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Europäisches Konsortium startet das Projekt Moore4Power zur heterogenen Halbleiterintegration
Infineon Technologies koordiniert eine Initiative mit 62 Partnern zur Entwicklung fortschrittlicher Leistungselektroniksysteme unter Nutzung heterogener Integration und Chiplet-Architekturen für industrielle Anwendungen.
www.infineon.com
Kick-off-Veranstaltung des Projekts Moore4Power (von links nach rechts): Daniela Maier (Projektleiterin Infineon), Ganesh Chandramouli (Head of Innovation ALSTOM), Jain Chacko (Research Scientist bei Fraunhofer ENAS), Joonas Leppanen (Senior Principal Engineer R&D bei ABB Finland), Vicky Chatzidogiannaki (Director bei INNOVATION DISCO), Jochen Koszescha (Projektkoordinator Moore4Power Infineon), Iñigo Polo (General Technology Manager bei INGETEAM)
Zweiundsechzig Partner aus 15 europäischen Ländern haben das Projekt Moore4Power gestartet, eine dreijährige Forschungs- und Entwicklungsinitiative zur Weiterentwicklung intelligenter Leistungselektronik. Das von der Infineon Technologies AG koordinierte Konsortium umfasst Forschungsinstitute, Großunternehmen sowie kleine und mittlere Unternehmen. Das 91-Millionen-Euro-Projekt, kofinanziert von den teilnehmenden Ländern und dem Horizon Europe Chips Joint Undertaking Programm, adressiert die physikalischen und wirtschaftlichen Grenzen der traditionellen Halbleiterskalierung. Durch den Übergang von isolierter Komponentenskalierung hin zur Integration auf Systemebene soll die Zusammenarbeit Energieumwandlungssysteme für erneuerbare Energieerzeugung, elektrifizierte Mobilität und industrielle Infrastruktur optimieren.
Heterogene Integration und Power-Chiplet-Architektur
Die technische Grundlage des Moore4Power-Projekts basiert auf heterogener Integration, bei der unterschiedliche Halbleitertechnologien innerhalb eines einzigen Systems zusammengeführt werden. Die Architektur kombiniert Materialien wie Silizium (Si), Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) zusammen mit eingebetteter Sensorik, Steuerungssystemen und Kommunikationsschnittstellen. Diese Struktur weist jeder Aufgabe das Halbleitermaterial zu, das für die jeweiligen elektrischen und thermischen Anforderungen am besten geeignet ist, wodurch die Gesamteffizienz und Leistungsdichte des Systems optimiert werden. Das Konsortium nutzt Power-Chiplet-Technologie zur Entwicklung skalierbarer Hardware und ermöglicht dadurch modulare Produktkonfigurationen. Dieser Ansatz baut auf dem Rahmenwerk des vorherigen Projekts PowerizeD auf, um die Systemintegration unter wettbewerbsfähigen Fertigungsbedingungen zu standardisieren.
Digitale Prototypenerstellung und Lebenszyklusverfolgung
Zur Beschleunigung der Industrialisierung integrieren die beteiligten Organisationen KI-gestützte Modellierung, digitale Zwillinge und automatisierte Workflows in die Engineering-Phase. Parallele Hardware- und Software-Co-Design-Methoden werden genutzt, um Simulationszeiten zu verkürzen und gleichzeitig die physikalische Genauigkeit zu verbessern. Dieses digitale Framework soll die Entwicklungszeit von ersten Fertigungsmustern bis hin zu validierten Datenblattfreigaben auf eine einzige Woche reduzieren. Darüber hinaus führt das Projekt einen digitalen Produktpass ein, der über drahtlosen Zugriff direkt in die Leistungsmodule integriert ist. Dieser Pass protokolliert kontinuierliche Lebenszyklusdaten, einschließlich Betriebsbedingungen und Gesundheitszustand, und schafft damit eine technische Grundlage für vorausschauende Wartungsprotokolle, Komponentenwiederverwendung und kontrollierte Materialrückgewinnung.
Zielanwendungen und Betriebskennzahlen
Die entwickelten Hardwaremodule werden unter realen Betriebsbedingungen in mehreren Industriesektoren validiert. In Windenergieinfrastrukturen arbeiten die integrierten Leistungselektroniksysteme im Kern der Turbinen, um Energieumwandlungsraten zu optimieren und die Netzeinspeisung zu maximieren. Für Ladeinfrastrukturen der Elektromobilität ist die Hardware darauf ausgelegt, nahezu verlustfreie bidirektionale Ladekonfigurationen zu unterstützen und Wirkungsgrade von bis zu 99 Prozent zu erreichen. In Anwendungen der Bahntriebtechnik soll die Integration dieser Halbleitersysteme aus gemischten Materialien die Energieverluste im Antriebsstrang um mindestens 30 Prozent reduzieren und damit den Energiebedarf elektrifizierter Schienenverkehrssysteme direkt senken.
Redigiert von dem Industriejournalisten Lekshman Ramdas, mit KI-Unterstützung.
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Zweiundsechzig Partner aus 15 europäischen Ländern haben das Projekt Moore4Power gestartet, eine dreijährige Forschungs- und Entwicklungsinitiative zur Weiterentwicklung intelligenter Leistungselektronik. Das von der Infineon Technologies AG koordinierte Konsortium umfasst Forschungsinstitute, Großunternehmen sowie kleine und mittlere Unternehmen. Das 91-Millionen-Euro-Projekt, kofinanziert von den teilnehmenden Ländern und dem Horizon Europe Chips Joint Undertaking Programm, adressiert die physikalischen und wirtschaftlichen Grenzen der traditionellen Halbleiterskalierung. Durch den Übergang von isolierter Komponentenskalierung hin zur Integration auf Systemebene soll die Zusammenarbeit Energieumwandlungssysteme für erneuerbare Energieerzeugung, elektrifizierte Mobilität und industrielle Infrastruktur optimieren.
Heterogene Integration und Power-Chiplet-Architektur
Die technische Grundlage des Moore4Power-Projekts basiert auf heterogener Integration, bei der unterschiedliche Halbleitertechnologien innerhalb eines einzigen Systems zusammengeführt werden. Die Architektur kombiniert Materialien wie Silizium (Si), Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) zusammen mit eingebetteter Sensorik, Steuerungssystemen und Kommunikationsschnittstellen. Diese Struktur weist jeder Aufgabe das Halbleitermaterial zu, das für die jeweiligen elektrischen und thermischen Anforderungen am besten geeignet ist, wodurch die Gesamteffizienz und Leistungsdichte des Systems optimiert werden. Das Konsortium nutzt Power-Chiplet-Technologie zur Entwicklung skalierbarer Hardware und ermöglicht dadurch modulare Produktkonfigurationen. Dieser Ansatz baut auf dem Rahmenwerk des vorherigen Projekts PowerizeD auf, um die Systemintegration unter wettbewerbsfähigen Fertigungsbedingungen zu standardisieren.
Digitale Prototypenerstellung und Lebenszyklusverfolgung
Zur Beschleunigung der Industrialisierung integrieren die beteiligten Organisationen KI-gestützte Modellierung, digitale Zwillinge und automatisierte Workflows in die Engineering-Phase. Parallele Hardware- und Software-Co-Design-Methoden werden genutzt, um Simulationszeiten zu verkürzen und gleichzeitig die physikalische Genauigkeit zu verbessern. Dieses digitale Framework soll die Entwicklungszeit von ersten Fertigungsmustern bis hin zu validierten Datenblattfreigaben auf eine einzige Woche reduzieren. Darüber hinaus führt das Projekt einen digitalen Produktpass ein, der über drahtlosen Zugriff direkt in die Leistungsmodule integriert ist. Dieser Pass protokolliert kontinuierliche Lebenszyklusdaten, einschließlich Betriebsbedingungen und Gesundheitszustand, und schafft damit eine technische Grundlage für vorausschauende Wartungsprotokolle, Komponentenwiederverwendung und kontrollierte Materialrückgewinnung.
Zielanwendungen und Betriebskennzahlen
Die entwickelten Hardwaremodule werden unter realen Betriebsbedingungen in mehreren Industriesektoren validiert. In Windenergieinfrastrukturen arbeiten die integrierten Leistungselektroniksysteme im Kern der Turbinen, um Energieumwandlungsraten zu optimieren und die Netzeinspeisung zu maximieren. Für Ladeinfrastrukturen der Elektromobilität ist die Hardware darauf ausgelegt, nahezu verlustfreie bidirektionale Ladekonfigurationen zu unterstützen und Wirkungsgrade von bis zu 99 Prozent zu erreichen. In Anwendungen der Bahntriebtechnik soll die Integration dieser Halbleitersysteme aus gemischten Materialien die Energieverluste im Antriebsstrang um mindestens 30 Prozent reduzieren und damit den Energiebedarf elektrifizierter Schienenverkehrssysteme direkt senken.
Redigiert von dem Industriejournalisten Lekshman Ramdas, mit KI-Unterstützung.
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