Forschung am Institut für Mikroelektronische Systeme

Forschungsschwerpunkte

Die Forschungsschwerpunkte des Instituts für Mikroelektronische Systeme liegen im Entwurf und in der Implementierung von digitalen und analogen Schaltkreisen und Systemen sowie in der Entwicklung von Werkzeugen zur Automatisierung des Entwurfsprozesses. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Zuverlässigkeit mikroelektronischer Schaltkreise.

Forschungsschwerpunkte

Die Forschungsschwerpunkte des Instituts für Mikroelektronische Systeme liegen im Entwurf und in der Implementierung von digitalen und analogen Schaltkreisen und Systemen sowie in der Entwicklung von Werkzeugen zur Automatisierung des Entwurfsprozesses. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Zuverlässigkeit mikroelektronischer Schaltkreise.

Forschungsrichtungen

  • Entwurfsraum-Exploration für Architekturen zur digitalen Signalverarbeitung
  • Analog-/Mixed-Signal-Entwurf
  • Modellierung von Architekturen zur digitalen Signalverarbeitung
  • Rapid Prototyping Systeme zur echtzeitfähigen Videosignalverarbeitung
  • Rekonfigurierbare Hardware-Architekturen
  • Fahrerassistenzsysteme
  • Medizinelektronik & Biomedizintechnik
  • Verifikationsverfahren für Analog/Mixed-Signal-Schaltungen
  • Verfahren für den physikalischen Entwurf
  • Integrierte Spannungswandler
  • Integrierte Gate-Treiber
  • Electronic Design Automation
  • Zuverlässigkeit

Entwurf von Anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreisen (ASIC)

  • Verlustleistungsoptimierte Multicore-Prozessorsysteme für hochauflösende Multistandard-Videokompression in mobilen Multimedia-Endgeräten 
  • Erarbeitung hochtemperaturfähiger Elektronik auf Basis von SOI-Technologien
  • Architekturen für verlustleistungsarme drahtlose Sensornetzwerke
  • Hardware-Architekturen für MIMO-UWB-Systeme

Analog-/Mixed-Signal-Entwurf

  • Integrierte Hochvolt-Spannungswandler
  • Hybride Spannungswandler
  • Integrierte Gate-Treiber, GaN-on-Si
  • Stommessschaltungen

Echtzeitfähige Digitale Signalverarbeitung

  • Stereokamera-basierte Tiefenschätzung
  • Videobasierte Fahrerassistenzsysteme
  • Videosignalverarbeitung für Endoskopsysteme
  • Objekterkennung und -verfolgung in Videodatenströmen
  • Synthetic Aperture Radar (SAR) Bildgenerierung
  • Signalverarbeitung in Hochtemperaturumgebungen
  • Software Defined Radio
  • Kognitive MIMO-UWB-Funksysteme
  • Signalverarbeitung für drahtlose Sensornetzwerke
  • Automatisierte dynamische Musikklassifikation
  • Echtzeitfähige Sonifikation von Bewegungsdaten
Disparitätsbild eines Stereokamerasystems

Rapid Prototyping

  • Emulation von Multicore-Prozessorsystemen
  • Angepasste Prozessoren und Hardware-Accelerationsmodule
  • Erarbeiten von FPGA-Designs für Systeme und Anwendung mit hohen Datenraten in der Audio- und Videosignalverarbeitung
  • Frühzeitige Abschätzung von Verlustleistung und Performance
  • Hardware-Software-Codesign

Entwurfsautomatisierung

  • Methoden zur Verifikation von Analog/Mixed-Signal-Schaltungen
  • Analyse und Erhöhung der Robustheit elektronischer Systeme
  • Methoden zur verlässlichen Modellierung analoger Schaltungen
  • Verfahren für den physikalischen Entwurf (Layout)

Simulation und Zuverlässigkeitsanalyse

  • Thermisch-elektrisch-mechanische statische und dynamische Layoutoptimierung von Metallisierungen für Powerapplikationen und ULSI
  • Gehäuseoptimierung im Hinblick auf Wärme, IMC-Wachstum und Phasenbildung in PoP und Flip-Chip
  • Lösung von Fragestellungen zu spezifischen Layouts
  • Simulation zur Feuchtigkeitsaufnahme und Korrosion von Gehäusen
  • 3-D Integration, Chip-Package-Interaction
  • TCAD 3D-Simulation des Einflusses von Punktladungen auf den Drainstrom in ultrakurzen MOSFETs und SRAM
  • Simulation von Bauelementen und Komponenten für die Entwicklung strahlenrobuster autonomer Systeme mit GEANT4
  • Identifikation von ‚lean and smart‘ components und textiles für ‚production sides‘ Industrie 4.0

Technische Ausstattung am Institut

  • Plattformen zur Emulation komplexer Hardware-Designs
    • BEE4, Chip-IT
  • Plattformen zur Analyse von GPGPU-beschleunigter Datenverarbeitung (CUDA, OpenCL)
  • Hardware-Entwufsumgebungen
    • Xilinx ISE, Altera Quartus, Synopsys Front End and Verification Tools, Cadence SoC Encounter, Tensilica Xtensa Xplorer (ASIP-Entwurfsumgebung)
  • Vollständig ausgestattetes Elektronik-Labor
    • Logikanalysatoren, Spektrumanalysator, Audioanalysator
    • SMD-Lötplatz
    • Bestückungsstraße
    • PXI System (National Instruments)
  • Versuchsträger für hochautomatisiertes Fahren
    • PANDA (Foto)
  • 3D-Videoausrüstung
© Quelle: LUH
  • Analog-Entwurfsumgebung
    • Virtuoso Analog Design Environment (Cadence)
  • Analog-Labor
    • Oszilloskope bis 4 GHz (Tektronix)
    • Netzwerk-Analysator 5 Hz - 3 GHz (Keysight)
    • Hochvolt-SMUs 1 kV, 20 W
    • Signalgenerator 250 MHz (Tektronix)
    • RLC Meter (Keysight)
    • Wire-Bonder (TPT HB16)
    • Spitzenmessplatz (Everbeing)

Forschungsverbünde

Das IMS ist Mitglied in folgenden Forschungsverbünden:

http://www.biofabrication.info/

http://www.hearing4all.eu/

http://nife-hannover.de/

© Quelle: BioFAB
© Quelle: H4All
© Quelle: NIFE
Forschungsprojekte