Scale4Edge inizia la seconda fase del progetto: sistema tollerante agli errori presentato durante l'incontro di avvio

Il Dr.-Ing. Markus Ulbricht ha presentato al meeting di avvio a Kaiserslautern i risultati dell'IHP della prima fase del progetto Scale4Edge. © edacentrum GmbH 2024/Andreas Vörg / Il Dr. Markus Ulbricht ha presentato i risultati dell'IHP della prima fase del progetto Scale4Edge al meeting di avvio a Kaiserslautern. © edacentrum GmbH 2024/Andreas Vörg

Il demonstratore TETRISC-SoC presentato a Kaiserslautern con il chip di test sviluppato al centro. © IHP 2024/Franziska Wegner

Futuri tecnologici specializzati per la sovranità tecnologica in Germania erano all'ordine del giorno dell'evento congiunto dei progetti finanziati dal Ministero federale dell'istruzione e della ricerca (BMBF) KI-Mobil, KI-Power e Scale4Edge. In due fasi vengono sviluppate piattaforme di sviluppo per processori specializzati futuri (ZuSE) con focus sull'hardware per applicazioni Edge e processori AI per il settore automotive. L'evento di apertura a Kaiserslautern ha segnato l'inizio della seconda fase del progetto a metà febbraio. Per l'occasione si è discusso del ruolo dei processori nelle iniziative tedesche/europee per la sovranità dei semiconduttori. I 30 partner coinvolti hanno inoltre mostrato i risultati della prima fase. L'IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik di Francoforte (Oder) ha presentato il demonstratore TETRISC-SoC per un sistema multicore adattivo e tollerante ai guasti. Il chip sviluppato su questa base dispone di quattro core RISC-V open-source ed è ottimizzato per l'uso in ambienti critici di affidabilità, come quelli dell'aeronautica e dello spazio.

I circa 30 partner dei progetti BMBF-ZuSE coprono un ampio spettro di competenze e affrontano problematiche in settori come l'automotive e lo spazio. Queste applicazioni condividono soluzioni innovative che soddisfano elevati requisiti di elettronica ad alte prestazioni, processori, capacità di calcolo con efficienza energetica, affidabilità, robustezza e sicurezza. Durante l'incontro di apertura si è registrata una vivace discussione nel panel, tra cui Mario Brandenburg, segretario di stato parlamentare del BMBF, e i tre coordinatori di progetto, ma anche tra i partecipanti. Nell'incontro successivo, il responsabile del progetto IHP, Dr.-Ing. Markus Ulbricht, ha risposto alle domande sul demonstratore TETRISC-SoC.

„Nella prima fase del progetto Scale4Edge ci siamo concentrati principalmente sulla progettazione del sistema tollerante ai guasti con core RISC-V. Il chip di prova risultante, che viene utilizzato anche nel demonstratore presentato, dispone di tre sensori che monitorano temperatura, processo di invecchiamento e radiazioni. Su questa base, il sistema può adattarsi in tempo reale a questi parametri critici per l'affidabilità, che possono variare notevolmente. I core possono distribuire dinamicamente il carico di lavoro tra loro, evitando surriscaldamenti e prevenendo danni al sistema. In presenza di radiazioni elevate o forti effetti di invecchiamento, operano in modo ridondante, garantendo sempre un risultato affidabile tramite una decisione di maggioranza“, spiega Dr.-Ing. Markus Ulbricht. „Con la nostra prima versione di prova abbiamo soprattutto imparato come progettare il sistema e individuare eventuali punti deboli. È servita anche per analizzare il consumo energetico e la frequenza massima di clock“, aggiunge.

Nella seconda fase, il chip sviluppato sarà ulteriormente ottimizzato e, come passo finale, sottoposto a test di radiazione. Inoltre, il team dell'IHP intende non solo aumentare l'uso di blocchi di sistema open-source, ma anche implementare il design il più possibile con strumenti open-source e rendere l'intero sistema tollerante ai guasti open source disponibile al pubblico. Il progetto Scale4Edge durerà fino alla fine di dicembre 2025.

Su Open Source:

Open Source indica software, hardware e metodologie open source, cioè liberamente accessibili. Le fonti possono essere consultate, utilizzate, modificate e diffuse liberamente. La comunità stabilisce standard e formati per lo sviluppo continuo. Un esempio noto è il sistema operativo open-source Linux, che dagli anni '90 rappresenta un'alternativa a Windows e MacOS e viene impiegato in applicazioni ad alte prestazioni e professionali. Senza costi di licenza e dipendenze, Open Source permette anche a università e studenti, nonché alle PMI, di accedere facilmente a queste soluzioni tecniche.

L'IHP sviluppa e realizza soluzioni open-source nel campo della microelettronica.

Attraverso il repository GitHub, l'IHP fornisce accesso a un PDK open-source per la tecnologia SG13G2 BiCMOS dell'istituto, con cui è possibile creare progetti per la produzione nel cleanroom dell'IHP.

L'approccio open-source è una componente importante per la realizzazione di sistemi microelettronici affidabili e per garantire la sovranità tecnologica di Germania ed Europa. L'IHP contribuisce con la sua ricerca a questo obiettivo.