FPGA
Schaltungsentwurf und physikalisches Design für neuartige Architektur in konfigurierbaren Mikrochips
Motivation
Sogenannte FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) können vom Anwender konfiguriert werden. Diese Mikrochips finden sich z. B. im Auto, in der Medizintechnik, in der Kommunikationstechnik oder in Flugzeugen. Durch ihre Konfigurierbarkeit können Entwicklungs- und Produktionszyklen verkürzt werden – FPGAs gewinnen also in der Elektronik immer mehr an Bedeutung. Dennoch wird ihr Einsatz durch ihre vergleichsweise hohen Kosten, ihre erhöhte Stromaufnahme und begrenzte Leistungsfähigkeit erschwert.
Ziele und Vorgehen
Ziel im Projekt FPGA ist es, einen hochintegrierten Mikrochip zu entwickeln, der sich flexibel für die verschiedensten Anwendungen programmieren lässt. Durch einen neuen Ansatz werden die Herstellungskosten des Bausteins im Vergleich zu den am Markt verfügbaren Lösungen deutlich gesenkt. Gleichzeitig wird die Stromaufnahme reduziert und die Geschwindigkeit der Signalverarbeitung erhöht.
Innovationen und Perspektiven
Die völlig neuartige Architektur des integrierten Schaltkreises beruht auf einem Patent des beteiligen mittelständischen Unternehmens Cologne Chip. Bei der Entwicklung verwenden die Partner die modernste verfügbare Technologie, bei der der Abstand zwischen zwei Leiterbahnen lediglich 56 nm – d.h. ca. 240 Atomdurchmesser von Silizium – beträgt. Dadurch werden die Stromaufnahme und der Chipflächenbedarf minimiert. Durch das Projekt werden somit stromsparende und gleichzeitig leistungsfähige Lösungen für die unterschiedlichsten Anwendungen, z.B. in der Telekommunikationstechnik zur Verbesserung der Sprachqualität, ermöglicht.