Software, die die Halbleiterentwicklung revolutionieren kann: Deutscher Innovationspreis für Kaiserslauterer Gründerteam

Ingenieure der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) entwickeln eine Software-Lösung, die Unternehmen der Halbleiterindustrie beim Finden von Fehlern hilft. Durch frühzeitiges Verifizieren des Chips ermöglicht es das Tool, Fehler früh zu korrigieren und den Entwicklungsprozess dadurch zu optimieren. Für ihre Technologie sind die Gründer nun mit dem renommierten Deutschen Innovationspreis 2023 in der Kategorie „Start-up“ ausgezeichnet worden.

Die drei Ingenieure Dr. Tobias Ludwig, Dr. Michael Schwarz und Dr. Max Birtel sehen Mikrochips als einen essenziellen Bestandteil ihres Lebens an. Ihr Ziel ist es langfristig sicherzustellen, dass Mikrochips fehlerfrei, schneller und zuverlässiger entwickelt werden können. „In punkto Hardware-Design hat sich in der Industrie in den letzten Jahrzehnten nicht viel verändert“, erklärt Ludwig. „Der Fokus liegt darauf, den vorhandenen Prozess schneller zu machen. Die Idee, diesen mithilfe von neuen Ansätzen komplett neu zu gestalten und damit beim Erreichen der ‚Time-to-Market‘ einen großen Zeitsprung nach vorne zu machen, hat bislang noch nicht gezündet.“

Deswegen bietet das Gründerteam der Halbleiterindustrie jetzt den geeigneten Werkzeugkasten, um das ungenutzte Potenzial zu erschließen. „Unsere Softwarelösung ermöglicht es Unternehmen, bewährte Ansätze durch einen neuen innovativen Ansatz zu ergänzen und so zu optimieren“, so Ludwig. „Es kommt zu einer wesentlichen Fehlerminimierung im digitalen Modell des Chips“. Der entscheidende Vorteil besteht in der frühzeitigen und kontinuierlichen Verifikation nach jedem Änderungsschritt. So lässt sich die Zeit, die insgesamt benötigt wird, um den Chip zu verifizieren, signifikant reduzieren. Birtel unterstreicht: „Aus der Erfahrung heraus können wir mindestens zwanzig Prozent Zeitersparnis, allein bei der Verifikation, ermöglichen“, sagt Birtel. „Da die Entwicklungskosten für einen Chip je nach Komplexität im dreistelligen Millionenbereich liegen können, ist schnell klar, welches Einsparpotenzial sich je Projekt eröffnet.“

Die Software von LUBIS EDA lässt sich einfach in den derzeitigen Halbleiterentwicklungsprozess integrieren, da diese parallel zu bestehenden Tools eingesetzt werden kann. Sprich, Dokumente und Daten aus bestehenden Teilprozessen lassen sich einpflegen und am Ende die Resultate ins bisherige System zurückspielen. Birtel erläutert: „Unsere Software setzt an dem Punkt an, wenn die gewünschte Funktion des Chips erstmals formal beschrieben wurde. Chiphersteller können mithilfe unserer Software die formale Beschreibung in einen virtuellen Prototyp überführen, der alle Funktionen des später physisch entwickelten Chips bereits digital abbildet.“

Die zugrundeliegende Methodik basiert auf der Formalen Verifikation. Damit lassen sich alle Entwicklungsziele erreichen, die in der Halbleiterindustrie relevant sind – von möglichst kleinen über möglichst energiesparende bis hin zu möglichst leistungsstarken Chips. „In unserem Tool stecken nahezu 18 Jahre Entwicklungsarbeit. In verschiedenen Pilotprojekten haben wir  unsere Software-Lösung in spezifischen Anwendungsfällen evaluiert und zur Marktreife entwickelt“

Der Deutsche Innovationspreis wird seit 2010 von der Zeitschrift WirtschaftsWoche, dem Unternehmens- und Strategieberater Accenture, dem Energieversorger EnBW und seit diesem Jahr auch dem Telekommunikationsdienstleister o2 Telefónica vergeben. Der Preis zeichnet zukunftsweisende Projekte deutscher Unternehmen aus, die mit ihrer Innovationskraft Geschäft und Märkte verändern. Die Auszeichnung wird in den drei Kategorien Großunternehmen, Mittelständische Unternehmen und Start-ups vergeben.

Um ihre Technologie zur Marktreife zu entwickeln, sind die Gründer bis Juni 2022 im Rahmen eines EXIST-Forschungstransfers mit dem Namen „Syncopate“ (03EFORP026) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie und den Europäischen Sozialfond gefördert worden. Darüber hinaus stand den Ingenieuren das Gründungsbüro der RPTU und der Hochschule Kaiserslautern beratend zur Seite.

Wie alles begann: Ludwig hat im Rahmen seiner Doktorarbeit am Lehrstuhl EIS (Entwicklung informationstechnischer Systeme) von Professor Dr. Wolfgang Kunz an der TUK vorhandene Methoden, die eine beschleunigte Hardware-Entwicklung ermöglichen, weiterentwickelt. Gemeinsam mit seinem Promotionskollegen Schwarz erkannte er deren Potenzial, hat die Gründung anvisiert und mit Birtel einen Wirtschaftsingenieur an Bord geholt, der die technische Ingenieurssicht mit wirtschaftswissenschaftlichen Kompetenzen ergänzt.

Fragen beantworten:
Dr. Tobias Ludwig
E-Mail: Tobias.ludwig@lubis-eda.com

Dr. Max Birtel
E-Mail: max.birtel@lubis-eda.com