Das Bayerische Chip-Design-Center (BCDC) hat am 18. Januar 2024 einen wichtigen Meilenstein erreicht, um Bayern zu einem führenden Innovations- und Exzellenzstandort für Chipdesign zu machen. Im Rahmen der »Fachtagung Chipentwicklung – mehr Innovationen durch Chipdesign« am Fraunhofer IIS überreichte Bayerns Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger den Betreibern des Centers einen Förderbescheid in Höhe von 50 Millionen Euro.

Das BCDC setzt sich das ehrgeizige Ziel, die Chipdesign-Kompetenzen in Bayern weiter auszubauen und einen erleichterten Zugang für Unternehmen, insbesondere für Start-Ups und kleine und mittlere Unternehmen (KMU), zu Chipdesign und passenden Lieferketten zu bieten. Die jüngsten Herausforderungen in der deutschen Industrie haben die Abhängigkeit von internationalen Halbleiterunternehmen einmal mehr sichtbar gemacht und unterstreichen die besondere Relevanz eines starken Chipdesign-Zentrums.

»Chipdesign ist von strategischer Bedeutung. Wer die Halbleiter von morgen mitentwickelt, sichert sich Einfluss auf dem Weltmarkt. Genau das ist unser Ziel für Bayern. Zudem steckt im Design von Chips deutlich mehr Wertschöpfung als in der eigentlichen Produktion. Mit unserer Halbleiterpolitik setzen wir also auf den richtigen Schwerpunkt. Die Fraunhofer-Gesellschaft ist mit ihren drei beteiligten Instituten der richtige Partner für dieses Vorhaben. Wir haben als Staatsregierung bereits in den Vorjahren mit eigenen Halbleiter-Initiativen den Weg für das Bayerische Chip-Design-Center bereitet. Mit diesen weiteren 50 Millionen bekennen wir uns also ganz klar zur Halbleiterindustrie in Bayern«, sagt Hubert Aiwanger, Bayerischer Staatsminister für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie.

Die Förderzusage markiert einen Meilenstein in der Entwicklung des BCDC, das bereits 2022 mit einem ersten Förderbescheid über eine Million Euro ins Leben gerufen wurde. Die Fraunhofer-Institute für Angewandte und Integrierte Sicherheit AISEC, für Elektronische Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFT und für Integrierte Schaltungen IIS treiben seit 2022 die inhaltlichen Forschungsarbeiten voran, identifizieren Schlüsselthemen und erarbeiten Konzepte, um mehr Fachkräfte für IC-Design zu qualifizieren und den Zugang zur Fertigung und zu den Lieferketten von ICs (Integrated Circuits, englisch für Integrierte Schaltkreise) sowie zu einem IC-Design-Ökosystem zu ermöglichen, das KMU und Start-Ups den Einstieg in die IC-Entwicklung erleichtert.

BCDC als Kompetenzzentrum für Chipdesign

Mit dem nun überreichten zweiten Förderbescheid des Bayerischen Staatsministeriums für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie kann das BCDC seine Forschungskompetenzen weiter ausbauen und sich gemeinsam mit weiteren Partnern, bestehend aus fünf bayerischen Hochschulen und Universitäten, zu einem führenden Kompetenzzentrum für Chipdesign in Bayern entwickeln.

Inhaltlich organisiert sich das Bayerische Chip-Design-Center in den identifizierten Kernthemen in drei Säulen:

• Das IC – Design Ecosystem leistet mit seinen thematischen Plattformen Unterstützung bei der Entwicklung von spezifischen Lösungen in den Themen Sensor-/Aktorsysteme und KI, Digital Signal Processing, Secure System on Chip sowie Chiplets, entwickelt hierfür IP-Portfolios für innovative und neuartige Technologien und untersucht Lösungen zur Minimierung von Obsoleszenz- und Chipknappheitsrisiken.
• Die Säule IC – Design Talents widmet sich dem Fachkräftemangel im Chipdesign durch Training-on-the-Job von Talenten.
• Die IC – Supply Chain unterstützt Unternehmen beim Zugang zur Fertigung von eigenen integrierten Schaltungen als Prototypen und Kleinserien.

Zusätzlich zum Ausbau der Forschungskapazitäten werden ein Netzwerk mit der Industrie aufgebaut und strategische Initiativen national wie auch auf EU-Ebene gezielt mit vorangetrieben. Das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie unterstützt dabei durch einen dedizierten Teil des Projekts die Kofinanzierung einer geplanten deutschen Pilotlinie, eingereicht durch die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) im Rahmen des European Chips Act.

Die Partnerinnen und Partner möchten dieses entgegengebrachte Vertrauen nutzen, um im Rahmen des auf fünf Jahre geförderten Projekts den Herausforderungen der Chipentwicklung und -produktion mit Kompetenz, Innovationskraft und Networking zu begegnen. Damit wird das BCDC einen wesentlichen Beitrag zur technologischen Souveränität und Wettbewerbsfähigkeit der bayerischen Wirtschaft leisten. 

Sicherheitstechnologien auf Basis von offenen RISC-V Designs

Das Fraunhofer AISEC bringt ins Bayerische Chip-Design-Center seine wissenschaftliche Expertise im Design, in der Entwicklung und in der Erprobung von sicheren Systemen ein. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entwickeln neue Sicherheitstechnologien für vertrauenswürdige Elektronik und gehärtete Prozessoren auf Basis von offenen RISC-V Designs. Durch die enge Verknüpfung mit der Hardware ermöglichen neue Betriebssystemkomponenten geschützte Softwareumgebungen, die auf Isolationsmechanismen wie Trusted Execution Environments und Confidential Computing basieren. Darüber hinaus gewährleisten verifizierte Bootvorgänge, sichere Firmware-Updates und architekturbasierte HW/SW-Gegenmaßnahmen Schutz gegen häufig ausgenutzten Software-Schwachstellen.

»Mikrocontroller und Prozessoren sind in nahezu allen elektronischen Geräten und Systemen vorhanden, von Computern und Laptops bis hin zu Industrieanlagen und IoT Geräten. Das Bayerische Chip-Design-Center erweitert das Wissen über das Design von vertrauenswürdigen Mikrochips. Das Ziel besteht darin, mit der entwickelten Technologie-Plattform insbesondere für mittelständischen Unternehmen die Eintrittshürden zu individuell angepasster Mikroelektronik zu senken, um die Wettbewerbsfähigkeit und technologische Souveränität der bayerischen, deutschen und europäischen Wirtschaft zu stärken. Das Fraunhofer AISEC entwickelt dabei kundenspezifische Sicherheitsfunktionen auf Basis des offenen Hardware-Standards RISC-V«, erklärt Prof. Dr. Georg Sigl, Institutsleiter, Fraunhofer AISEC.