Newsletter 04/2018

11.1.2019

THINGS2DO ist ein europäisches Verbundprojekt mit über 40 Partnern, davon 12 Partner in Deutschland, die in besonders intensiver Weise zusammengearbeitet haben, um die Designgrundlagen für die neue, FDSOI-basierte 22FDX Technologie gemeinsam zu schaffen. Das Ziel des Projekts war es, der europäischen Industrie den Zugang zur neuartigen FDSOI-Halbleitertechnologie zu ermöglichen. Das Projekt ging weit über die Bereitstellung der FDSOI-Technologie hinaus und mit dem Projektabschluss stehen jetzt alle Grundlagen zur Verfügung, die für die erfolgreiche Entwicklung von Halbleiterbauelementen benötigt werden. Das umfasst insbesondere die Bereitstellung von erprobten Process-Design-Kits (PDK), leistungsfähigen Entwurfsmethoden, einer umfangreichen Bibliothek an Design-IP sowie von attraktiven SoCs als Demonstratoren und Referenz-Designs.

Die Mikroelektronik ist der Motor der Digitalisierung - nicht nur im Auto.
© chombosan / Fotolia.com

Die Mikroelektronik ist der Motor der Digitalisierung - nicht nur im Auto.

Die Leistungsfähigkeit der Entwicklungsergebnisse wurde mit mehreren Demonstratoren unter Beweis gestellt, darunter ein System-on-Chip (SoC) mit herausragenden Leistungsdaten. Entwickelt für die Video-Signalverarbeitung und Bilderkennung hat das System auf einem 64 Quadratmillimeter großen Chip mit Spezialprozessoren eine Rechenleistung von bis zu 1 Tera-OPS bei typischen 5 Watt Verlustleistung. Es kann im Automobil für verschiedene Anwendungen ohne Ventilatorkühlung eingesetzt werden, z. B. für eine 360-Grad-Rundumsicht, die Objekterkennung (z. B. Verkehrszeichen) oder den virtuellen Außenspiegel.

Bosch zeigte mit einem Radar-System als Demonstrator, dass moderne CMOS-Technologien neue Möglichkeiten für Automobil-Radar-Anwendungen bieten, wenn man sowohl das Systemkonzept als auch das Schaltungsdesign dafür entwirft und anpasst. So wurden von Bosch im Rahmen von THINGS2DO neuartige Radar-Modulationskonzepte untersucht und entsprechende Hochfrequenzschaltungen in der 22FDX® Technologie von GLOBALFOUNDRIES entwickelt.

Insgesamt haben die Ergebnisse die Erwartungen bei weitem übertroffen: Die eingebrachte 22FDX® Technologie ist wesentlich leistungsfähiger und stromsparender als die ursprünglich vorgesehene 28nm-FDSOI-Technologie. Der SoC-Demonstrator verfügt über eine deutlich größere Rechenleistung als zu Projektlegung geplant war und der Projektablauf konnte durch zusätzliche gemeinsame Anstrengungen um ein halbes Jahr verkürzt werden. Die frühe Verfügbarkeit der Ergebnisse hat dazu beigetragen, die 22FDX® Technologie und das zugehörige IP-Portfolio der Design-Partner am Markt zu etablieren und die Verwertungspläne signifikant zu vergrößern. Der deutschen Industrie steht nun ein leistungsfähiges Chip-Entwicklungssystem für die industrietaugliche 22FDX® Technologie zur Verfügung.

Die zugrundeliegende 22FDX® Technologie ist aus europäischen Entwicklungen hervorgegangen. Das neuartige Substratmaterial kommt von der Firma SOITEC in Frankreich und die 22FDX® Technologie wurde in enger Abstimmung mit der Firma STMicroelectronics und dem französischen Forschungslabor LETI von GLOBALFOUNDRIES in Dresden entwickelt. Das Projekt THINGS2DO wurde 2014 gestartet und 2018 abgeschlossen. Beteiligt an den Arbeiten waren das Fraunhofer IIS/EAS sowie das Fraunhofer EMFT, die Airbus Group, Dream Chip Technologies, GLOBALFOUNDRIES, Metaio, MunEDA, Bosch, Eberhard Karls Universität Tübingen und Leibniz Universität Hannover. THINGS2Do wurde im Rahmen einer Bekanntmachung der Technologieinitiative ENIAC von der Europäischen Union und auf Grundlage des nationalen Forschungsprogramms „IKT 2020 - Forschung für Innovation“ vom Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Dr. Peter Schneider, Leiter des Fraunhofer-Institutsteils IIS/EAS, verdeutlicht stellvertretend für die beteiligten Fraunhofer-Institute: »Wir sind sehr glücklich, dass wir mit der Entwicklung von Schaltungs-IPs und unserem Know-how für die Umsetzung der Demonstratoren einen wichtigen Beitrag zum Gelingen dieses einmaligen Projektes leisten konnten. Dabei war unsere Entwurfsmethodik »Intelligent IP« der Schlüssel für den erfolgreichen Wechsel der Halbleitertechnologie hin zu 22FDX®. Als ein Projektergebnis steht damit heute der europäischen Industrie das effiziente Design sowie die schnelle und sichere Übertragung von eigener IP in diese Technologie zur Verfügung.«