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Von der Grundlagenforschung in die mittelständige Praxis

Visualisierungstechnologien für den Entwurf von Computerchips in der industriellen Praxis

Informatiker der Universität Bremen und der Firma Concept Engineering GmbH bringen zusammen neue Visualisierungstechnologien für den Entwurf von Computerchips in die industrielle Praxis

Von wegen Elfenbeinturm – im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsprojektes haben die Arbeitsgruppe Rechnerarchitektur unter Leitung von Professor Rolf Drechsler an der Universität Bremen und die Firma Concept Engineering aus Freiburg im Breisgau neue Visualisierungsmethoden für den Entwurf von Computerchips entwickelt, die demnächst auch in der industriellen Praxis Anwendung finden werden. Das Projekt mit dem Namen „VisES“ wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Förderprogramms „KMU-innovativ“ gefördert, welches gezielt die Zusammenarbeit von mittelständigen Unternehmen mit Universitäten und Forschungseinrichtungen unterstützt und ein wichtiger Bestandteil der Hightech-Strategie der Bundesregierung ist.

Die Visualisierung komplexer elektronischer Schaltungen, die vielzählige Anwendungen zum Beispiel in der Automobilindustrie, in der Medizintechnik oder in der Produktionstechnik finden, ist eine wichtige Voraussetzung für deren effizienten und fehlerfreien Entwurf. Obwohl die auf den elektronischen Schaltungen basierenden Chips oft nur wenige Quadratzentimeter klein sind, bestehen sie nicht selten aus mehreren Millionen Komponenten, die vor der Produktion logisch angeordnet und anschließend auf ihr korrektes Zusammenspiel überprüft werden müssen. Um bei dieser Fülle an Teilen noch den Überblick zu behalten, sind intelligente Techniken zur Visualisierung notwendig, welche die komplexen Strukturen für den Menschen aufbereiten. Die Concept Engineering GmbH arbeitet bereits seit über zwanzig Jahren an der Entwicklung entsprechender Verfahren.

Um aber für die Zukunft gewappnet zu sein, war ein grundsätzlich neuer Schritt nötig. Denn die Komplexität heutiger und zukünftiger elektronischer Schaltungen steigt stetig an. Im Schnitt verdoppelt sich ungefähr alle 18 Monate die Anzahl an Komponenten, die auf einem einzigen Chip verbaut werden können. Bisherige Entwurfswerkzeuge kommen mit diesem Wachstum kaum noch mit – und mit ihnen auch die dazugehörigen Visualisierungsverfahren. Im Rahmen des Projektes wurden daher neue Formen der Visualisierung für Schaltungen auf höheren Abstraktionsstufen, bis hin zur Einbettung der Chips in die jeweilige Anwendung, wissenschaftlich untersucht. Die erzielten Ergebnisse bilden nun die Grundlage für deren industriellen Einsatz, waren aber auch wissenschaftlich überzeugend und wurden auf mehreren Fachtagungen dem interessierten Publikum vorgestellt.

Die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Industrie hat sich dabei für beide Seiten ausgezahlt. „Als Universität profitieren wir von den Einblicken in aktuelle Herausforderungen der Praxis“, so Rolf Drechsler von der Arbeitsgruppe Rechnerarchitektur. Gerhard Angst, der als CEO der Concept Engineering GmbH das Projekt begleitet hat, freute sich besonders über die Möglichkeit, auch frühe und visionäre Ideen zunächst wissenschaftlich zu evaluieren und dann kommerziell weiterentwickeln zu können. „Die im Projekt gewonnenen Ergebnisse fließen nun direkt in unsere Produktentwicklung ein und werden voraussichtlich schon im nächsten Jahr am Markt verfügbar sein“.