Offen für Innovation: Open-Source-Werkzeuge als Motor für die Chipdesign-Community

Unser Alltag ist ohne Mikrochips nicht vorstellbar. Denn kein Computer, Smartphone und keine Produktionsmaschine funktioniert ohne sie. Chipdesign bildet dabei das Fundament für jeden Mikrochip – und damit für sämtliche elektronischen Geräte.

Im Designprozess werden hochkomplexe elektronische Schaltkreise für Mikroprozessoren, Speicher oder spezialisierte Chips entworfen – beispielsweise für Künstliche Intelligenz (KI). Man kann sich diesen Prozess wie eine filigrane Architekturskizze vorstellen, bei der Ingenieur:innen die winzigen Bauteile und Verbindungen dreidimensional auf kleinstem Raum anordnen. Dabei planen und optimieren sie die Architektur und Funktionalität der Chips, bevor diese in die Produktion gehen.

Chipdesign ist eine Schlüsselkompetenz der Halbleiterindustrie und ein wesentlicher Träger von Know-how und Wertschöpfung. Gute Designkompetenzen stärken unsere Technologiesouveränität und sichern die Innovationskraft Deutschlands. Um diesen essenziellen Bereich weiter auszubauen, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die „Designinitiative Mikroelektronik“ ins Leben gerufen.

Designinitiative Mikroelektronik
Die Initiative setzt gezielt auf Forschung und Entwicklung im Chipdesign und fördert die enge Zusammenarbeit zwischen Hochschulen, Unternehmen und Forschungseinrichtungen. Gleichzeitig sorgt sie auf europäischer Ebene dafür, dass der Zugang zu modernsten Chipdesign-Tools und Prototyping-Möglichkeiten vereinfacht wird, damit Innovationen schneller umgesetzt werden können. Davon profitieren auch zentrale Zukunftstechnologien wie KI, die Mobilfunktechnologie 6G, Elektromobilität und das „Internet der Dinge“ (engl. Internet of Things (IoT)).

Ein zentraler Fokus der Initiative liegt auf dem Ausbau von Design-Instrumenten für souveräne Chipentwicklung mithilfe von Open-Source-Ansätzen. Die dabei entstehenden quelloffenen Projektergebnisse können flexibel ergänzt und von der gesamten Forschungscommunity genutzt und weiterentwickelt werden. Besonders kleinere und mittlere Unternehmen profitieren davon, da Open-Source-Lösungen finanzielle und rechtliche Hürden deutlich senken. Gleichzeitig ergeben sich zusätzliche Chancen zur Qualifizierung von Fach- und Nachwuchskräften.

Unser Beitrag für eine starke Chipdesign-Community
Innerhalb unserer Projektträgerschaft „Elektronik und autonomes Fahren; Supercomputing“ unterstützen wir als VDI/VDE-IT das BMBF bei der Ausgestaltung und Umsetzung der Designinitiative, beraten Forschungsinstitutionen und Unternehmen bei ihren Förderprojekten und engagieren uns aktiv im Aufbau einer starken Chipdesign-Community.

So funktioniert Chipdesign

Layout Die einzelnen Stationen und Gleisabschnitte: Verschaltung der elektronischen Bauelemente von ganzen Funktionsblöcken bis zum einzelnen Transistor Schaltplan/Design Architektur Simulation/Verifikation
Layout Architektur Schaltplan/Design Simulation/Verifikation
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