Finland gaat voorop in het streven van Europa haar technologische soevereiniteit te versterken. De Noord-Europeanen zijn hard op weg minder afhankelijk te worden van Amerikaanse en Aziatische chip-leveranciers. Het Finse SoC Hub-consortium ontwikkelde deze winter zijn eerste System on Chip (SoC). Binnenkort zal deze chip gereed zijn voor de inbouw in nieuwe (IoT)apparatuur.
Aan het Finse project draagt ook de Belgische ASIC-solutions provider imec.IC-link haar steentje bij. Bas Dorren, director of business development bij dit onderdeel van het vooraanstaande chip-onderzoeksinstituut imec uit Leuven, is enthousiast. ‘Ze hebben de chip extreem snel ontwikkeld. De kwaliteit van het werk was van topklasse,’ zegt hij.
Imec helpt de Finnen het ontwerp, de automatisering en de prestaties van de SoC te verbeteren. Het consortium is nog bezig met de ontwikkeling van twee andere chips. Daarmee ontpopt SoC Hub zich als een pionier in Europa. Het Finse initiatief werd in 2020 gelanceerd. De vooraanstaande technische universiteit van Tampere, de Finse overheid en Nokia zorgen voor de coördinatie.
De co-creatie activiteiten gaan veel verder dan een conventioneel R&D-project. Volgens Ari Kulmala, hoogleraar SoC-ontwerp, is de SoC ontwikkeld met dezelfde methoden die worden gebruikt in industriële productie. Hij noemt daarbij als voorbeeld het ontwerp voor testbaarheid, de uitgebreide verificatie en de focus op integratie op systeemniveau in plaats van afzonderlijke modules.
Zelf testen
Externe partijen kunnen de chip zelf testen. Een ontwikkelkit wordt namelijk bijgeleverd. Kulmala ziet mogelijkheden voor integratie in een groot aantal andere systemen. Een van de projectdoelstellingen is om ‘rapid prototyping’ voor nieuwe ideeën mogelijk te maken. Daarbij valt te denken aan het Internet of Things, machine learning en 5G/6G-technologie in silicium.
De hele ontwikkeling gebeurt in Europa, maar de productie wordt uitbesteed aan TSMC, ‘s werelds grootste fabrikant van halfgeleiders. Overigens laten ook bedrijven als Intel hun chips door de Taiwanezen bakken.
De chip is vervaardigd met het recente 22nm Ultra Low Leakage-proces van TSMC, dat vooral geschikt is voor IoT- en Edge-apparaten. Hij bevat verschillende RISC-V CPU-kernen, een digitale signaalprocessor, een AI-versneller, rijke sensor-achtige interfaces en een interface voor FPGA. Een volledige software-stack, inclusief stuurprogramma’s, tools voor software-ontwikkeling en ondersteuning voor het opsporen van fouten in de chip, zit erbij. De chip ondersteunt tegelijkertijd zowel realtime besturingssystemen als Linux.
