Tampereen yliopisto

Ensimmäinen järjestelmäpiiri kehitetty Tampereen yliopiston ja yritysten uraauurtavassa hankkeessa

Jaa

Suomalaisen SoC Hub -yhteistyöhankkeen ensimmäinen järjestelmäpiiri on saatu suunniteltua valmiiksi ja lähetetty tuotantoon. Seuraavaksi hankkeen osapuolet keskittyvät parantamaan suunnittelun systematiikkaa, automaatiota ja suorituskykyä. Yhteensä kolmesta suunniteltavasta piiristä ensimmäinen saadaan käyttöön vuoden 2022 alussa.

Suomessa suunniteltu järjestelmäpiiri tukee Euroopan Unionin tavoitetta lisätä omavaraisuutta mikrosirujen tuotannossa. Kuvassa Tampereen yliopiston SoC Hubin tutkijoita. Kuva: Jonne Renvall / Tampereen yliopisto.
Suomessa suunniteltu järjestelmäpiiri tukee Euroopan Unionin tavoitetta lisätä omavaraisuutta mikrosirujen tuotannossa. Kuvassa Tampereen yliopiston SoC Hubin tutkijoita. Kuva: Jonne Renvall / Tampereen yliopisto.

SoC Hub on lähtenyt eturintamassa kehittämään järjestelmäpiirisuunnittelun alaa Euroopassa ja vahvistamaan suomalaista kilpailukykyä. Tampereen yliopiston ja Nokian koordinoima hanke käynnistettiin viime vuonna. Projektissa on tehty yritysten kanssa merkittävää yhteiskehitystyötä, joka ulottuu perinteistä tutkimusprojektia syvemmälle.

– Piirin tekemisessä on käytetty samoja menetelmiä kuin teollisessa tuotannossa. Näitä ovat esimerkiksi massatuotannon testattavuussuunnittelun huomioon ottaminen, erittäin kattava varmennus sekä keskittyminen järjestelmätason integraatioon yksittäisten moduulien sijaan, kertoo järjestelmäpiirisuunnittelun työelämäprofessori Ari Kulmala Tampereen yliopistosta.

Hänen mukaansa valmis piiri on mahdollista antaa myös ulkopuolisille tahoille koekäyttöön, sillä se sisältää kehitysalustan ja hyvät integrointimahdollisuudet muihin järjestelmiin.

Projektin yksi avaintavoite on myös mahdollistaa erittäin nopea prototyypitys uusille ideoille esimerkiksi IoT-, koneoppimis- tai 5G- ja 6G-teknologioissa piille saakka vietynä.

Nyt valmiiksi suunniteltu Ballast-piiri on kolmesta piiristä koostuvan sarjan ensimmäinen. Soc Hubin kumppanina piirin valmistuksessa toimii IMEC-tutkimusinstituutti. Konkreettisesta valmistuksesta vastaa maailman suurin mikropiirien valmistaja TSMC.

Järjestelmäpiirin valmistuksessa käytetään TSMC:n uutta 22 nanometrin Ultra Low Leakage -puolijohdeteknologiaa, joka sopii erityisesti IoT- ja Edge-laitteisiin. Ballast sisältää useita erilaisia RISC-V prosessoriytimiä, DSP- ja koneoppimiskiihdyttimet sekä laajennusrajapinnan FPGA-kiihdyttimelle. Piiriin on myös toteutettu laaja ohjelmistotuki sisältäen ohjelmistotestauksen, laiteajurirajapinnat ja tuen yleisesti käytetyille ohjelmistokehitystyökaluille. Piirillä voi ajaa yhtä aikaa reaaliaika- ja Linux-käyttöjärjestelmiä.

Tulossa vielä kaksi piiriä kahden vuoden aikana

Piiri luotiin suureen kokoonsa nähden erittäin lyhyessä ajassa. Kunnianhimoinen tavoite saavutettiin hienolla yhteishengellä sekä vahvojen asiantuntijoiden tietotaidon ja kokemuksen ansiosta.

– Paljon työtä on tehty sen eteen, että on mahdollistettu saumaton yhteistyö yliopiston ja yrityspartnereiden kesken. Ballastin suunnitteluun osallistui myös merkittävä määrä uransa alkuvaiheessa olevia tekijöitä, jotka pääsivät käyttämään yliopiston kursseilla oppimiaan taitoja teollisen mittakaavan piirillä, kertoo tietotekniikan yksikön päällikkö Timo Hämäläinen.

Itse piirikehityksen lisäksi projektin ensimmäisessä vaiheessa tehtiin merkittävä työ myös konsortion muodostamisessa sekä tarvittavien ohjelmistojen ja lisenssien sopimisessa. Projektia johtavien Tampereen yliopiston ja Nokian lisäksi yrityspartnereihin kuuluvat CoreHW, VLSI Solution, Siru Innovations, TTTEch Flexibilis, Procemex, Wapice ja Cargotec.

Business Finlandin rahoittamassa projektissa kehitetään yhteensä kolme järjestelmäpiiriä vuoden 2023 loppuun mennessä. Piirien käyttötarkoitukset suunnitellaan yhdessä projektikonsortion kanssa.

– Ensimmäinen tavoite on nyt saavutettu, mutta työ ei jää tauolle, vaan jatkamme eteenpäin saman tien. Järjestelmäpiirikehitykseen pitää panostaa nyt eikä huomenna, painottaa Timo Hämäläinen.

 

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Timo Hämäläinen
puh. +358 40 8490 777
timo.hamalainen@tuni.fi

Ari Kulmala
puh. +358 50 4873 263
ari.kulmala@tuni.fi

Kuvat

Suomessa suunniteltu järjestelmäpiiri tukee Euroopan Unionin tavoitetta lisätä omavaraisuutta mikrosirujen tuotannossa. Kuvassa Tampereen yliopiston SoC Hubin tutkijoita. Kuva: Jonne Renvall / Tampereen yliopisto.
Suomessa suunniteltu järjestelmäpiiri tukee Euroopan Unionin tavoitetta lisätä omavaraisuutta mikrosirujen tuotannossa. Kuvassa Tampereen yliopiston SoC Hubin tutkijoita. Kuva: Jonne Renvall / Tampereen yliopisto.
Lataa
Kotelointikuvassa (vas.) näkyy, miten keskellä olevalta piipalalta eli itse piiriltä johdotetaan sähköinen kytkentä ohuilla kultalangoilla kotelon juotosnastoihin. Piirin sisältävä kotelo kiinnitetään juottamalla piirilevyn pintaan. Layout-kuva (oik.) esittää toiminnallisten osien sijoittumisen piipalalle. Reunoilla näkyvät kytkentäpisteet, joista kultalangat lähtevät koteloon. Kuva: Soc Hub / Tampereen yliopisto.
Kotelointikuvassa (vas.) näkyy, miten keskellä olevalta piipalalta eli itse piiriltä johdotetaan sähköinen kytkentä ohuilla kultalangoilla kotelon juotosnastoihin. Piirin sisältävä kotelo kiinnitetään juottamalla piirilevyn pintaan. Layout-kuva (oik.) esittää toiminnallisten osien sijoittumisen piipalalle. Reunoilla näkyvät kytkentäpisteet, joista kultalangat lähtevät koteloon. Kuva: Soc Hub / Tampereen yliopisto.
Lataa

Tietoja julkaisijasta

Tampereen yliopisto
Tampereen yliopisto
Kalevantie 4
33014 TAMPEREEN YLIOPISTO

p. 0294 5211https://www.tuni.fi

Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 21 000 opiskelijaa ja henkilöstöä lähes 4 000.
Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa. 

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto

Koronaviruksen estäviä lääkeaineita tunnistettiin uuden tutkimusmenetelmän avulla25.1.2022 10:00:00 EET | Tiedote

Tampereen yliopiston tutkijat ovat tunnistaneet ja kokeellisesti validoineet olemassa olevia lääkkeitä, jotka estävät SARS-CoV-2-viruksen tartunnan niin villin tyypin kuin Delta-muunnoksen osalta. Integroimalla useita bioinformatiikan ja keminformatiikan lähestymistapoja he pystyivät nopeasti seulomaan suuren määrän yhdisteitä ja priorisoimaan lupaavia lääkeaihioita COVID-19:n hoitoon.

Väitös: Analytiikalla voidaan tehostaa toimintaa ja kilpailukykyä sekä luoda digitaalista liiketoimintaa sosiaali- ja terveysalan yrityksissä19.1.2022 10:07:13 EET | Tiedote

Data ja liiketoiminta-analytiikka ovat avainasemassa digitalisaation hyödyntämisessä ja muodostavat kilpailuetua monissa yrityksissä eri toimialoilla, myös yksityisellä sosiaali- ja terveyssektorilla. Toiminnan tehostaminen, digitaalisten tuotteiden ja palvelujen kehitys sekä uudet liiketoiminta-avaukset luovat yrityksille arvoa. Kauppatieteiden maisteri Milla Ratia tutkii väitöskirjassaan analytiikan arvonluontia.

Väitös: Johtajien kognitiot määräävät tahdin yritysten kansainvälistymisprosesseissa18.1.2022 09:32:27 EET | Tiedote

Vaikka johtajien päätökset ovat merkittävässä roolissa yritysten kansainvälistymisessä, käännämme yllättävän harvoin huomiomme siihen, miten kansainvälistymistä ohjaavat päätökset muodostuvat. KTM Aleksi Niittymies pyrkii väitöskirjassaan avaamaan johtajien päätöksentekoprosessien roolia yrityksen kansainvälistymisessä ensiksi tutkimalla, kuinka johtajien kognitiot vaikuttavat yrityksen kansainvälistymiseen ja toiseksi esittämällä keinoja, joiden avulla yrityksen kansainvälistymisen kognitiivisia perusteita voidaan tutkia tulevaisuudessa entistä paremmin.

Väitös: Psykiatrian on palattava juurilleen – ihminen kiinnostuksen kohteeksi oireiden sijaan17.1.2022 10:34:21 EET | Tiedote

Psykiatriset erikoisalat eivät houkuttele tällä hetkellä nuoria lääkäreitä. Toisin oli muutama vuosikymmen sitten. Nykypsykiatria pyrkii arvostetuksi osaksi lääketiedettä korostamalla oirekeskeistä diagnostiikkaa ja näyttöön perustuvia vuokaavioita hoidon kulusta. On epäilty, että kärsivä ihminen yksilöllisine tarpeineen on unohtumassa ja jää näkemättä muuna kuin oirekimppuna. Psykiatria loittonee ihmistieteisiin nojaavasta perustastaan. LL Enikö Éva Savander tutki väitöstyössään, olisiko paluu potilaskeskeiseen ongelmien ja hoidon tarpeen arviointiin julkisen terveydenhuollon psykiatrisessa avohoidossa vielä mahdollista.

Väitös: Uudet anturit tekevät pehmoroboteista älykkäämpiä17.1.2022 10:01:28 EET | Tiedote

Diplomi-insinööri Anastasia Koivikko tutki väitöskirjassaan uusia pehmorobottien antureiden ja tarttujien valmistusmenetelmiä. Robotteja, jotka on valmistettu pehmeistä materiaaleista, kutsutaan pehmoroboteiksi. Niiden pehmeys tekee niiden käytöstä turvallisempaa ihmisten lähellä, sillä ne eivät vahingoita, vaikka törmäisivät ihmiseen. Näihin robotteihin tarvittavien osien, kuten antureiden, tulee olla myös pehmeitä, jotta robotin pehmeys ei kärsisi.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme