Fontos lendület az alkalmazástudománynak: az FMD elindítja a »Chiplet Application Hub«-ot

2025. március 31-én indult el a FMD új „Chiplet Application Hub”-ja a Hannoveri Vásáron. Mint a chiplet-technológiák fejlesztésének és alkalmazásának csomópontja, hidat képez a kutatás és az ipari felhasználás között. Együtt az iparral elősegíti a „made in Germany” chiplet fejlesztését, és új szintre emeli az ipari kutatást. A Hub kiegészíti a FMD munkáit a „Chips for Europe Initiative” nemzeti szintű programjában, ezáltal erősítve Németország technológiai rezilienciáját. A kutatás, fejlesztés és prototípusgyártás az APECS-próbaline technológiai lehetőségeit kihasználva valósul meg.

A Mikroelektronika Németország Kutatógyár (FMD) intenzíven dolgozik a Heterointegration területén, és elősegíti a chiplet-innovációkat az 2024 végén indult APECS-próbalinén keresztül európai szinten. Az APECS összes finanszírozásának 730 millió eurós összegének jelentős része a chiplet technológiai képességek fejlesztésére fordítódik.

Ezek különösen a gépjárműipar és a Nagyteljesítményű Számítástechnika számára nyújtanak áttörő lehetőségeket, de más iparágak, például az ipari elektronika és az orvostechnika számára is. Lehetővé teszik az előrehaladott csomagolásban, a teljesítményfokozott alrendszerek (pl. erőteljes számítógépmodulok, szenzor-/Edge-modulok, vezérlőegységek) integrációját, valamint rugalmasabb ellátási láncokat különböző gyártók félvezető elemeinek felhasználásával.

Az ipari chiplet-alkalmazások Németországban és Európában történő célzott előmozdítása érdekében a FMD most építi a „Chiplet Application Hub”-ot. Ez adja az alkalmazási keretet az APECS-próbalinének, és biztosítja, hogy a vállalatok a legújabb chiplet-fejlesztésekből profitáljanak, és tovább erősödjenek az európai félvezető szektorban. A FMD és az ipari partnerek az összes félvezető ökoszisztéma területéről összefogják kompetenciáikat, hogy közösen új chiplet-megoldásokat fejlesszenek az autóipar és az automatizálás alkalmazásaira. Konkrét fejlesztési útiterv és pilotprojektek születnek, amelyek kifejezetten az ipar igényeire szabottak. Az ipari partnerek jelentős saját hozzájárulásokat visznek be a chiplet-innovációk előmozdításába a FMD-vel együttműködve. Az APECS-próbaline technológiai lehetőségeivel kombinálva új gyártástechnológiák, tervezési módszerek és szabványok fejleszthetők, valamint prototípusok tesztelhetők. A „Chiplet Application Hub” a versenyelőtti ipari kutatás motorjaként működik, és új szintre emeli azt. Ennek eredményeként az innovációk gyorsabban kerülnek az ipari alkalmazásba.

Chiplet-technológia mint a hozzáadott érték, a technológiai transzfer és a versenyképesség katalizátora

A chiplet-technológia jelentőségét modularitása és skálázhatósága adja. Lehetővé teszi különböző félvezető-technológiák célzott kombinálását és az alkalmazási esetekhez való igazítását. Ezáltal új rendszerarchitektúrák valósíthatók meg, amelyek javított energiahatékonyságot, teljesítményt és az egyes, rendkívül drága tervezési komponensek újrahasznosíthatóságát kínálják.

Prof. Holger Hanselka, a Fraunhofer Társaság elnöke: „A „Chiplet Application Hub” megalapítása új mérföldkő a mikroelektronikai kutatásban Németországban, amelyből Európa is óriási hasznot húzhat egy független, erőteljes félvezető-ipar révén. A tudomány és az ipar szoros együttműködésével célzottan és optimálisan kihasználhatjuk a chiplet-technológia innovációs erejét.” Ez kiváló példa arra, hogy a vezető európai kutatóintézetek és vállalatok közötti erős partnerségek kulcsfontosságúak a technológiai reziliencia és a jövőbeli innovációk szempontjából, hangsúlyozza Hanselka. „Továbbá, az imec Baden-Württembergben való letelepedése szemlélteti, hogy a stratégiai együttműködések országokat áthidalva hogyan erősítik fenntarthatóan Európa versenyképességét.”

Prof. Albert Heuberger, a FMD irányító testületének elnöke és a Fraunhofer Mikroelektronika Szövetség szóvivője, valamint a „Chiplet Application Hubs” alapító igazgatója kiegészíti: „A „Chiplet Application Hub” egy fontos építőkövét képezi az EU Chips Act végrehajtásának Németországban, és szorosan összekapcsolódik majd az összes európai országban fokozatosan kialakított kompetencia-központtal. Az imec döntése, hogy Heilbronnban telepedik le, hangsúlyozza az európai chip-ökoszisztéma különböző szereplői közötti szoros összefonódást, és megmutatja, hogyan hozza össze az EU Chips Act a kutatóintézeteket, vállalatokat és kompetencia-központokat a közös technológiai versenyképesség érdekében.”

Vélemények az ipartól: az előnyök a stratégiai partnerségtől a „Chiplet Application Hub”-bal

A „Chiplet Application Hub” alapját a szoros együttműködés adja erős ipari partnerekkel, hogy gyakorlati és iparbarát megoldásokat fejlesszenek ki. A tervezés, rendszerintegráció és tesztelési módszerek összekapcsolásával a hub hosszú távú platformként kíván működni a chiplet-technológiák alkalmazásában Németországban és Európában. Különösen a Nagyteljesítményű Számítástechnika és a Mesterséges Intelligencia területén kínálnak a moduláris félvezető-architektúrák nagy potenciált.

„A chiplet-technológia döntő szerepet játszik a félvezetőipar jövőjében.” mondja Dr. Heike Riel, az IBM Quantummal és Információtechnológiával foglalkozó kutatója, aki hozzáteszi: „A félvezető komponensek moduláris integrációjával innovatív számítási megoldásokat hozhatunk létre, amelyek nemcsak erősebbek, hanem energiahatékonyabbak is. A „Chiplet Application Hub” ideális platform erre a technológia további fejlesztésére és ipari megvalósítására.”

A gépjárműiparban is új lehetőségek nyílnak a chiplet-technológia révén a teljesítmény- és alkalmazkodóképesség szempontjából.

Jürgen Heckelmann, az Audi AG Stratégiai Félvezető Menedzsment Beszerzési igazgatója üdvözli a hub megalapítását, és így szól: „A chipletek hatalmas előnyöket kínálnak az autóipar számára. A központosított vezérlőegységek felé való átállás rugalmas és skálázható megoldásokat igényel. Különösen az automatizált vezetés és a szórakoztató rendszerek esetében a chipletek lehetővé teszik a különböző járműosztályok és funkciók célzottabb alkalmazkodását, és energiahatékonyabb, veszteségcsökkentett megoldásokat kínálnak. Egy másik fontos előny a szenzor- és aktor-rendszerek moduláris felépítése, amely lehetővé teszi azok rugalmasabb integrálását különböző rendszerekbe. A hub kulcsfontosságú partner lesz a jövő elektronikai architektúráinak fejlesztésében.”

Andreas Aal, a Volkswagen Haszongépjárművek, az IEEE Senior Tag, a CRP és a SEMI GAAC elnöke kiegészíti: „A chipletek hosszú távon lehetővé teszik számunkra, hogy a szoftver-alapú üzleti modell, a Mobility & Transport-as-a-Service számára, testreszabott hardverplatformokat hozzunk létre, amelyek biztosítják a szükséges rugalmasságot, alkalmazkodóképességet és költséghatékonyságot. A „Chiplet Application Hub” ebben kulcsfontosságú átjáró, amely lehetővé teszi a digitális innovációk átültetését a nem autóipari szektorból az autóba, figyelembe véve az életciklus-kezelést, a kiberbiztonságot és a megbízhatóságot. Meg kell szabadulnunk a hagyományos autóipari ökoszisztémától, és helyette egy olyan, a globális digitális ökoszisztémával kompatibilis, erős rendszer-rendszerként kell működnünk.”

Ugyancsak a Siemens Digital Industries szerint a chipletek heterogén integrációja a jövő útja a következő generációs elektronikus termékek, például az autonóm közlekedési eszközök számára. Heiko Dudek, a Siemens Digital Industries 3D IC & Advanced Heterogeneous Packaging EMEA részlegének igazgatója így fogalmaz: „Ezért jelenleg beruházásokat hajtunk végre a tervezési technológiák és megoldások fejlesztésébe, hogy jobban kiszolgálhassuk ezt a területet. Üdvözöljük a „Chiplet Application Hub” megalapítását, és várjuk a közös munkát ennek a projektnek a sikeres megvalósítása érdekében.”

A „Chiplet Innovation Hub” a hatásával felgyorsítja az ipari kutatásokat és technológiai transzfert, mint a piacra lépés katalizátora, és új chiplet-technológiák bevezetését támogatja. A következő években a hub célzott együttműködésekkel, kutatásfejlesztésekkel és erős innovációs hálózat kiépítésével tovább bővül, hogy Németország versenyképességét fenntarthatóan növelje.

Partnerség erős partnerekkel egy erős chip-ökoszisztémaért

A „Chiplet Innovation Hub” megalapításával a FMD világossá teszi a chipletek központi szerepét a mikroelektronikai kutatásban, és erősíti pozícióját az európai chip-ökoszisztémában. A neves kutatóközpontok, például a belga „imec” tervezett letelepedése hangsúlyozza ennek a technológiának a jelentőségét. Az imec Heilbronnban (Baden-Württemberg) egy chiplet-architektúrákra fókuszáló kutatócsoportot kíván létrehozni a Nagyteljesítményű Számítástechnika területén az autóipar számára. Mindkét partner összefogja erőit, és Memorandum of Understanding (MoU) aláírásával meghatározza közös stratégiai irányát, megerősítve elköteleződésüket a chiplet-innovációk előmozdítása és a fejlesztés, valamint az ipari alkalmazás új mérföldköveinek kitűzése érdekében.

A Mikroelektronika Németország Kutatógyár (FMD) rövid bemutatása

A Mikroelektronika Németország Kutatógyár (FMD), a Fraunhofer Mikroelektronika Szövetség és a Leibniz Intézetek, a FBH és az IHP együttműködése, Németország és Európa egyik központi szereplője minden mikro- és nanoelektronikai kutatási és fejlesztési kérdésben. Egy egységes platformként összekapcsolja a 15, a Fraunhofer-Gesellschaft és a Leibniz-Gemeinschaft által működtetett intézet kiváló technológiáit és rendszermegoldásait, egyedi ügyfélspecifikus szolgáltatássá. A virtuális FMD-keretben jött létre Európa legnagyobb ilyen összefogása, több mint 5400 munkatárssal és egyedülálló kompetencia- és infrastruktúra-kínálattal. További információkért látogasson el a www.forschungsfabrik-mikroelektronik.de oldalra, illetve tekintse meg virtuális 3D-kiállítótermünket a https://fmd-insight.de/showroom címen.

A Fraunhofer-Gesellschaft rövid bemutatása

A Fraunhofer-Gesellschaft Németországban működő vezető alkalmazásorientált kutatóintézet. Szerepe központi a innovációs folyamatban – kulcsfontosságú technológiákban végzett kutatásokkal és az eredmények ipari átültetésével erősítve gazdasági helyzetünket és társadalmunk jólétét. 1949-es alapítása óta 76 intézetet és kutatóközpontot működtet Németországban. Közel 32 000 munkatársa, főként természettudományi vagy mérnöki képzettségű, évente 3,4 milliárd eurós finanszírozási összeggel dolgozik. Ennek 3,0 milliárd eurója szerződéses kutatásból származik. További információkért látogasson el a https://www.fraunhofer.de/ oldalra.

A az APECS-próbaline-ról

Az APECS egy erős európai konzorcium részeként összefogja tíz partner technológiai kompetenciáit, infrastruktúráját és know-how-ját nyolc európai országból: Németország (Fraunhofer-Gesellschaft, FBH, IHP), Ausztria (TU Graz), Finnország (VTT), Belgium (imec), Franciaország (CEA-Leti), Görögország (FORTH), Spanyolország (IMB-CNM, CSIC) és Portugália (INL). Az APECS-próbaline koordinálását a Fraunhofer-Gesellschaft végzi, a FMD pedig megvalósítja.

Az APECS-t a Chips Joint Undertaking és nemzeti támogatások finanszírozzák Belgiumból, Németországból, Finnországból, Franciaországból, Görögországból, Ausztriából, Portugáliából és Spanyolországból az „Chips for Europe” kezdeményezés keretében. A teljes finanszírozás összege 730 millió euró, amely 4,5 év alatt valósul meg.

További információkért látogasson el a: https://www.apecs.eu/ oldalra.