DE-TW-PI3D

Motivation

Das Chipdesign ist der wesentliche Schritt, um Mikroelektronik für spezifische Produkte und Anwendungen zu entwerfen. Über Kompetenz im Chipdesign lässt sich die Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands stärken und ein Zugewinn an technologischer Souveränität in Europa erzielen. Um dieses Potenzial zu heben, soll das deutsche und europäische Chipdesign-Ökosystem ausgebaut werden. Dazu hat das BMBF die Designinitiative Mikroelektronik mit vier Schwerpunkten gestartet: ein starkes Netzwerk als zentrale Austauschplattform, Aus- und Weiterbildung von Talenten und Fachkräften, Forschungsprojekte zur Stärkung der Design-Fähigkeiten und der Ausbau von Forschungsstrukturen.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines frei zugänglichen Open-Source-Simulationswerkzeugs für das Design von Verbindungsnetzwerken für die optische Übertragung großer Daten in photonisch vernetzten 2.5D/3D-Chipsystemen für rechenintensive Anwendungen der künstlichen Intelligenz. Dafür wird zum einen ein Simulator zur Bewertung der Signalqualität an den Komponenten eines photonischen Verbindungsnetzwerks entwickelt. Dabei wird insbesondere das Übersprechen der optischen Signale an den Verbindungsstellen modelliert. Zum anderen wird ein Simulator zur Bewertung der Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von elektrischen Netzwerken, die eine Vielzahl von Prozessorkernen verbinden, entwickelt. Für den automatisierten Entwurf der Verbindungsnetzwerke werden Algorithmen implementiert.

Innovationen und Perspektiven

Durch das Projekt wird die Zusammenarbeit zwischen Deutschland und Taiwan in der Mikroelektronik intensiviert. Die wissenschaftliche Vernetzung wird das Know-how in der Chipentwicklung erweitern und zur Ausbildung von Talenten und Fachkräften im Chipdesign beitragen. Das Projekt steigert auf diese Weise und durch die Bereitstellung eines quelloffenen Simulators für integrierte und photonisch vernetzte 2.5D/3D-Chipsysteme die Innovationskraft am Forschungsstandort Deutschland.