29. Februar 2024. Ein neues Konsortium der Europäischen Union, das die Entwicklung von Edge-AI-Technologien der nächsten Generation beschleunigen soll, installiert Reinraumgeräte und bereitet sich darauf vor, neue Schaltkreise aus ganz Europa zu entwerfen, zu bewerten, zu testen und herzustellen.
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Das von den vier führenden Forschungs- und Technologieorganisationen (RTO) der EU – dem französischen CEA-Leti, der deutschen Fraunhofer-Gesellschaft, dem belgischen imec und dem finnischen VTT – koordinierte PREVAIL-Projekt ist eine vernetzte Multi-Hub-Plattform, die den EU-Akteuren die Möglichkeit bietet, Prototypen von Chips in fortgeschrittener künstlicher Technologie herzustellen. In den meisten Fällen wird das Technologieangebot auf kommerziellen Gießereiprozessen beruhen, und die fortschrittlichen Technologiemodule werden in den Reinräumen der Projektpartner weiterentwickelt.
„Das ultimative Ziel des PREVAIL Projekts ist es, Europa mit einer leicht zugänglichen, fortschrittlichen Fertigungsinfrastruktur auszustatten, die es den Nutzern ermöglicht, frühe Forschungsmuster von innovativen und vertrauenswürdigen Produkten herzustellen und deren Vermarktung zu beschleunigen“, sagte Sergio Nicoletti, CEA-Leti Business Development Manager und PREVAIL Projektleiter. „Indem sie ihre Spitzentechnologien auf einen höheren Reifegrad bringen und den Nutzern die Möglichkeit geben, KI-Prototypen auf der Grundlage dieser Technologien herzustellen und zu testen, profitieren die RTOs von der gegenseitigen Befruchtung der Technologien.“
„Neben der Bereitstellung von leistungsstarken, stromsparenden Edge-Komponenten und -Technologien zur Unterstützung der massiven Datenverarbeitungsanforderungen der KI wird das Projekt dazu beitragen, die digitale Transformation der EU voranzutreiben, ein Vorläufer der Ziele des European Chips Act“, sagte er.
Das Ende 2022 gestartete Projekt nutzt die fortschrittlichen 300-mm-Fertigungs-, Design- und Testeinrichtungen der RTOs sowie das damit verbundene Fachwissen, um die Test- und Experimentiereinrichtung für Edge-AI-Hardware (TEF Edge AI HW) zu schaffen. Dieses Netzwerk wird neue hochleistungsfähige, stromsparende Edge-AI-Komponenten validieren und eine Infrastruktur unterstützen, die in der Lage ist, frühe Forschungsprototypen für Tests in innovativen Edge-AI-Anwendungen herzustellen.
Nicoletti sagte, dass das Konsortium mit ausgewählten KMUs, den Industriepartnern der RTOs und akademischen Labors zusammenarbeitet, um frühe Entwürfe vorzubereiten, die zum Testen der Fertigungsanlagen in den Einrichtungen der RTOs verwendet werden. Das Projekt plant, den Zugang für EU-Designer bis Mai 2026 weitgehend zu öffnen.
Während 80 Prozent des Projektbudgets auf die Ausrüstung für den Entwurf, das Testen und die Herstellung von Edge-AI-Geräten entfallen, wird das Projekt auch die Bereitschaft der RTOs stärken, ihre neuen Pilotlinien für die Entwicklung von 3D-Integrationstechnologien auszurüsten, die ebenfalls im Chipgesetz vorgesehen sind.
Neben der Herstellung fortschrittlicher Edge-AI-Anwendungen und der Entwicklung der TEF Edge AI HW der Plattform wird das Konsortium Prozessdesign-Kits (PDKs) bereitstellen, die mit handelsüblichen CAD-Tools kompatibel sind, sowie alle für das vollständige Chipdesign erforderlichen Elemente. Ein Team für die Benutzerschnittstelle wird die Beziehungen zwischen den Entwicklern von Edge-AI-Lösungen der nächsten Generation und dem Konsortium verwalten.
PREVAIL ist der erste Schritt der EU zur Verknüpfung der verschiedenen RTO-Infrastrukturen und zur Synchronisierung und Koordinierung ihrer Investitionen, um Doppelarbeit zu minimieren und gemeinsam die technologischen Bereitschaftsstufen (TRLs) der in der Entwicklung befindlichen Werkzeuge zu erhöhen. Die Kosten des 42-monatigen Projekts in Höhe von fast 156 Mio. € (169,3 Mio. $) werden von den Ländern der RTOs und der Europäischen Kommission gemeinsam getragen. Ungefähr 80 Prozent dieser Mittel werden in neue Werkzeuge investiert, die für Edge-AI-Geräte geeignet sind.
Die französische Forschungsorganisation für Energie, Verteidigung und Sicherheit, Informationstechnologien und Gesundheitstechnologien ist Koordinator des Projekts.
Das Konsortium wird von CEA-Leti geleitet, das über 11.000 m2 Reinraumfläche und 300-mm-Fertigungskapazitäten verfügt, die mit mehr als 150 Werkzeugen für den Prototyp fortschrittlicher Hardware ausgestattet sind. Dieses Spezialgebiet wird durch eine Nanocharakterisierungsplattform unterstützt, die auf physikalisch-chemische Charakterisierungstechniken spezialisiert ist.
Vier Fraunhofer-Einheiten im Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik und in der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) sind an der ersten Phase des PREVAIL-Projekts beteiligt: Das Center Nanoelectronic Technologies (CNT) des Fraunhofer IPMS und das Fraunhofer IZM-ASSID, das Center All Silicon System Integration Dresden, werden mit ihren 300-mm-Fertigungslinien für CMOS-kompatible Nanoelektronik-Technologien und fortgeschrittene 3D-Wafer-Level-Systemintegration beitragen. Die Fraunhofer EMFT wird die Chip-zu-Folie-Integration und die physikalische Analyse für Trust beisteuern, und das Fraunhofer IIS wird mit dem Entwurf, der Messung und dem Testen von integrierten CMOS-Schaltungen beitragen, die durch seine Erfahrung im Design und Testen von fortgeschrittenen Halbleitertechnologien bis hinunter zu 22nm ermöglicht werden.
Mit rund 12 000 m2 Reinraumfläche, einschließlich einer voll ausgestatteten 300-mm-Infrastruktur, bietet das Imec weltweit führende Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu den Technologieknoten der nächsten Generation für das gesamte Halbleiter-Ökosystem. Das Institut bringt seine Abteilungen für Speicher, 3D und Photonik sowie die Abteilung für Prozessmodule ein, um das technische Angebot von PREVAIL mitzugestalten.
Ist in mehreren Forschungsbereichen tätig. Seine Abteilung für Mikroelektronik und Quantentechnologie sowie die Abteilung für eine sichere und vernetzte Gesellschaft sind an der Arbeit des Konsortiums beteiligt. Mit seiner umfassenden System- und Konnektivitätsexpertise ermöglicht das VTT dem Konsortium die Erneuerung des Konnektivitätsprüfstandes mit den neuesten Tools für Edge-Computing-Entwicklungsgeräte und Aktualisierungen der 5G-Evolutionsnetztechnologie.
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Foto: Fraunhofer IPMS
