Významný impuls pro aplikační výzkum: FMD dává zelenou pro »Chiplet Application Hub«

Na veletrhu Hannover Messe dne 31. března 2025 byl dán start novému „Chiplet Application Hub“ FMD. Jako uzlové místo pro vývoj a aplikaci technologií chipletů představuje most mezi výzkumem a průmyslovým využitím. Společně s podnikatelskou sférou tak bude podpořen rozvoj chipletů „made in Germany“ a posunuta průmyslová výzkumná činnost na novou úroveň. Hub doplňuje práce FMD v rámci „Chips for Europe Initiative“ na národní úrovni a tím posiluje technologickou odolnost Německa. Výzkum, vývoj a výroba prototypů probíhají s využitím technologických možností pilotní linky APECS.

Výzkumná továrna mikroelektroniky Německo (FMD) intenzivně pracuje v oblasti heterointegrace a posouvá inovace chipletů v rámci pilotní linky APECS, která byla spuštěna na konci roku 2024 na evropské úrovni. Podstatná část celkového financování APECS ve výši 730 milionů eur směřuje do technologické vybavenosti pro chiplety.

Tyto technologie otevírají především automobilovému průmyslu a vysokovýkonnému výpočetnímu sektoru, ale i dalším odvětvím, jako je průmyslová elektronika a lékařská technika, průlomové možnosti. Umožňují pokrok v pokročilém balení, integraci výkonných subsystémů (například výkonných výpočetních modulů, senzorových/edge modulů, řídicích zařízení) a flexibilnější dodavatelský řetězec díky využití polovodičových součástek různých výrobců.

Pro cílené posílení průmyslového využití chipletů v Německu a Evropě nyní FMD buduje „Chiplet Application Hub“. Tento poskytne rámec pro aplikace pilotní linky APECS a zajistí, že firmy budou těžit z nejnovějších vývojů v oblasti chipletů a evropské schopnosti v sektoru polovodičů budou dále rozvíjeny. FMD a průmysloví partneři ze všech oblastí ekosystému polovodičů spojují své kompetence v rámci hubu, aby společně vytvářeli nová řešení chipletů pro aplikace v automobilovém a automatizačním prostředí. Vzniknou konkrétní vývojové plány a pilotní projekty, které budou cíleně přizpůsobeny požadavkům průmyslu. Průmysloví partneři přispějí významnými vlastními zdroji k posunu inovací chipletů společně s FMD. Ve spojení s technologickými možnostmi pilotní linky APECS tak budou vyvíjeny nové výrobní technologie, návrhové metody a standardy, stejně jako testovány prototypy. „Chiplet Application Hub“ bude fungovat jako motor předkonkurenčního průmyslového výzkumu a posune jej na novou úroveň. Díky tomu se inovace rychleji dostanou do průmyslového využití.

Technologie chipletů jako katalyzátor hodnototvorby, technologického transferu a konkurenceschopnosti

Význam technologie chipletů spočívá v její modularitě a škálovatelnosti. Umožňuje cílené kombinování různých polovodičových technologií a jejich přizpůsobení specifickým aplikacím. Díky tomu lze realizovat nové systémové architektury s vylepšenou energetickou účinností, výkonem a opakovanou použitelnoumi jednotlivých velmi nákladných návrhových komponentů.

Prof. Holger Hanselka, prezident Fraunhofer-Gesellschaft: „Založení ‚Chiplet Application Hub‘ představuje další milník ve výzkumu mikroelektroniky v Německu, z něhož bude mít i evropské místo díky nezávislému, výkonnému sektoru polovodičů obrovský prospěch. Díky úzké spolupráci mezi vědou a průmyslem můžeme cíleně a optimálně využívat inovační potenciál technologie chipletů.“ To je vynikající příklad toho, že silná partnerství mezi předními evropskými výzkumnými institucemi a podniky jsou klíčem k technologické odolnosti a základem průkopnických inovací, zdůrazňuje Hanselka. „Navíc ukazuje umístění imec v Bádensku-Württembersku, jak strategické spolupráce přes hranice zemí trvale posilují konkurenceschopnost Evropy.“

Prof. Albert Heuberger, předseda řídícího výboru FMD a mluvčí Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik a zakladatelský ředitel „Chiplet Application Hubs“, doplňuje: „‚Chiplet Application Hub‘ je důležitým stavebním kamenem pro realizaci EU Chips Act v Německu a bude úzce propojen s kompetenčními centry, která budou postupně v tomto kontextu budována ve všech evropských zemích. Rozhodnutí imec usadit se v Heilbronnu zdůrazňuje úzké propojení různých aktérů v evropském ekosystému chipů a ukazuje, jak EU Chips Act spojuje výzkumné instituce, firmy a kompetenční centra, aby společně zajistily technologickou konkurenceschopnost Evropy.“

Hlas z průmyslu: výhody strategického partnerství s ‚Chiplet Application Hub‘

Základem „Chiplet Application Hub“ je úzká spolupráce s předními průmyslovými partnery za účelem vývoje praktických a průmyslově vhodných řešení. Spojením návrhu, systémové integrace a testovacích metod má hub sloužit jako dlouhodobá platforma pro aplikaci technologií chipletů v Německu a Evropě. Zejména v oblasti vysokovýkonného výpočetního sektoru a umělé inteligence nabízejí modulární architektury polovodičů velký potenciál.

„Technologie chipletů je klíčovým stavebním kamenem budoucnosti polovodičového průmyslu,“ říká Dr. Heike Riel, vědkyně IBM, která vede vědu kvantových a informačních technologií v IBM, a dodává vysvětlující: „Díky modulární integraci polovodičových komponent můžeme vytvářet inovativní výpočetní řešení, která jsou nejen výkonnější, ale i energeticky úspornější. ‚Chiplet Application Hub‘ nabízí ideální platformu pro další rozvoj této technologie a její průmyslové zavádění.“

Také v automobilovém sektoru technologie chipletů otevírá nové možnosti pro výkonné a přizpůsobitelné elektronické systémy.

Jürgen Heckelmann, vedoucí strategického nákupu polovodičů ve společnosti Audi AG, vítá založení hubu a říká: „Chiplety nabízejí obrovské výhody pro automobilový sektor. Transformace směrem k centralizovaným řídicím jednotkám vyžaduje flexibilní a škálovatelná řešení. Zejména při automatizované jízdě a infotainmentu umožní chiplety cílenější přizpůsobení různým třídám vozidel a funkcím a zároveň nabídnou energeticky efektivnější řešení s menší ztrátou výkonu. Důležitou výhodou je také modulárnost senzorových a akčních systémů, což umožňuje jejich flexibilnější integraci do různých systémů. Hub bude klíčovým partnerem pro další vývoj budoucích elektronických architektur.“

Andreas Aal, Volkswagen Nutzfahrzeuge, senior member IEEE, CRP, předseda SEMI GAAC, doplňuje: „Chiplety nám umožní dlouhodobě cíleně vytvářet na míru hardwareové platformy pro softwarově založený obchodní model Mobility & Transport-as-a-Service, které nabídnou potřebnou flexibilitu, adaptabilitu a nákladovou efektivitu. ‚Chiplet Application Hub‘ je zde klíčovým mostem, který umožní využít digitální inovace z neautomobilového sektoru pro použití ve vozidlech s ohledem na řízení životního cyklu, kybernetickou bezpečnost a odolnost. Musíme se odklonit od klasického automobilového ekosystému a stát se jako odolný systém-systém kompatibilní s globálním digitálním ekosystémem.“

A také Siemens Digital Industries věří, že heterogenní integrace chipletů je cesta do budoucnosti elektronických produktů příští generace, například pro autonomní dopravní prostředky. Heiko Dudek, 3D IC & pokročilé heterogenní balení EMEA ve společnosti Siemens Digital Industries, k tomu říká: „Z tohoto důvodu jsou v současnosti investice do vývoje návrhových technologií a řešení, aby bylo možné tento sektor lépe obsluhovat. Vítáme založení ‚Chiplet Application Hub‘ a těšíme se na spolupráci na tomto projektu, abychom zajistili jeho úspěch.“

Svým vlivem na průmyslový výzkum a technologický transfer bude „Chiplet Innovation Hub“ urychlovat inovace a sloužit jako katalyzátor zavádění nových technologií chipletů na trh. V následujících letech bude hub dále rozšiřován prostřednictvím cílených spoluprací, výzkumných projektů a budování silné inovační sítě, aby byla dlouhodobě posilována konkurenceschopnost německého průmyslového odvětví.

Spolupráce s předními partnery pro silný ekosystém chipů

Založením „Chiplet Innovation Hub“ dává FMD jasný signál o klíčové roli chipletů ve výzkumu mikroelektroniky a posiluje svou pozici v evropském ekosystému chipů. Plánované umístění renomovaných výzkumných center, například belgického „imec“, zdůrazňuje význam této technologie. Imec plánuje v Heilbronně (Bádensko-Württembersko) založit výzkumnou skupinu zaměřenou na architektury chipletů ve vysokovýkonném výpočetním sektoru pro automobilový průmysl. Aby bylo možné toto potenciál maximálně využít, obě strany spojily své síly a podepsaly memorandum o porozumění (MoU), které stanoví společnou strategickou orientaci. Tím potvrzují své odhodlání posouvat inovace v oblasti chipletů a nastavovat nové standardy jejich vývoje a průmyslového využití.

O výzkumné továrně mikroelektroniky Německo (FMD)

Výzkumná továrna mikroelektroniky Německo (FMD), jako spolupráce Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik s Leibnizovými institucemi FBH a IHP, je hlavním kontaktním místem pro všechny otázky týkající se výzkumu a vývoje v oblasti mikro- a nanoelektroniky v Německu a Evropě. Jako „one-stop shop“ spojuje FMD vědecky excelentní technologie a systémová řešení svých 15 spolupracujících institutů z Fraunhofer-Gesellschaft a Leibniz-Gemeinschaft do komplexní nabídky na míru. Pod virtuálním záštitou FMD vznikl největší evropský sdružený celek tohoto druhu s více než 5400 zaměstnanci a jedinečnou rozmanitostí kompetencí a infrastruktury. Další informace najdete na www.forschungsfabrik-mikroelektronik.de. Navštivte také náš virtuální 3D showroom na https://fmd-insight.de/showroom

O Fraunhofer-Gesellschaft

Fraunhofer-Gesellschaft se sídlem v Německu je jednou z předních organizací zaměřených na aplikační výzkum. Hraje klíčovou roli v inovačním procesu – s výzkumnými prioritami v klíčových technologiích budoucnosti a transferem výsledků výzkumu do průmyslu, čímž posiluje naši ekonomickou pozici a prospívá společnosti. Organizace založená v roce 1949 provozuje v Německu 76 institutů a výzkumných zařízení. Současně je zaměstnáno téměř 32 000 pracovníků, převážně s přírodovědnými nebo inženýrskými vzděláními, a roční rozpočet činí 3,4 miliardy eur. Z toho 3,0 miliardy eur připadá na kontraktový výzkum. https://www.fraunhofer.de/

O APECS-Pilotlinie

V rámci EU Chips Act bude Výzkumná továrna mikroelektroniky Německo (FMD) s APECS v následujících letech budovat komplexní pilotní linku pro odolné a důvěryhodné heterogenní systémy, která podpoří inovační schopnosti evropského průmyslu v celé jeho šíři a představuje klíčový stavební prvek z hlediska technologické odolnosti Evropy. Aktivací nových funkcí v rámci „System Technology Co-Optimization“ (STCO), end-to-end návrhu a pilotních výrobních kapacit umožní pilotní linka další rozvoj inovací od výzkumu k praktickým, škálovatelným výrobním řešením. Navíc APECS nabízí One-Stop-Shop pro zákazníky prakticky ve všech tradičních vertikálních průmyslových odvětvích, včetně velkých podniků, malých a středních podniků a start-upů.

V silném evropském konsorciu spojuje APECS technologické kompetence, infrastruktury a know-how od deseti partnerů z osmi evropských zemí: Německo (Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik, FBH, IHP), Rakousko (TU Graz), Finsko (VTT), Belgie (imec), Francie (CEA-Leti), Řecko (FORTH), Španělsko (IMB-CNM, CSIC) a Portugalsko (INL). Pilotní linka APECS je koordinována Fraunhofer-Gesellschaft a realizována FMD.

APECS je spolufinancována prostřednictvím Chips Joint Undertaking a národních grantů Belgie, Německa, Finska, Francie, Řecka, Rakouska, Portugalska a Španělska v rámci iniciativy „Chips for Europe“. Celkové financování pilotní linky APECS činí 730 milionů eur na období 4,5 roku.

Další informace najdete na: https://www.apecs.eu/