Fokusthemen

Designinitiative Mikroelektronik des BMBF

Die Mikroelektronik ist eine zentrale Schlüsseltechnologie und essentieller Treiber für Innovation und Fortschritt. Vor allem leistungsfähige Chips und mikroelektronische Komponenten sind die Basis für die fortschreitende Digitalisierung in Wirtschaft und Gesellschaft.

Das Chipdesign ist wesentlicher Träger des Know-hows und der Wertschöpfung. Mit mehr Kompetenzen im Chipdesign wird die Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands gestärkt und Europa wird technologisch souveräner. Um das deutsche und europäische Chipdesign-Ökosystem auszubauen hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die Designinitiative Mikroelektronik gestartet.

Stärkung des Chipdesign-Ökosystems in Deutschland

Mit der Initiative stärkt das BMBF den Kernbereich Chipdesign innerhalb der mikroelektronischen Innovations- und Wertschöpfungskette und fördert den Ausbau der Design-Fähigkeiten als wichtige Schlüsselkompetenzen für den eigenen Entwurf. Die Designinitiative Mikroelektronik ist darüber hinaus eng mit den europäischen Aktivitäten des European Chips Act verzahnt. Details zur Motivation und zu den Zielen der Designinitiative finden Sie im Impulspapier des BMBF (September 2022).

Bausteine der Designinitiative Mikroelektronik

Das BMBF fokussiert sich in der Initiative auf drei Aktionsbereiche: Das Netzwerk „Chipdesign Germany“, die Förderrichtlinie „DE:Sign“ und Kooperationsprojekte mit Taiwan. Die Maßnahmen zielen darauf ab, deutsche Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Unternehmen so zu stärken, dass sie einen signifikanten Beitrag sowohl für das hiesige Chipdesign-Ökosystem als auch zu europäischen Chipdesign-Aktivitäten leisten können. Dazu investiert das BMBF insgesamt 34 Millionen Euro.

Netzwerk „Chipdesign Germany“

Am 01. November 2023 wurde das Netzwerk „Chipdesign Germany“ ins Leben gerufen, welches vom edacentrum koordiniert wird. Das BMBF fördert den Aufbau von „Chipdesign Germany“ als zentrales, bundesweites Netzwerk und setzt damit den Startimpuls für ein nachhaltiges und langfristig sich selbst tragendes Netzwerk. Ziel ist es, durch vorwettbewerblichen und offenen Austausch alle nationalen Aktivitäten im Chipdesign zu bündeln und insbesondere die Talente- und Fachkräftebasis in diesem Bereich zu stärken. Mit einer Hochschulallianz, die perspektivisch in das Netzwerk eingebunden wird, werden erstmals alle deutschen Hochschulen mit Chipdesignlehrstühlen ein starkes Gewicht im Ökosystem bekommen. Die Allianz soll sowohl die Ausbildung verbessern, als auch die Vernetzung zwischen Wissenschaft und Wirtschaft unterstützen.

Förderrichtlinie DE:Sign

Mit der Förderrichtlinie „Design-Instrumente für souveräne Chipentwicklung mit Open-Source (DE:Sign)“, die im Juni 2023 veröffentlicht wurde, fördert das BMBF erstmals Forschung auf dem Gebiet der Design-Werkzeuge für souveräne Chipentwicklung in 16 vorwettbewerblichen, industrie- oder wissenschaftsgetriebenen Vorhaben.

Die Motivation dabei ist klar: die Vorteile von Open-Source-Ansätzen für die Chipentwicklung zu nutzen. Insbesondere quelloffene Entwurfswerkzeuge bieten das Potenzial, die Ausbildung von Talenten und Fachkräften an den Hochschulen deutlich zu verbessern und die Attraktivität der Chipentwicklung bei jungen Talenten zu steigern. Darüber hinaus bieten Open-Source-Ansätze die Möglichkeit, langfristig technologieoffene Werkzeugketten aufzubauen, Zugangshürden für einen leichteren Einstieg ins Chipdesign zu reduzieren, Lücken in hiesigen Designprozessen zu schließen und insgesamt eigene, d.h. in Deutschland entwickelte und gefertigten Chip- und Systeminnovationen zu forcieren.

Kooperationsprojekte mit Taiwan

Mit der Rahmenrichtlinie zur Forschungs- und Innovationszusammenarbeit mit Taiwan auf dem Gebiet der Mikroelektronik fördert das BMBF in Zusammenarbeit mit dem National Science and Technology Council Taiwan (NSTC) deutsche Partner in gemeinsamen Vorhaben mit taiwanesischen Hochschulen und Forschungseinrichtungen. Schwerpunkte der Forschung liegen im Chip-Design für KI-Edge-Elektronik und in der Hochfrequenzelektronik. So soll der wissenschaftlich-technische Austausch beider Länder intensiviert und das Know-how hiesiger Fachkräfte in der Chipentwicklung gesteigert werden. Zur Förderung exzellent ausgebildeter Talente ist pro Vorhaben ein Studierendenaustausch zwischen Deutschland und Taiwan vorgesehen. Der thematische Fokus innerhalb der Mikroelektronik wird mittels jährlicher Förderaufrufe gesetzt. Der 2. Förderaufruf wurde am 19. Juli 2024 im Bundesanzeiger veröffentlicht.

Europäische Kooperationsprojekte

Im Rahmen der europäischen Initiative Key Digital Technologies (KDT) fördert das BMBF außerdem europäische Kooperationsprojekte, die auf eine Verbesserung der europäischen Fähigkeiten und Souveränität im Chipdesign abzielen. In den Projekten TRISTAN und ISOLDE wird beispielsweise das Ökosystem der quelloffenen RISC-V-Prozessorarchitektur erweitert und an industrielle Ansprüche angepasst. In NEUROKIT2E entsteht eine Plattform zum Entwurf von Mikrochips im KI-Bereich. Die nationale Designinitiative Mikroelektronik wird nahtlos an diese Forschungsergebnisse anschließen und wichtige Grundlagen für zukünftige europäische Forschungsprojekte legen.

Beteiligung erwünscht!

Designfähigkeiten sind ausschlaggebend für den Fortschritt in der Mikroelektronik. Zum Ausbau bedarf es der Bündelung der Kompetenz aller Akteurinnen und Akteure aus Wissenschaft und Wirtschaft, die im Bereich Chip- und Systemdesign sowie angelehnter Forschungsbereiche agieren. All diese Akteurinnen und Akteure sind aufgerufen, sich mit ihrem Know-how am Netzwerk „Chipdesign Germany“ zu beteiligen. Darüber hinaus begrüßt das BMBF ausdrücklich die Mitwirkung zahlreicher Hochschulen mit Chipdesign-Lehrstühlen in der geplanten Hochschulallianz. Zur Kontaktaufnahme mit dem Netzwerk „Chipdesign Germany“ nutzen Sie bitte diese E-Mail-Adresse: info@chipdesign-germany.de.