Open Source Halbleiter: Google und Nist bauen Open-Source-Chips

Google finanziert die Fertigung von Test-Chips für die Halbleiterentwicklung. Entwickelt werden die Open-Source-Designs mit Universitäten.

Artikel veröffentlicht am , Johannes Hiltscher
Ein vom Nist entwickelter Test-Chip für Speicher: Zusammen mit Google sollen weitere Varianten entstehen.
Ein vom Nist entwickelter Test-Chip für Speicher: Zusammen mit Google sollen weitere Varianten entstehen. (Bild: B. Hoskins/NIST)

Seit 2019 betreibt Google seine Initiative Open Source Silicon, der Konzern finanziert hier die Fertigung von Open-Source-Chips. In Zusammenarbeit mit dem National Institute of Standards and Technology (Nist) der USA wird die Initiative um eine Komponente reicher: Gemeinsam sollen sogenannte Test Vehicles entwickelt werden. Dabei handelt es sich um Chips, auf denen ein in Entwicklung befindlicher Halbleiter zum Testen montiert wird.

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Ein Test Vehicle ersetzt dann klassische Messsysteme, die mittels feiner Nadeln den zu testenden Chip kontaktieren. Das bringt einige Vorteile mit sich: Messungen können schneller und automatisiert erfolgen, da das Test Vehicle sie anhand eines Programms selbstständig durchführen kann. Auch sind durch die direkte Montage des zu testenden Chips wesentlich mehr Kontakte möglich, zudem fällt die Verkabelung weg, was auch der Genauigkeit der Messungen zugutekommt. Was bei großen Halbleiterentwicklern längst Standard ist, war allerdings für Universitäten und Start-ups bislang schlicht zu teuer.

Im Rahmen der Partnerschaft von Nist und Google sollen insgesamt 40 Test Vehicles für unterschiedliche Anwendungen, beispielsweise die Charakterisierung von Transistoren oder Speichern, entwickelt werden. Während Google die Anfangskosten der Fertigung bezahlt, werden die Chip-Designs vom Nist in Kooperation mit Universitäten entwickelt. Die Pressemeldung nennt die University of Michigan, die University of Maryland, die George Washington University, die Brown University und die Carnegie Mellon University als Kooperationspartner.

Alle Entwürfe werden Open Source sein, so dass Lizenzkosten wegfallen und andere Forscher auf ihnen aufbauen können. Da zudem die hohen Anfangskosten, unter anderem für die Fertigung der Belichtungsmasken, von Google getragen werden, sollen die Test Vehicles wesentlich günstiger sein als bislang erhältliche Produkte.

Fertigung erfolgt bei Googles Open-Source-Partner

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Fertigen wird die Test-Chips Skywater Technolgies, ein auf ältere Prozesse spezialisiertes Unternehmen, in seiner Fab in Bloomington, Minnesota. Skywater war der erste Partner von Google für die Herstellung von Open Source Chips und stellt, wie mittlerweile auch Globalfoundries, ein sogenanntes Process Design Kit (PDK) unter Open-Source-Lizenz bereit. Das PDK nutzen Halbleiterentwickler, um ihr Design auf einen speziellen Fertigungsprozess anzupassen.

Für Interessierte veranstalten Nist und Google am 20. und 21. September 2022 einen Onlineworkshop, bei dem die gemeinsamen Pläne umfassender erläutert werden.

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