Significante impuls voor toegepast onderzoek: FMD geeft startschot voor »Chiplet Application Hub«

Op de Hannover Messe viel op 31 maart 2025 de start voor de nieuwe »Chiplet Application Hub« van de FMD. Als knooppunt voor de ontwikkeling en toepassing van chiplet-technologieën slaat hij de brug tussen onderzoek en industriële toepassing. Samen met de industrie wordt zo de ontwikkeling van chiplets »made in Germany« bevorderd en wordt industrieel onderzoek naar een nieuw niveau getild. De Hub vult de werkzaamheden van de FMD aan in de »Chips for Europe Initiative« op nationaal niveau en versterkt zo de technologische veerkracht van Duitsland. Onderzoek, ontwikkeling en prototypenproductie vinden plaats met gebruikmaking van de technologische mogelijkheden van de APECS-Pilotlinie.

De onderzoeksfabriek Mikroelektronik Deutschland (FMD) werkt intensief op het gebied van heterogene integratie en drijft chiplet-innovaties in de eind 2024 gestarte APECS-Pilotlinie op Europees niveau vooruit. Een aanzienlijk deel van de totale financiering van 730 miljoen euro voor APECS stroomt in de technologische bekwaamheid voor chiplets.

Deze bieden vooral de automobielindustrie en high-performance computing, maar ook andere sectoren zoals industriële elektronica en medische technologie, baanbrekende mogelijkheden. Ze maken vooruitgang mogelijk in geavanceerde verpakking, de integratie van krachtige subsystemen (bijvoorbeeld krachtige rekenmodules, sensor-/edge-modules, besturingsapparaten) en een flexibelere toeleveringsketen door gebruik van halfgeleidercomponenten van verschillende fabrikanten.

Om de industriële toepassing van chiplets in Duitsland en Europa doelgericht te stimuleren, bouwt de FMD nu de »Chiplet Application Hub« op. Deze vormt het toepassingskader voor de APECS-Pilotlinie en zorgt ervoor dat bedrijven profiteren van de nieuwste chiplet-ontwikkelingen en Europese sterktes in de halfgeleidersector verder kunnen uitbouwen. FMD en industriële partners uit alle sectoren van het halfgeleider-ecosysteem bundelen in de Hub hun expertise om gezamenlijk nieuwe chiplet-oplossingen te creëren voor toepassingen in de automotive- en automatiseringssector. Er zullen concrete ontwikkelingsroadmaps en pilotprojecten ontstaan die specifiek zijn afgestemd op de eisen van de industrie. De industriepartners leveren aanzienlijke eigen bijdragen om chiplet-innovaties samen met de FMD te stimuleren. In combinatie met de technologische mogelijkheden van de APECS-Pilotlinie kunnen zo nieuwe fabricagetechnologieën, ontwerpmethoden en standaarden worden ontwikkeld en prototypes worden getest. De »Chiplet Application Hub« fungeert als motor van voorcompetitief industrieel onderzoek en tilt dit naar een nieuw niveau. Hierdoor komen innovaties sneller in de industriële toepassing.

Chiplet-technologie als katalysator voor waardecreatie, technologische overdracht en concurrentiekracht

De betekenis van chiplet-technologie ligt in haar modulariteit en schaalbaarheid. Ze maakt het mogelijk om verschillende halfgeleidertechnologieën doelgericht te combineren en af te stemmen op specifieke toepassingsgevallen. Hierdoor kunnen nieuwe systeemarchitecturen worden gerealiseerd met verbeterde energie-efficiëntie, prestaties en hergebruikbaarheid van zeer dure ontwerpelementen.

Prof. Holger Hanselka, voorzitter van de Fraunhofer-Gesellschaft: »De oprichting van de »Chiplet Application Hub« markeert een mijlpaal voor het onderzoek naar micro-elektronica in Duitsland, waar ook de locatie Europa enorm van zal profiteren door een onafhankelijke, krachtige halfgeleiderindustrie. Door de nauwe samenwerking tussen wetenschap en industrie kunnen we de innovaties van de chiplet-technologie doelgericht en optimaal benutten.« Dit is een uitstekend voorbeeld dat sterke partnerschappen tussen leidende Europese onderzoeksinstellingen en bedrijven de sleutel zijn tot technologische veerkracht en de basis voor baanbrekende innovaties, benadrukt Hanselka. »Bovendien toont de vestiging van imec in Baden-Württemberg aan hoe strategische samenwerkingen over landsgrenzen heen de concurrentiekracht van Europa duurzaam versterken.«

Prof. Albert Heuberger, voorzitter van de FMD-stuurgroep en woordvoerder van het Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik en oprichtingsdirecteur van de »Chiplet Application Hubs«, voegt toe: »De »Chiplet Application Hub« is een belangrijke bouwsteen voor de uitvoering van de EU Chips Act in Duitsland en zal nauw samenwerken met de competentiecentra die in dit kader geleidelijk in alle Europese landen worden opgebouwd. De beslissing van imec om zich in Heilbronn te vestigen onderstreept de nauwe verwevenheid van de verschillende actoren in het Europese chip-ecosysteem en laat zien hoe de EU Chips Act onderzoeksinstituten, bedrijven en competentiecentra samenbrengt om de technologische concurrentiekracht van Europa te waarborgen.«

Stemmen uit de industrie: voordelen van een strategisch partnerschap met de »Chiplet Application Hub«

De basis van de »Chiplet Application Hub« is de nauwe samenwerking met sterke industriële partners om praktijkgerichte en industrieel haalbare oplossingen te ontwikkelen. Door de combinatie van ontwerp, systeemintegratie en testmethoden moet de hub zich ontwikkelen tot een langdurig platform voor de toepassing van chiplet-technologieën in Duitsland en Europa. Vooral op het gebied van high-performance computing en kunstmatige intelligentie bieden modulaire halfgeleiderarchitecturen grote potentie.

»De chiplet-technologie is een cruciale bouwsteen voor de toekomst van de halfgeleiderindustrie.« zegt Dr. Heike Riel, IBM Fellow, die de wetenschap van kwantum- en informatietechnologie bij IBM leidt, en voegt toe: »Door de modulaire integratie van halfgeleidercomponenten kunnen we innovatieve computing-oplossingen creëren die niet alleen krachtiger, maar ook energie-efficiënter zijn. De »Chiplet Application Hub« biedt een ideaal platform om deze technologie verder te ontwikkelen en de industriële implementatie te stimuleren.«

Ook in de automobielsector opent de chiplet-technologie nieuwe mogelijkheden voor krachtige en aanpasbare elektronicasystemen.

Jürgen Heckelmann, hoofd van Strategic Semiconductor Management Procurement bij Audi AG, verwelkomt de oprichting van de hub en zegt: »Chiplets bieden enorme voordelen voor de automotive-sector. De transformatie naar gecentraliseerde besturingsunits vereist flexibele en schaalbare oplossingen. Vooral bij geautomatiseerd rijden en infotainment zullen chiplets een gerichtere afstemming op verschillende voertuigklassen en functionaliteiten mogelijk maken en bovendien energie-efficiëntere, verliesreducerende oplossingen bieden. Een belangrijk voordeel ligt ook in de modularisering van sensor- en actuatorsystemen, waardoor deze flexibeler in verschillende systemen kunnen worden geïntegreerd. De hub wordt een essentiële partner voor de verdere ontwikkeling van toekomstige elektronisch architecturen.«

Andreas Aal, Volkswagen Nutzfahrzeuge, Senior Member IEEE, CRP, Chair SEMI GAAC, voegt toe: »Chiplets stellen ons in staat om op lange termijn maatwerk hardwareplatformen te creëren voor het softwaregebaseerde businessmodel Mobility & Transport-as-a-Service, die de benodigde flexibiliteit, aanpasbaarheid en kostenefficiëntie bieden. De »Chiplet Application Hub« vormt hiervoor een belangrijke schakel om digitale innovaties uit de niet-automobielsector geschikt te maken voor gebruik in voertuigen, met het oog op levenscyclusbeheer, cyberveiligheid en robuustheid. We moeten ons losmaken van het klassieke automotive-ecosysteem en in plaats daarvan een robuust systeem-van-systemen worden dat compatibel is met het wereldwijde digitale ecosysteem.«

En ook Siemens Digital Industries is van mening dat de heterogene integratie van chiplets de weg is naar de toekomst voor elektronische producten van de volgende generatie, bijvoorbeeld voor autonome vervoersmiddelen. Heiko Dudek, 3D IC & Advanced Heterogeneous Packaging EMEA bij Siemens Digital Industries, legt uit: »Om deze reden worden momenteel investeringen gedaan in de ontwikkeling van ontwerptechnologieën en oplossingen om deze sector beter te kunnen bedienen. We verwelkomen de oprichting van de »Chiplet Application Hub« en kijken uit naar de samenwerking bij dit initiatief om het succes ervan te waarborgen.«

Door zijn hefboomeffect op industrieel onderzoek en technologische overdracht zal de »Chiplet Innovation Hub« innovaties versnellen en dienen als katalysator voor de marktintroductie van nieuwe chiplet-technologieën. In de komende jaren zal de hub verder worden uitgebreid door gerichte samenwerkingen, onderzoeksprojecten en het opbouwen van een sterk innovatienetwerk, om de concurrentiekracht van Duitsland op de lange termijn te versterken.

Samenwerking met sterke partners voor een sterk chip-ecosysteem

Met de oprichting van de »Chiplet Innovation Hub« zet de FMD een duidelijk teken voor de centrale rol van chiplets in het onderzoek naar micro-elektronica en versterkt haar positie in het Europese chip-ecosysteem. De geplande vestiging van gerenommeerde onderzoekscentra, zoals het Belgische »imec«, onderstreept de relevantie van deze technologie. Imec is van plan om in Heilbronn (Baden-Württemberg) een onderzoeksgroep voor chiplet-architecturen in high-performance computing voor de automotive-sector op te zetten. Om dit potentieel optimaal te benutten, bundelen beide partners hun krachten en hebben zij een Memorandum of Understanding (MoU) ondertekend om een gezamenlijke strategische koers vast te leggen. Hiermee bevestigen zij hun inzet om chiplet-innovaties te stimuleren en nieuwe maatstaven te zetten voor de ontwikkeling en industriële toepassing ervan.

Over de Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD)

De Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD), een samenwerking van de Fraunhofer-Gesellschaft met de Leibniz-instituten FBH en IHP, is de centrale contactpersoon voor alle vragen rond onderzoek en ontwikkeling op het gebied van micro- en nano-elektronica in Duitsland en Europa. Als one-stop-shop combineert de FMD wetenschappelijk uitstekende technologieën en systeemoplossingen van haar 15 samenwerkende instituten uit de Fraunhofer-Gesellschaft en de Leibniz-Gemeinschaft tot een op maat gemaakt totaalpakket. Onder de virtuele paraplu van de FMD is zo de grootste samenwerkingsverband van deze soort in Europa ontstaan, met inmiddels meer dan 5400 medewerkers en een unieke diversiteit aan competenties en infrastructuur. Meer informatie vindt u op www.forschungsfabrik-mikroelektronik.de. Bezoek ook onze virtuele 3D-showroom op https://fmd-insight.de/showroom

Over de Fraunhofer-Gesellschaft

De Fraunhofer-Gesellschaft met hoofdkantoor in Duitsland is een van de leidende organisaties voor toegepast onderzoek. Ze speelt een centrale rol in het innovatieproces – met onderzoekslijnen in toekomstgerichte kerntechnologieën en de overdracht van onderzoeksresultaten naar de industrie om onze economische positie te versterken en het welzijn van onze samenleving te bevorderen. De organisatie, opgericht in 1949, heeft momenteel 76 instituten en onderzoeksinstellingen in Duitsland. De bijna 32.000 medewerkers, voornamelijk met natuur- of ingenieurswetenschappelijke opleidingen, realiseren een jaarlijks financieringsvolume van 3,4 miljard euro. Hiervan komt 3,0 miljard euro uit contractonderzoek. https://www.fraunhofer.de/

Over de APECS-Pilotlinie

In het kader van de EU Chips Act bouwt de Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) samen met APECS in de komende jaren een uitgebreide pilotlinie voor veerkrachtige en betrouwbare heterogene systemen, die de innovatiekracht van de Europese industrie in haar volle breedte bevordert en een belangrijke bouwsteen vormt voor de technologische veerkracht van Europa. Door het activeren van nieuwe functionaliteiten binnen de »System Technology Co-Optimization« (STCO), een end-to-end ontwerp en pilotproductiecapaciteiten, maakt de pilotlinie de verdere ontwikkeling van innovaties mogelijk, van onderzoek tot praktische, schaalbare fabricagemogelijkheden. Daarnaast biedt APECS een one-stop-shop voor klanten in vrijwel alle traditionele verticale industrieën, inclusief grote ondernemingen, MKB en startups.

In een krachtig Europees consortium bundelt APECS de technologische competenties, infrastructuren en knowhow van in totaal tien partners uit acht Europese landen: Duitsland (Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik, FBH, IHP), Oostenrijk (TU Graz), Finland (VTT), België (imec), Frankrijk (CEA-Leti), Griekenland (FORTH), Spanje (IMB-CNM, CSIC) en Portugal (INL). De APECS-Pilotlinie wordt gecoördineerd door de Fraunhofer-Gesellschaft en geïmplementeerd door de FMD.

APECS wordt mede gefinancierd door Chips Joint Undertaking en door nationale subsidies van België, Duitsland, Finland, Frankrijk, Griekenland, Oostenrijk, Portugal en Spanje binnen het kader van de »Chips for Europe«-initiatief. De totale financiering voor de APECS-Pilotlinie bedraagt 730 miljoen euro over 4,5 jaar.

Meer informatie vindt u op: https://www.apecs.eu/