Ziel ist es außerdem, die Grundlage für neue wirtschaftliche Aktivitäten im Halbleitersektor für diese Branchen zu schaffen. Konkret soll dies mittelfristig erreicht werden, indem die Fähigkeit ermöglicht wird, neue integrierte Schaltungen auf den Markt zu bringen, die die vom baskischen Industrie- und Forschungssektor identifizierten und entwickelten Mehrwertelemente enthalten.
Das Projekt zählt zu den führenden aktuellen Initiativen im Bereich Halbleiter und verwandter Technologien. SoC4CRIS leistet einen wesentlichen Beitrag und stellt eine einzigartige Kooperation einiger der erfahrensten Organisationen auf diesem Gebiet dar. Das Projekt wird durch das Forschungsförderprogramm Elkartek des SPRI (Baskische Regierung) finanziert und vom Forschungsteam für Angewandte Elektronik (APERT) der Universität des Baskenlandes (UPV/EHU) in Zusammenarbeit mit CEIT, Tekniker, Ikerlan, IKOR und dem GAIA-Cluster geleitet (ELKARTEK KK-2023/00015).
Digitale integrierte Schaltungen, die häufig in kritischen elektronischen Systemen wie elektrischen Schutzgeräten, Industriemaschinen, Automobilen usw. eingesetzt werden, umfassen eine Verarbeitungseinheit (CPU), einen Speicher, Peripheriegeräte zur Interaktion mit der Außenwelt – wie Sensoren und Aktoren – sowie Kommunikationsschnittstellen. Die moderne Mikroelektronik ermöglicht es, all diese Elemente zusammen mit der auf der CPU laufenden Anwendungssoftware in einem einzigen Halbleiterbauelement zu integrieren. Diese Schaltungen werden als System-on-Chip (SoC) bezeichnet.
Als Meilenstein im Rahmen des Projekts „SoC4CRIS“ wurde im Baskenland erstmals ein System-on-Chip mit vollständiger und integrierter Funktion entwickelt. Basierend auf der RISC-V-CPU-Architektur vereint es die notwendigen elektronischen Komponenten, Speicherressourcen und Kommunikationsschnittstellen auf einem einzigen Siliziumchip. Dieses Design ermöglicht die Fertigung eines Prototyps, der für Experimente, Tests und Versuche mit standardisierten Methoden eingesetzt wird.
Wissenschaftlich-technisches Ziel
Das wissenschaftliche und technische Ziel des Projekts ist die Schaffung einer mikroelektronischen Designinfrastruktur, die die Synchronisierung von Hardware- und Software-Computing in RISC-V-basierten Geräten ermöglicht, die im Szenario des sogenannten Edge Computing miteinander verbunden sind, für kritische industrielle Anwendungen mit Echtzeitanforderungen.
Diese Verarbeitungseinheit wurde mit fortschrittlichen Sensor- und Rechenkapazitäten sowie den notwendigen Sicherheitsmechanismen für kritische Systeme ausgestattet. Das vollständige digitale System, ein sogenanntes System-on-Chip (SoC), wird als anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC) implementiert. Mittelfristig soll damit der baskischen Industrie ein gewisses Maß an Autonomie im Bereich der digitalen Mikroelektronik ermöglicht und gleichzeitig Fachkräfte in diesem Bereich ausgebildet werden.
„Die Kenntnis jedes einzelnen Sektors, in dem unsere Industrien tätig sind und für den unsere Forschungszentren und Universitäten Forschung betreiben, ermöglicht es uns, Mehrwertelemente zu generieren, die in neue integrierte Schaltkreise integriert werden können“, erinnert sich Armando Astarloa, Professor für Arbeitswissenschaften an der UPV/EHU und Koordinator des SoC4CRIS-Projekts.
