cluster GAIA-BMH.
Die Zusammenarbeit vereint Kompetenzen in den Bereichen integrierte Schaltungstechnik, Prozessorarchitekturen, funktionale Sicherheit, Bildverarbeitung und Montagetechnologien. Laut Konsortium demonstrieren die erzielten Ergebnisse das Potenzial des Baskenlandes, komplexe und robuste Chips für Branchen zu entwickeln, in denen Zuverlässigkeit und technologische Autonomie von höchster Bedeutung sind.

SoC4CRIS-II stärkt die Kompetenzen im Halbleiterdesign im Baskenland.
Das Projekt baut auf der SoC4CRIS-Initiative auf und verfolgt weiterhin das Ziel, mikroelektronische Technologien für zukünftige industrielle Anwendungen zu entwickeln. Die Entwicklung eines RISC-V-Chips mit Open-Source-Tools und dessen Fertigung in einer europäischen Produktionsstätte stellen einen konkreten Schritt in diese Richtung dar. Ergänzt wird dies durch die Arbeit der verschiedenen Partner in den Bereichen Fehlertoleranz, Speicherschutz, Bildverarbeitung und Elektronikgehäuse.

Die Initiative steht auch im Einklang mit den Zielen des European Chips Act, der darauf abzielt, die europäischen Kapazitäten im Bereich Halbleiter zu stärken und die Widerstandsfähigkeit der Lieferkette zu verbessern.

Während sich der Prototyp derzeit im Verpackungsprozess befindet, arbeitet SoC4CRIS-II weiter an der Entwicklung zuverlässiger mikroelektronischer Lösungen für kritische Anwendungen und strebt gleichzeitig danach, Möglichkeiten für Technologietransfer und spezialisierte Beschäftigung im Baskenland zu schaffen.