Chips für Raum und zukünftige Kryptographie am Institut für Mikroelektronik in Sevilla
In Herz von der Insel der Cartuja, in Sevilla, ist das Institut für Mikroelektronik von Sevilla (IMSE), ein Punkt Forschungszentrum in der Gestaltung von Chips für verschiedene Anwendungen, von Raum zu Post-Quanten-Kryptographie.
Das IMSE ist ein Zentrum gemischt von der CSIC und der Universität von Sevilla, wo integrierte Schaltungen entworfen werden, oder Chips, die für viele moderne Technologien grundlegend sind. Obwohl hier nicht hergestellt, sondern in Anlagen in Asien oder Europa, IMSE ist entworfen, gezogen, simuliert, getestet und in die Industrie übertragen.
Chip-Design: eine handwerkliche und komplexe Aufgabe
Der Prozess der Design eines Chips ist ähnlich wie die Zeichnung der Pläne eines 13-stöckigen Gebäudes. Jede Schicht, jede Verbindung und jedes Bauteil muss sorgfältig geplant sein. IMSE-Forscher nutzen computergestützte elektronische Design-Tools, um diese Ebenen zu schaffen, die dann an Fundamente wie TSMC zur Herstellung gesendet werden.
Dr. Rafael Castro erklärt, dass die Nähere Informationen zwischen Komponenten, Symmetrie und Parasiten-Capazitationen sind entscheidend. Ein schlecht platzierter Kondensator kann den Betrieb eines Verstärkers ruinieren. Diese Arbeit ist im Wesentlichen handwerklich und erfordert viel Liebe zum Detail.
Chips für Raum und kritische Anwendungen
Die IMSE hat Schaltungen entworfen, die han reiste als Teil der Rover Perseverance zum Mars. Sie entwickeln auch Datenwandler für kommerzielle Glasfasermodi und Vision-Sensoren, die in der Lage sind, 7.000 Bilder pro Sekunde mit vergleichbaren Kosten einer mobilen Kamera zu verarbeiten.
Diese Sensoren sind nützlich für die industrielle Inspektion, wie das Zählen gebrochener Fasern in Fallschirmen oder Flusskrebsen im Guadalquivir. Die hier entwickelte 'Event-Kamera'-Technologie ermöglicht es dem Chip, nur die Veränderungen aufzuzeichnen, die das Funktionieren der menschlichen Netzhaut imitieren.
Postquantum Kryptographie: Vorbereitung auf die Zukunft
Die Ausrüstung IMSE arbeitet auch an der Post-Quanten-Kryptographie, der Entwicklung von Algorithmen und Hardware, die Angriffe von Quantencomputern widerstehen können. Dr. Macarena Martínez erklärt, dass die aktuelle digitale Sicherheit auf mathematischen Problemen basiert, die ein klassischer Computer in einer angemessenen Zeit nicht lösen kann, aber ein Quantencomputer könnte dies tun.
Die Ziel ist die Entwicklung von Kryptographie, die auch in Zukunft mit Quantencomputern sicher ist. Dies beinhaltet die Entwicklung neuer Hardwarealgorithmen und Beschleuniger, die diese Kryptographie auf Geräten mit begrenzten Ressourcen ermöglichen.