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Open-Source-Design-Kit für strahlungsharte Mikroelektronik in der Raumfahrt und Medizintechnik
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.
Das Projekt zielt darauf ab, bestehende quelloffene Software so zu erweitern, dass das Design und die Simulation strahlungsharter Mikroelektronik ermöglicht wird. Besonderes Augenmerk liegt da-bei auf der Erweiterung des 130 nm Open-Source-Design-Kits um eine Bibliothek strahlungsharter Standardzellen und einen Generator für strahlungsharte SRAM-Zellen (Static Random Access Memory). Zudem wird der offene Schaltungssimulator „Ngspice“ funktional erweitert, um Hochfrequenzsimulationen und Simulationen der Alterung elektronischer Bauelemente unter dem Einfluss hochenergetischer Strahlung durchführen zu können. Die Anwendung und der Vergleich mit kommerziellen Werkzeugen erfolgt anhand eines Hochfrequenz-Beamformers aus der Satellitenkommunikation.
Das Projekt bietet besonderen Mehrwert in den Bereichen der Raumfahrt, zivilen Nukleartechnik und Medizintechnik: So erlauben die neuen Werkzeuge es europäischen Unternehmen und Institutionen, eigenständig und kostengünstig elektronische Komponenten in den genannten Anwendungsfeldern zu entwerfen, selbst bei den typischerweise geringen Stückzahlen. Das Projekt stärkt damit die technologische Souveränität in Europa.