Cologne Chip AG und Leibniz Universität Hannover begründen Forschungszusammenarbeit

Die Cologne Chip AG, Köln und das Institut für Mikroelektronische Systeme (IMS) an der Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover haben ihre Zusammenarbeit bei der Entwicklung einer neuartigen FPGA-Technologie vereinbart.

In den kommenden zwei Jahren soll der Prototyp eines rekonfigurierbaren Mikrochips, eines sogenannten Field-Programmable Gate Arrays (FPGA), entstehen. Dabei wird die modernste verfügbare Halbleitertechnologie mit einer Strukturgröße von 28 Nanometern (Millionstel Millimetern) eingesetzt.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt mit einer Anteilsfinanzierung von mehr als 750.000 Euro im Rahmen der Hightech-Strategie der Bundesregierung: Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) sind in vielen Bereichen zwar Vorreiter des technologischen Fortschritts – die mit Spitzenforschung verbundenen Risiken sind allerdings gerade für kleine Unternehmen häufig schwer zu schultern. Deshalb gestaltet das BMBF mit dem Förderprogramm „KMU-innovativ“ den Zugang zur Forschungsförderung spürbar einfacher und fördert Spitzenforschung in wichtigen Zukunftsbereichen.

Das bestätigt auch der Vorstandsvorsitzende der Cologne Chip AG, Dr.-Ing. Michael Gude: „Für einen hochspezialisierten, kleinen Hersteller von Mikrochips fällt es nicht leicht, alles notwendige Know-How einer neuen Technologie selbst zu entwickeln und auch noch die erforderlichen hohen Aufwendungen alleine zu tragen. Wir freuen uns daher über die Förderzusage des BMBF und auf die Zusammenarbeit mit den Hannoveraner Forschern am IMS.“ Auch die Entstehung von Cologne Chip sei das Ergebnis erfolgreicher Forschungsförderung, so Gude: „Hätte vor rund 20 Jahren das Land NRW nicht ein Konsortialprojekt zur Entwicklung eines ISDN-Chips gefördert, gäbe es heute im Rheinland einen hochprofitablen Mikrochiphersteller mit weltweitem Vertrieb wie die Cologne Chip AG nicht.“

Das Verbundprojekt wird von Cologne Chip geleitet. Das Institut für Mikroelektronische Systeme der Leibniz Universität Hannover wird die Entwicklung der neuen FPGA-Technologie wissenschaftlich begleiten. Ein Forscherteam um Prof. Dr.-Ing. Holger Blume bringt dabei seine langjährige Erfahrung im sogenannten „Physical Design“ von Mikrochips ein. Der programmierbaren Logik fällt bei der Weiter¬entwick¬lung der integrierten Schaltungstechnologie eine besondere Bedeutung zu, so dass sich hier – in Verbindung mit der aktuellsten Halbleitertechnologie – ein interessantes Aufgabengebiet für industrienahe Forschung im Hochtechnologiesektor ergibt.

Das Forschungsprojekt im Detail
Heutzutage bieten FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) die Möglichkeit, verschiedene digitale Schaltungen abzubilden. Damit können einerseits zukünftige Mikrochips mit Hilfe dieser FPGAs schneller als mittels einer Simulation verifiziert werden. Diese Verifikationsmethode verkürzt signifikant die Entwicklungszeit und die Produktionszyklen. Andererseits lassen sich FPGAs für einige Produkte aber auch als endgültige Lösung einsetzen, wodurch nicht auf die Fertigung und Verifikation eines konventionellen Mikrochips gewartet werden muss. Dem stehen bislang die vergleichsweise hohen Kosten, die erhöhte Stromaufnahme und die begrenzte Leistungsfähigkeit der existierenden FPGAs entgegen. Neuartige, flächen- und leistungseffizientere FPGAs können diese Schwächen verringern. Die hohe Flexibilität durch die Rekonfigurierbarkeit erlaubt die Benutzung in vielen verschiedenen Produkten, wodurch die Produktionskosten verringert werden können. Ziel des Projektes ist, einen flächen- und leistungseffizienten FPGA-Chip zu entwickeln, dessen höhere Effizienz durch eine neue Grundstruktur erreicht wird. Die neue Architektur verringert die Stromaufnahme und erhöht gleichzeitig die Geschwindigkeit der Signalverarbeitung.

Über die Projektpartner
Cologne Chip ist ein führender Hersteller von Telekommunikations-Mikrochips für das digitale Telefonnetz (ISDN). Das Unternehmen wurde 1994 von einer Gruppe von Elektrotechnik-Ingenieuren gegründet und ist seit Mai 2000 eine Aktiengesellschaft. Nur einen Steinwurf vom Kölner Dom entfernt entwickelt ein Team von rund 15 Mitarbeitern – die meisten davon sind Elektrotechnik-Ingenieure – hochintegrierte Mikrochips und vertreibt diese an Gerätehersteller in aller Welt. Schon kurz nach Gründung erlangte das Unternehmen die Technologieführerschaft bei ISDN-Bausteinen und wurde damit rasch Marktführer in Fernost, insbesondere in Taiwan und China, wo ein Großteil der weltweiten Computer- und Mikroelektronik-Fertigung erfolgt. Die Chips, erkennbar am aufgedruckten Kölner Dom, sind heutzutage in vielen deutschen Haushalten und Firmen im täglichen Gebrauch: beispielweise in Telefonen und Telefonanlagen, aber auch in Bezahlterminals und viele millionenfach in den Breitbandroutern der großen deutschen Internetprovider. Weitere Informationen finden sich unter: http://www.colognechip.com

Die Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover unterhält das Institut für Mikroelektronische Systeme (IMS) an der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik. Es ist entstanden aus dem ehemaligen Institut für Mikroelektronische Systeme und der Abteilung Mikroelektronische Schaltungstechnik des Instituts für Theoretische Nachrichtentechnik und Informationsverarbeitung. Das IMS besteht aus zwei Fachgebieten:
Das Fachgebiet Entwurfsautomatisierung beschäftigt sich seit 15 Jahren mit der Automatisierung des Entwurfs integrierter Schaltungen. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf den Verfahren zum physikalischen Entwurf von Mikrochips.
Die Forschungsaktivitäten des Fachgebiets Architekturen und Systeme umfassen die Bereiche Konzeption, Entwurf und Evaluation von Architekturen für Anwendungen der digitalen Signalverarbeitung. So wurden in den vergangenen Jahren mehr als 15 vollständige Chipdesigns für unterschiedlichste Anwendungen der digitalen Signalverarbeitung realisiert. Ein besonderes Augenmerk liegt hierbei auf rekonfigurierbaren Architekturen. Weitere Informationen sind unter www.ims.uni-hannover.de im Internet verfügbar.

Hinweis an die Redaktion:
Für weitere Informationen steht Ihnen Prof. Holger Blume, Institut für Mikroelektronische Systeme der Leibniz Universität Hannover, unter Telefon +49 511 762 19640 oder per E-Mail unter blume@ims.uni-hannover.de gern zur Verfügung.