Chips nachbilden und testen

Selbst Küchengeräten wird mit anwendungsspezifischen Chips das Mitdenken beigebracht. Sollte bei der Entwicklung der Schaltkreise nicht alles nach Plan laufen, kostet es Zeit, Geld und Nerven. Ein Emulator, der auf der electronica zu sehen ist, bildet ASICs nach.

Selbst die Kaffeemaschine fängt bald an zu „denken“. Zumindest zeichnet sich ein klarer Trend ab, dass alle möglichen Elektrogeräte mit Chips ausgestattet werden, die nicht von der Stange kommen. Wenn anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) entwickelt werden, vergeht einige Zeit. „Vom ersten Kontakt mit dem Kunden bis zum fertigen Prototypen kommen leicht eineinhalb Jahre zusammen“, weiß Holger Kappert, Gruppenleiter am Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS in Duisburg. „Schlimmer wird’s, wenn die parallel beim Kunden entwickelte Hard- und Software am Ende mit dem ASIC nicht vernünftig zusammenarbeitet. Dann können neues Chipdesign und Fertigungsschritte die Entwicklungszeit ins Endlose treiben!“ Um solchen langen und wiederholten Zyklen zu entkommen, bieten die IMS-Forscher auf der Messe electronica in München ihren SoC-Emulator an (12. bis 15. November in Halle A3, Stand M04).

Wie arbeitet ein solches System? Der System-on-Chip-Emulator bildet gemeinsam mit der dazu entwickelten Software den Chip nach. Physikalisch muss der ASIC noch gar nicht gefertigt sein, um ihn auf Herz und Nieren testen zu können. Über einen an das Gerät angeschlossenen Computer sieht der Fachmann, in welchen Bereichen der Chip wie gewünscht arbeitet und in welchen es hapert. Für Entwickler bringt dies erhebliche Vorteile mit sich, wie Kappert betont: „Durch das virtuelle Testen und die schnelle Anpassung des in Soft- und Hardware verankerten Chipdesigns verkürzt sich die Entwicklungszeit um einige Monate. Gleichzeitig erkennen Kunde und Entwickler, welche Funktionen erweitert oder vereinfacht werden sollten. Das spart noch einmal Zeit, Geld und Nerven.“

Zu einigen Features des Systems: Die Entwicklungssoftware versteht Java, wodurch die Funktionen des ASICs auch aus der Ferne via Internet geprüft werden können. Der Emulator ist kompatibel zu Windows, Unix und Linux – läuft also auf nahezu allen Betriebssystemen der Diagnosecomputer. Die Hardware gewährleistet, dass die Aufgaben in Echtzeit verarbeitet und angezeigt werden können. Reine Softwarelösungen leisten dies nicht, denn sie benötigen mehr Rechenzeit als der ASIC für seine Datenverarbeitung. Und schließlich ist der Emulator sehr flexibel: Der Anwender kann ihn von der Hardware bis zu den Anzeigefenstern der Software sehr frei nach seinem Bedarf konfigurieren.

Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Holger Kappert
Telefon 02 03 / 37 83-1 86, Fax -2 66, kappert@ims.fraunhofer.de

Dipl.-Ing. Reneé Lerch
Telefon 02 03 / 37 83-1 87, lerch@ims.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS
Finkenstraße 61
47057 Duisburg