Scale4Edge démarre la deuxième phase du projet : un système tolérant aux fautes présenté lors de la réunion de lancement

Dr.-Ing. Markus Ulbricht a présenté lors de la réunion de lancement à Kaiserslautern les résultats de l'IHP de la première phase du projet Scale4Edge. © edacentrum GmbH 2024/Andreas Vörg / Dr Markus Ulbricht a présenté les résultats de l'IHP de la première phase du projet Scale4Edge lors de la réunion de lancement à Kaiserslautern. © edacentrum GmbH 2024/Andreas Vörg

Le démonstrateur TETRISC-SoC présenté à Kaiserslautern avec la puce de test développée au centre. © IHP 2024/Franziska Wegner

Futurs spécialisés de processeurs pour la souveraineté technologique en Allemagne étaient à l'ordre du jour de l'événement conjoint des projets financés par le Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) KI-Mobil, KI-Power et Scale4Edge. En deux phases, des plateformes de développement pour des processeurs spécialisés futurs (ZuSE), axées sur le matériel pour les applications en périphérie (Edge) et les processeurs d'IA pour le secteur automobile, sont en cours de création. La cérémonie d'ouverture à Kaiserslautern a lancé mi-février la deuxième phase du projet. Lors du lancement, le rôle des processeurs dans les efforts allemands/européens pour la souveraineté des semi-conducteurs a été discuté. Les 30 partenaires impliqués ont également présenté les résultats de la première phase. L'IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik de Francfort (Oder) a présenté le démonstrateur TETRISC-SoC pour un système multicœur adaptatif et tolérant aux fautes. La puce développée sur cette base possède quatre cœurs RISC-V open source et est optimisée pour une utilisation dans des environnements critiques en termes de fiabilité, comme ceux de l'aéronautique ou de l'espace.

Les environ 30 partenaires des projets BMBF-ZuSE couvrent un large spectre technique et abordent des problématiques dans des domaines tels que l'automobile et l'espace. Ensemble, ces applications proposent des solutions innovantes répondant à des exigences élevées en matière d'électronique performante, de processeurs, de puissance de calcul tout en étant économes en énergie, fiables, robustes et sécurisées. Lors de la réunion de lancement, un vif débat a eu lieu sur le plateau, notamment avec Mario Brandenburg, secrétaire d'État parlementaire du BMBF, et les trois coordinateurs de projet, mais aussi parmi les participants. Lors de l'échange suivant, le chef de projet de l'IHP, Dr.-Ing. Markus Ulbricht, a répondu aux questions concernant le démonstrateur TETRISC-SoC.

« Lors de la première phase du projet Scale4Edge, nous nous sommes principalement concentrés sur la conception du système tolérant aux fautes avec des cœurs RISC-V. La puce de test créée, qui est également utilisée dans le démonstrateur présenté, comporte trois capteurs vérifiant la température, le processus de vieillissement et la radiation. Sur cette base, le système peut s'adapter en temps réel à ces paramètres, très critiques pour la fiabilité et parfois fortement variables. Les cœurs peuvent de manière adaptative redistribuer leur charge de travail entre eux pour éviter une surchauffe, ce qui empêche d'endommager le système. En cas de radiation accrue ou d'effets de vieillissement importants, ils fonctionnent en redondance, garantissant ainsi qu'une décision majoritaire fournit toujours un résultat fiable », explique Dr.-Ing. Markus Ulbricht. « Avec notre première version de test, nous avons surtout appris comment concevoir le système et où se trouvent d’éventuelles faiblesses. Elle a également permis d'analyser la consommation d'énergie et la fréquence maximale d'horloge », ajoute-t-il.

Dans la deuxième phase, la puce développée sera encore optimisée et, en étape finale, soumise à un test de radiation. De plus, l'équipe de l'IHP souhaite non seulement renforcer l'utilisation de blocs système open source, mais aussi implémenter le design autant que possible avec des outils open source et rendre l'ensemble du système tolérant aux fautes open source. Le projet Scale4Edge se poursuivra dans sa deuxième phase jusqu'à la fin décembre 2025.

À propos de l'Open Source :

L'Open Source désigne des logiciels, matériels et méthodologies open source, c’est-à-dire à code source libre. Les sources peuvent être consultées, utilisées, modifiées et diffusées librement. La communauté établit des standards et formats pour le développement continu. Un exemple connu est le système d'exploitation open source Linux, qui depuis les années 1990 constitue une alternative à Windows et MacOS, et est utilisé dans des applications haute performance et professionnelles. Sans frais de licence ni dépendances, l'Open Source permet également aux universités et à leurs étudiants, ainsi qu'aux PME, un accès facilité à ces solutions techniques.

L'IHP développe et conçoit des solutions open source dans le domaine de la microélectronique.

Via le dépôt GitHub, l'IHP donne accès à un PDK open source pour la technologie SG13G2-BiCMOS de l'institut, permettant de créer des designs pour la fabrication dans la salle blanche de l'IHP.

L'approche open source est une composante essentielle pour la réalisation d’électronique fiable et pour assurer la souveraineté technologique de l'Allemagne et de l'Europe. L'IHP contribue à cette démarche par ses recherches.