Trierer Forscher wollen für fehlerfreie Mikrochips sorgen

Mathematisches Verfahren soll Fehler beim Chipdesign ausschließen

Ein junger Wissenschaftler des Instituts für Telematik hat ein mathematisches Verfahren entwickelt, mit dem Chiphersteller schon in der Entwicklungsphase in der Lage sein sollen, die Fehlerfreiheit von Mikroprozessoren und integrierten Schaltkreisen sicherzustellen. So sollen sich die mit Hardware-Fehlern gelegentlich verbundenen hohen finanziellen Risiken ausschließen lassen.

Artikel veröffentlicht am 28. Februar 2002, 11:33 Uhr, Jens Ihlenfeld

Das vom Trierer Informatiker Dr. Harald Sack geschaffene neue Verfahren zur computergestützten automatischen Schaltkreis-Überprüfung erweitert die bislang genutzten Datenstrukturen der so genannten "geordneten binären Entscheidungsdiagramme (OBDDs)".

"Die anhaltende Miniaturisierung und explosionsartig zunehmende Komplexität von integrierten Schaltkreisen macht es für Entwickler immer schwieriger, absolut korrekt arbeitende Mikrochips zu gewährleisten", beschreibt Sack, der jetzt mit einer Doktorarbeit zu diesem Thema an der Uni Trier promovierte, die Lage in der Industrie.

Der Konkurrenzdruck zwischen den Herstellern führe zudem zu immer kürzeren Entwicklungszyklen. Welche fatalen Folgen fehlerhafte Chips haben könnten, sei der Öffentlichkeit erstmals Ende 1994 bewusst geworden, als in Intels Pentium-1-Prozessor der als "FDIV-Bug" bezeichnete Fehler in der Floating Point Unit aufgetreten sei. "Die dadurch ausgelöste Umtauschaktion kostete den Hersteller mehr als 475 Millionen US-Dollar", rechnet der Trierer Wissenschaftler vor.

Institutsdirektor Professor Christoph Meinel hat beobachtet, dass seither die Kette aufgetretener Fehler in Mikroprozessoren nicht abgerissen ist: "Nicht immer sind die Folgen so spektakulär wie damals", betont Meinel. Nach seinen Informationen existieren zu allen aktuellen Prozessoren Listen mit bekannten, aufgetretenen Fehlern, doch minderten diese die Einsatzfähigkeit der Chips nur in geringem Maße. Trotzdem sei es gerade bei sicherheitskritischen Anwendungen in Flug- oder Kraftfahrzeugen wichtig, Hardware-Fehler bereits möglichst früh im Designprozess zu erkennen. Hierfür sei das von Dr. Sack entwickelte Verfahren eine wichtige Voraussetzung.