Chip-System – für mehr Zuverlässigkeit in besonders sicherheitsrelevanten Branchen

Mit neuen Methoden und Werkzeugen sollen „Systeme auf einem Chip“ robuster gemacht werden. Fokussiert sind Fehler, die während der Anwendung auftreten und so den Betrieb gefährden; ebenso im Blickfeld sind Effekte wie Alterung, Umgebungsstrahlung, Temperaturschwankungen und eine instabile Versorgungsspannung. Das „System on a Chip“ soll dazu befähigt werden, solche Einflüsse zu erkennen und zu kompensieren; so eines der Ziele im Förderprogramm für Informations- und Kommunikationstechnologien, dessen Realisierung das edacentrum im Auftrag des BMBF zum 01.04.2009 übernommen hat.

Chip-System minimiert Risiken

Je komplexer elektronische Systeme ausgelegt sind, desto wahrscheinlicher ist es auch, dass sie ausfallen; insbesondere bei fortschreitender Miniaturisierung. Dieses Risiko gilt es einzugrenzen, speziell bei sicherheitsrelevanten Anwendungen; etwa in der Luftfahrt, Raumfahrt oder der Medizintechnik. Aktuell ist dies nur möglich über Systeme, die aufwändig entworfen, mehrfach integriert und im Betrieb überwacht werden. Bei Systemen, die keine Personenschäden nach sich ziehen, wenn sie ausfallen, wird auf solchen Aufwand in der Regel verzichtet; gegebenenfalls erfolgt dann ein Komponententausch.

Chip-System ist entwicklungsfähig

In Zukunft soll es nun möglich sein, Chip-Systeme bezüglich ihres Ausfallverhaltens mit geringem Mehraufwand zu beschreiben, zu analysieren und zu optimieren; und zwar über den gesamten Betriebszeitraum. Primär geht es jetzt darum, einen Messwert zu definieren, mit dem sich ein Systemausfall vorhersagen lässt. In 5-10 Jahren sollen dann elektronische Systeme für einen zuverlässigeren Betrieb kostengünstig hergestellt werden können.

Chip-System hat Protagonisten

Forschungspartner sind das Forschungszentrum Informatik (FZI) in Karlsruhe, OFFIS aus Oldenburg, die Technische Universität München sowie die Universitäten Frankfurt, Hannover und Stuttgart. Paten aus der Industrie unterstützen die Finanzierung dieser Forschung, begleiten das Projekt mit ihrem Know-how und prüfen den Einsatz der neuen Entwurfstechniken für ihre Produkte; so der edacentrum e.V. – dieser Verein ist eine vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Institution zur Unterstützung von Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet Electronic Design Automation (EDA).