KI fahndet in Sachsen nach Fehlern in neuen Chips
Chemnitzer Testzentrum TRC kooperiert mit Eles Italien
Chemnitz/Todi, 16. Januar 2025. Künstliche Intelligenz (KI) soll künftig helfen, kleine Fehler selbst in großen Computerchip-Serien zu entdecken. Die KI-gestützten Testverfahren dafür wollen Fraunhofer-Nanoelektroniker sowie Ingenieure des mittelitalienischen Technologieunternehmens „Eles“ aus Todi gemeinsam im neuen Chemnitzer Chiptestzentrum, im „Test and Reliability Center“ (TRC) entwickeln. Das hat das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme (Enas) in Chemnitz mitgeteilt.
Künstliche Intelligenz kann Muster in großen Test-Datenfluten entdecken
„Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz wird es zukünftig ermöglichen, in großen Mengen an Testdaten Muster zu erkennen“, ist Enas-Leiter Prof. Harald Kuhn überzeugt. „Damit lassen sich Fehler und Fehlermechanismen von Halbleiterprodukten identifizieren und Vorhersagen zu möglichen Ausfällen treffen.“ Eles-Chefin Francesca Zaffarami sieht große wirtschaftliche Potenziale in diesem Gemeinschaftsprojekt: „Unsere neuen Prüfmethoden zur Fehleranalyse und zum Ausschluss von Fehlerquellen durch kontinuierliches Lernen aus Testergebnissen, das sogenannte ,Learn from Failure’-Prinzip, werden es erlauben, Ausfallpotenziale nicht nur deutlich schneller und besser, sondern vor allem automatisiert und frühzeitig im Produktentwicklungs- und Designprozess zu erkennen“, erklärte sie. Durch Korrekturen an ihren Entwürfen könnten die Chipdesigner dann rechtzeitig solche Fehler ausbügeln, bevor die Schaltkreise in den Halbleiterfabriken in Großserie gehen.
Mit TRC will Sachsen Lücken in der Wertschöpfungskette schließen
Das TRC in Chemnitz ist ein ambitioniertes sächsisches Projekt, um Lücken in den hiesigen Mikroelektronik-Wertschöpfungsketten zu schließen und höherer Qualitäts-Standards in Europas Halbleiterindustrie zu ermöglichen. Denn bisher werden viele Chips, die in Dresden, Crolles oder anderen Standorten in Europa produziert und eigentlich auch für Abnehmer in Europa gedacht sind, zwischenzeitlich nach Asien geflogen. Dort werden sie durchgetestet und endmontiert, um dann nach Europa zurückzukehren – die Endkunden sind dann beispielsweise Automobilwerke in Deutschland oder Frankreich. Das ist aufwendig und wenig umweltschonend.
9,5 Millionen Euro vom Freistaat
Daher hatte der Freistaat im Herbst 2024 rund 9,5 Millionen Euro Anschubfinanzierung für das TRC in Chemnitz bereitgestellt. Mit dem Geld sollen eigene strategische Testchip-Kapazitäten sowie die Vorlaufforschung dafür in Sachsen entstehen. Seither baut das Enas seine bisher eher kleinen Testchip-Labore zu einem Testzentrum aus und kooperiert dabei mit Schlüsselzulieferern wie „Eles“. Die Italiener installieren in Chemnitz unter anderem Systeme, die Chips künstlich altern lassen. Dadurch werden Fehler, die im Praxisbetrieb womöglich erst nach Jahren auftreten, bereits in der Prototypen-Phase erkennbar.
Auch Quantenelektronik und Photonik auf der Agenda
Im TRC wollen die Fraunhofer-Experten im Kundenauftrag unter anderem Prozessoren (CPUs), Speicherchips, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), mikro-elektromechanische Systeme (Mems) und Sensoren „auf Herz und Nieren“ durchchecken. Mit neuen automatisierten Testmethoden für Leistungselektronik, Photonik und Quantenelektronik wollen die Sachsen auch international neue Maßstäbe setzen.
Autor: Heiko Weckbrodt
Quellen: Enas, Oiger-Archiv
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