Next-Generation Edge AI voor Europa

© Fraunhofer IZM-ASSID

Met de middelen van het PREVAIL-project kon Fraunhofer IZM-ASSID zes nieuwe machines aanschaffen, die deel gaan uitmaken van een Europese pilotlijn voor edge-AI. © Fraunhofer IZM-ASSID / Financiering vanuit het PREVAIL-project stelde Fraunhofer IZM-ASSID in staat om zes nieuwe machines aan te schaffen die onderdeel worden van een Europese pilotlijn voor edge-AI. © Fraunhofer IZM-ASSID

Veel innovatieve bedrijven uit Europa die werken aan Edge-AI-technologieën zijn tot nu toe afhankelijk van internationale toeleveringsketens. Om deze afhankelijkheid te verminderen, richten onderzoeksorganisaties uit vier EU-landen – waaronder Fraunhofer – een Europese pilotlijn op voor Next-Generation Edge-AI-technologieën.

Edge-AI-toepassingen verwerken gegevens waar ze ontstaan. Dit biedt voordelen voor de veiligheid en snelheid van AI-systemen en wordt vooral in gebieden zoals robotica, autonoom rijden en medische technologie steeds vaker toegepast. Edge-AI maakt realtime beslissingen mogelijk met zeer lage latentie. Voor innovatieve Europese bedrijven kan de toegang tot deze geavanceerde halfgeleidertechnologieën een uitdaging zijn, omdat zij vaak afhankelijk zijn van leveranciers uit Azië en de VS vanwege een gebrek aan eigen productiecapaciteit.

Om onderzoeksinstellingen, universiteiten, start-ups en MKB's in de toekomst de ontwikkeling van Next-Generation Edge-AI-systemen mogelijk te maken, heeft het PREVAIL- consortium in de afgelopen twee jaar een pilotlijn voor de productie van deze technologie in Europa opgezet. Het doel van de vier betrokken onderzoeksinstellingen is om de toegang tot deze toekomstgerichte technologieën te vergemakkelijken en de technologische soevereiniteit van Europa te waarborgen.

Europese samenwerking

De bij het PREVAIL-project betrokken onderzoeks- en technologieorganisaties (RTO's) – CEA-Leti (Frankrijk), Fraunhofer-Gesellschaft (Duitsland), imec (België) en VTT (Finland) – vullen elkaar aan in hun kernactiviteiten. Hierdoor versterkt het project de wetenschappelijke samenwerking op Europees niveau en kan het de volledige breedte van de voor Edge-AI relevante technologieën in beeld brengen. Deze omvatten de gebieden »Embedded Non-Volatile Memories«, »3D-Integratie« en »Silicon Photonics and Connectivity«. In het kader van het PREVAIL-project wordt voor elk van deze thema's een early-stage technologie-demonstrator ontwikkeld. De projectpartners brengen daarbij gezamenlijk hun expertise in. Elke demonstrator wordt door minimaal twee RTO's gezamenlijk ontwikkeld. Exemplaar voor het thema »3D-Integratie« wordt getoond hoe verschillende Mix-Pitch verbindingstechnologieën gerealiseerd kunnen worden op een gemeenschappelijk silicium-interposer substraat. Aan deze demonstrator werken naast CEA-Leti en imec ook Fraunhofer IZM-ASSID en Fraunhofer EMFT mee. Vier Fraunhofer-instituten uit de Fraunhofer-vereniging Mikroelektronik en de Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) zijn betrokken bij het PREVAIL-project:

– Het Fraunhofer IZM-ASSID – »Center All Silicon System Integration Dresden« – dat leidend is in 300mm-technologieën op het gebied van Advanced-Packaging en 3D-Wafer-Level-Systemintegratie, levert een bijdrage op het gebied van 3D-integratie.
– Het Center Nanoelectronic Technologies (CNT) van het Fraunhofer IPMS brengt zijn 300mm CMOS-compatibele nano-elektronische technologieën op basis van ferroelectrische materialen in, onder andere voor embedded non-volatile memory.
– Fraunhofer EMFT zal de chip-naar-folie-integratie en de fysieke analyse voor vertrouwen leveren.
– Fraunhofer IIS draagt bij met het ontwerp, de meting en de test van geïntegreerde CMOS-chips – gesteund door zijn jarenlange ervaring met geavanceerde halfgeleidertechnologieën tot aan structuurgroottes van 22 nm.

State of the art voor kleine en middelgrote ondernemingen

Voor de praktische implementatie van de hoogstaande technologieën zijn alleen al bij Fraunhofer IZM-ASSID zes nieuwe installaties aangeschaft, die nu geïntegreerd zijn in de bestaande 200/300mm-proceslijn voor 2,5D/3D-systeemintegratie. Voor de oprichting van de »Multi-hub Test and Experimentation Facility (TEF) for edge AI hardware« hebben de betrokken landen en de Europese Commissie in totaal subsidies van 155,99 miljoen euro beschikbaar gesteld. Daarvan is meer dan 80 procent geïnvesteerd in nieuwe apparatuur. Deze infrastructuur staat vooral externen en bedrijven ter beschikking die interesse hebben in Edge-AI-technologieën. Het breed opgezette PREVAIL-consortium is in staat om een breed scala aan ontwikkelingsopdrachten uit te voeren. Het spectrum van de pilotlijn varieert van ontwerpontwikkeling, via prototyping en hardwareproductie in kleine series, tot validaties en analyses. Geïnteresseerden kunnen zich tijdens SEMICON Europa van 18 tot 21 november in München rechtstreeks bij de betrokken RTO's of via de website https://prevail-project.eu/ informeren. Fraunhofer IZM-ASSID is te vinden op de stand van Silicon Saxony in hal B1, stand B1221-2.