È stato sviluppato da un team dell'Università dei Paesi Baschi (EHU) e prodotto negli stabilimenti di GlobalFoundries in Germania. Attualmente è in fase di confezionamento.
L'iniziativa mira a promuovere lo sviluppo di tecnologie microelettroniche più robuste e affidabili per applicazioni in cui la tolleranza ai guasti è un requisito fondamentale. Il progetto si propone inoltre di rafforzare le capacità di progettazione di semiconduttori nei Paesi Baschi attraverso l'utilizzo di architetture aperte, strumenti open-source e tecnologie implementabili sia su FPGA che su circuiti integrati specifici per applicazioni (ASIC).
Un chip RISC-V progettato con strumenti open-source.
Uno dei principali progressi di SoC4CRIS-II è stato lo sviluppo di un prototipo di SoC che integra un processore RISC-V e un IP di temporizzazione dell'azienda basca SOC-E. Il team di progettazione dell'EHU ha utilizzato esclusivamente strumenti e librerie open-source per sviluppare il circuito integrato. Questo approccio consente di progredire verso flussi di lavoro di progettazione microelettronica meno dipendenti da strumenti proprietari e facilita l'accesso alle tecnologie di sviluppo dei processori.
La realizzazione del prototipo in Germania rappresenta inoltre un passo avanti verso il collegamento tra le capacità di progettazione sviluppate nei Paesi Baschi e l'infrastruttura europea per la produzione di semiconduttori.
Tecnologie di tolleranza ai guasti per sistemi elettronici critici.
Oltre al prototipo SoC, i partecipanti a SoC4CRIS-II stanno lavorando su diversi meccanismi per migliorare l'affidabilità dei sistemi elettronici. Tra questi figurano tecniche di rilevamento e correzione degli errori, ridondanza e protezione della memoria, particolarmente rilevanti in applicazioni in cui i guasti possono compromettere la continuità operativa.
Il CEIT ha integrato meccanismi di mitigazione degli errori nella memoria e nella logica critica su un'architettura RISC-V sviluppata dal centro stesso.
Le tecniche implementate includono:
EDAC (Error Detection and Correction): meccanismi per rilevare e correggere gli errori nei dati.
Scrubbing: procedure per la revisione e la correzione periodica degli errori in memoria.
TMR (Triple Modular Redundancy): tripla ridondanza modulare per migliorare la tolleranza a determinati guasti.
Queste soluzioni sono state implementate su piattaforme FPGA e valutate tramite simulazione negli scenari definiti dal progetto.
La progettazione prevede la possibilità di trasferire successivamente questi meccanismi su circuiti integrati ASIC.
Ikerlan sviluppa sistemi di visione neuromorfica e protezione della memoria.
Nel campo dell'elaborazione visiva, Ikerlan ha sviluppato ULEO, un algoritmo di flusso ottico leggero orientato alle applicazioni di visione neuromorfica. Il centro ha inoltre creato ULEO-Core, un'implementazione hardware ottimizzata per FPGA che consente l'elaborazione delle informazioni visive e il tracciamento delle regioni di interesse. Questa tecnologia è destinata ai sistemi embedded che necessitano di eseguire in modo efficiente le funzioni di visione.
Parallelamente, Ikerlan ha implementato un meccanismo di sicurezza funzionale basato su memorie protette da codici Hamming SECDED (Single Error Correction, Double Error Detection). Questi codici consentono la correzione di errori a singolo bit e il rilevamento di errori a doppio bit.
La soluzione è stata validata su una piattaforma NEORV32 RISC-V implementata in un FPGA e nelle memorie interne dell'ULEO-Core.
Le valutazioni hanno incluso simulazioni, iniezione di errori e test con stimoli provenienti da dataset reali.
Tekniker fa progressi nelle architetture neurali per FPGA e ASIC.
Tekniker partecipa al progetto sviluppando un'architettura di elaborazione delle immagini basata su reti neurali.
La soluzione è progettata per consentire la configurazione delle risorse di memoria e della potenza di calcolo in base ai requisiti di ciascuna applicazione. La sua progettazione è orientata alle future implementazioni in FPGA e ASIC, con l'obiettivo di facilitare l'integrazione delle funzioni di visione artificiale in sistemi elettronici avanzati.
Questa linea di lavoro integra gli sviluppi relativi a RISC-V e alla tolleranza ai guasti, incorporando capacità di elaborazione intelligenti nell'ecosistema tecnologico del progetto.
Connect Group si occupa di ricerca su materiali e packaging per l'elettronica aerospaziale.
Il Connect Technology Centre di Connect Group lavora sui processi di assemblaggio elettronico e sui materiali per applicazioni aerospaziali. Le sue attività includono la selezione dei materiali e la conduzione di esperimenti di laboratorio per valutare i parametri di progettazione associati a diversi package e substrati. Questa ricerca affronta aspetti relativi all'integrazione fisica dei componenti elettronici e al loro adattamento ad ambienti difficili. I risultati contribuiranno alla comprensione dei processi di assemblaggio e delle tecnologie di packaging applicabili ai futuri sviluppi della microelettronica.
Il progetto SoC4CRIS-II, guidato dall'Università dei Paesi Baschi (EHU) e finanziato da Elkartek
, è supportato dal programma di sovvenzioni Elkartek del Governo Basco (numero di sovvenzione KK-2025/00013). L'iniziativa è coordinata dal gruppo di ricerca APERT sull'elettronica applicata presso l'Università dei Paesi Baschi (EHU). Il consorzio comprende anche i centri tecnologici CEIT, Tekniker, Ikerlan e Tecnalia, l'azienda Connect Group e il cluster GAIA-BMH.
La collaborazione riunisce competenze nella progettazione di circuiti integrati, architetture di elaborazione, sicurezza funzionale, visione artificiale e tecnologie di assemblaggio. Secondo il consorzio, i risultati ottenuti dimostrano il potenziale dei Paesi Baschi nello sviluppo di chip complessi e resilienti per settori in cui l'affidabilità e l'autonomia tecnologica sono di fondamentale importanza.
SoC4CRIS-II rafforza le capacità di progettazione di semiconduttori nei Paesi Baschi.
Il progetto si basa sull'iniziativa SoC4CRIS e mantiene il suo obiettivo di sviluppare tecnologie microelettroniche trasferibili a future applicazioni industriali. La progettazione di un chip RISC-V utilizzando strumenti open-source e la sua produzione in uno stabilimento europeo rappresentano un passo concreto in questa direzione. A ciò si aggiunge il lavoro dei vari partner nei settori della tolleranza ai guasti, della protezione della memoria, dell'elaborazione delle immagini e del packaging elettronico.
L'iniziativa è inoltre in linea con gli obiettivi dell'European Chips Act, che mira a rafforzare le capacità europee nel settore dei semiconduttori e a migliorare la resilienza della sua catena di approvvigionamento.
Con il prototipo attualmente in fase di confezionamento, SoC4CRIS-II continua a progredire verso lo sviluppo di soluzioni microelettroniche affidabili e adatte ad applicazioni critiche, cercando al contempo di generare opportunità di trasferimento tecnologico e occupazione specializzata nei Paesi Baschi.
