DI-EDAI

Motivation

Das Chipdesign ist der wesentliche Schritt, um Mikroelektronik für spezifische Produkte und Anwendungen zu entwerfen. Über Kompetenz im Chipdesign lässt sich die Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands stärken und ein Zugewinn an technologischer Souveränität in Europa erzielen. Um dieses Potenzial zu heben, soll das deutsche und europäische Chipdesign-Ökosystem ausgebaut werden. Dazu hat das BMBF die Designinitiative Mikroelektronik mit vier Schwerpunkten gestartet: ein starkes Netzwerk als zentrale Austauschplattform, Aus- und Weiterbildung von Talenten und Fachkräften, Forschungsprojekte zur Stärkung der Design-Fähigkeiten und der Ausbau von Forschungsstrukturen.


Projektziele

Ziel des Verbundprojekts ist die Entwicklung moderner KI-Chips, die in ihrem Entwurf besonders auf Sicherheit, Vertrauenswürdigkeit und Energieeffizienz in verschiedenen Anwendungsszenarien ausgerichtet sind. Ein weiteres Ziel ist die Implementierung eines nahtlosen Übergangs von softwarebasierter KI-Algorithmenentwicklung zu einer effizienten Hardwareimplementierung. Im Fokus steht dabei die enge Verknüpfung von KI und Hardware im Entwurfsprozess sowie die Entwicklung verschiedener KI-Beschleuniger und entsprechender Architekturen. Am Ende soll eine automatisierte Entwurfsmethodik stehen, die von der KI-Software bis zur KI-Hardware reicht.

Der Schwerpunkt unseres Lehrstuhls im Rahmen von DI-EDAI liegt insbesondere auf der Entwicklung eines Co-Exploration-Ansatzes, der sowohl neuronale Netzwerkmodelle als auch zugehörige KI-spezifische Mikroprozessorerweiterungen unter Berücksichtigung nichtfunktionaler Anforderungen (z. B. Kosten, Geschwindigkeit, Genauigkeit, Energie, Sicherheit) optimiert. Die Ergebnisse in Form von Hardware-Blöcken und EDA-Software sollen quelloffen veröffentlicht werden, um hierdurch zur Schaffung eines Ökosystems für den Entwurf nachhaltiger und transparenter KI-Systeme beizutragen.