Załącznik I

Opis techniczny Inicjatywy: zakres działań

Początkowe, a w stosownych przypadkach późniejsze działania wspierane w ramach Inicjatywy realizowane są zgodnie z następującym opisem technicznym:

Część I

Zdolności w zakresie projektowania na potrzeby zintegrowanych technologii półprzewodnikowych

Inicjatywa umożliwia zbudowanie innowacyjnych zdolności na dużą skalę w zakresie projektowania na potrzeby zintegrowanych technologii półprzewodnikowych za pomocą dostępnej w całej Unii wirtualnej platformy projektowej. Wirtualna platforma projektowa będzie się składała z nowych innowacyjnych funkcjonalności projektowych z rozszerzonymi bibliotekami i narzędziami, obejmujących dużą liczbę istniejących i nowych technologii (w tym powstających technologii, takich jak zintegrowana fotonika, technologie kwantowe i sztuczna inteligencja/technologie neuromorficzne). W połączeniu z istniejącymi narzędziami EDA platforma umożliwi projektowanie innowacyjnych komponentów i nowych koncepcji systemów oraz wykazanie kluczowych funkcji, takich jak nowe podejścia do wysokiej wydajności, niskiego zużycia mocy, bezpieczeństwa, nowych rodzajów architektury systemów 3D i systemów heterogenicznych itp.

Dzięki ścisłej współpracy z użytkownikami branżowymi z różnych sektorów gospodarki wirtualna platforma projektowa połączy społeczności przedsiębiorstw zajmujących się projektowaniem, dostawców praw własności intelektualnej i narzędzi z organizacjami badawczo-technologicznymi w celu dostarczenia rozwiązań w zakresie wirtualnych prototypów opartych na wspólnym rozwoju technologii. Koszty związane z ryzykiem i koszty rozwoju będą dzielone, promowane będą także nowe oparte na internecie metody dostępu do narzędzi projektowania, z elastycznymi modelami kosztów, w szczególności na potrzeby prototypowania, oraz wspólne normy dla interfejsów.

Wirtualna platforma projektowa będzie stale modernizowana pod kątem nowych zdolności w zakresie projektowania i stale wzbogacana o coraz większą liczbę technologii i projektów opracowywanych z myślą o procesorach o niskiej mocy (z uwzględnieniem otwartej architektury takiej jak RISC-V). Ponadto wirtualna platforma projektowa może umożliwiać projektowanie innych technologii, takich jak czipy programowalne oparte na bezpośrednio programowalnych macierzach bramek (FPGA), nowe rodzaje architektury systemów 3D i systemów heterogenicznych itp. Będzie oferowała usługi w chmurze, maksymalnie zwiększając dostępność i otwartość dla całej społeczności dzięki łączeniu w sieć istniejących i nowych centrów projektowania w państwach członkowskich.

Część II

Linie pilotażowe służące przygotowaniu innowacyjnej produkcji, testowaniu i walidacji

Inicjatywa wspiera linie pilotażowe służące produkcji, testowaniu i walidacji wypełniające lukę między laboratorium a produkcją zaawansowanych technologii półprzewodnikowych, takich jak: architektury i materiały na potrzeby energoelektroniki sprzyjające zrównoważonej i odnawialnej energii, magazynowaniu energii, inteligentnemu wytwarzaniu zgodnie z najwyższymi standardami środowiskowymi, automatyzacji i elektromobilności, niższemu zużyciu energii, cyberbezpieczeństwu, bezpieczeństwu funkcjonalnemu, wyższym poziomom mocy obliczeniowej lub łączące przełomowe technologie, takie jak neuromorficzne i wbudowane czipy AI, zintegrowana fotonika, grafen i inne technologie oparte na materiałach 2D, łączące elektronikę i mikrofluidykę w systemach heterogenicznych oraz rozwiązania technologiczne służące zrównoważoności i obiegowi zamkniętemu elektronicznych komponentów i systemów. Obszary zainteresowania obejmują:

a) Linie pilotażowe służące prowadzeniu doświadczeń oraz testowaniu i walidacji – w tym za pomocą narzędzi projektowania procesów – w odniesieniu do wydajności bloków IP, wirtualnych prototypów, nowych projektów i nowatorskich zintegrowanych systemów heterogenicznych w otwarty i dostępny sposób.

Wirtualna platforma projektowa umożliwi testowanie i walidację – na liniach pilotażowych za pomocą narzędzi projektowania procesów na wczesnym etapie – projektów nowych bloków IP oraz nowych koncepcji systemów, zapewniając natychmiastowe informacje zwrotne w celu dopracowania i udoskonalenia modeli przed przekazaniem do produkcji. W ramach Inicjatywy od początku rozszerzane będą niektóre istniejące linie pilotażowe, w synergii z infrastrukturą projektową, aby umożliwić dostęp do projektów w zakresie projektowania i tworzenia (wirtualnych) prototypów.

b) Nowe linie pilotażowe w zakresie technologii półprzewodnikowych, takie jak technologia w pełni zubożonego krzemu na izolatorze do poziomu 10–7 nm, zaawansowane tranzystory polowe zawierające bramki ze wszystkich stron kanału i najbardziej zaawansowane generacje technologii (na przykład poniżej 2 nm), uzupełnione o linie pilotażowe do integracji systemów heterogenicznych 3D i zaawansowanych technologii instalacji w obudowie. Linie pilotażowe będą łączyły najnowsze działania w zakresie badań naukowych i innowacji oraz ich wyniki.

Linie pilotażowe będą obejmowały specjalną infrastrukturę projektową składającą się na przykład z modeli projektowych symulujących proces produkcji przy użyciu narzędzi projektowania stosowanych do projektowania obwodów i systemów jednoukładowych. Utworzone zostaną infrastruktura projektowa oraz przyjazna dla użytkownika wirtualizacja linii pilotażowych, co sprawi, że staną się one bezpośrednio dostępne w całej Unii za pośrednictwem wirtualnej platformy projektowej. Takie powiązanie umożliwi społeczności projektantów testowanie i walidację opcji technologicznych, zanim staną się one dostępne na rynku. Zapewni, aby nowe projekty czipów i systemów w pełni wykorzystywały potencjał nowych technologii i zapewniały przełomowe innowacje.

Te linie pilotażowe łącznie przyspieszą postępy w zakresie unijnej własności intelektualnej, unijnych umiejętności i innowacji w zakresie technologii wytwarzania półprzewodników oraz wzmocnią pozycję Unii w zakresie nowych urządzeń i materiałów do wytwarzania zaawansowanych modułów technologii półprzewodnikowej, takich jak na przykład litografia i technologie płytek półprzewodnikowych (wafli).

Organizuje się ścisłe uzgodnienia i współpracę z przemysłem, aby odpowiednio ukierunkować to zwiększenie zdolności oraz kluczowe włączenie od chwili uruchomienia wybranych kwalifikujących się linii pilotażowych obejmujących na przykład zaawansowaną technologię instalacji w obudowie, integrację technologii heterogenicznych 3D oraz istotne dodatkowe funkcje, takie jak fotonika krzemowa, energoelektronika, technologie detekcji, grafen krzemowy oraz technologie kwantowe. Ta potężna rozbudowana ogólnounijna infrastruktura linii pilotażowej, ściśle połączona z infrastrukturą umożliwiającą projektowanie, ma fundamentalne znaczenie dla poszerzania unijnej wiedzy i rozwijania unijnych zdolności i potencjału w celu zlikwidowania luki innowacyjnej między badaniami naukowymi finansowanymi ze środków publicznych a finansowanym komercyjnie wytwarzaniem oraz zwiększenia w Unii do końca tego dziesięciolecia zarówno popytu, jak i wytwarzania.

Część III

Zaawansowane zdolności technologiczne oraz możliwości w zakresie inżynierii w odniesieniu do czipów kwantowych

Inicjatywa odpowiada, w oparciu o badania naukowe, na szczególne potrzeby dotyczące następnej generacji komponentów przetwarzania informacji wykorzystujących nieklasyczne zasady, w szczególności czipów wykorzystujących zjawiska kwantowe (tj. czipów kwantowych). Obszary zainteresowania obejmują:

a) Innowacyjne biblioteki projektowe na potrzeby czipów kwantowych, bazujące na procesach projektowania i produkcji stosowanych w ugruntowanych procesach klasycznego sektora półprzewodników, na potrzeby platform kubitowych opartych na półprzewodnikach i fotonice. Ich uzupełnieniem są działania ukierunkowane na rozwój innowacyjnych i zaawansowanych bibliotek projektowych i procesów produkcji na potrzeby alternatywnych platform kubitowych, niekompatybilnych z półprzewodnikami.

b) Linie pilotażowe służące do integracji obwodów kwantowych i elektroniki sterującej do budowy czipów kwantowych, oparte na prowadzonych obecnie badaniach i korzystające z tych badań oraz zapewniające dostęp do specjalnych pomieszczeń czystych i fabryk do prototypowania i produkcji, obniżające barierę wejścia dla rozwoju i produkcji małych ilości komponentów kwantowych i przyspieszające cykle innowacji.

c) Ośrodki testowania i walidacji zaawansowanych komponentów kwantowych, w tym tych produkowanych przez linie pilotażowe, wypełniające lukę w zakresie informacji zwrotnych między projektantami, producentami a użytkownikami komponentów kwantowych.

Część IV

Sieć centrów kompetencji i rozwijanie umiejętności

Inicjatywa wspiera następujące działania:

a) Utworzenie sieci centrów kompetencji w każdym państwie członkowskim w celu propagowania stosowania tych technologii; sieci te będą działały jako interfejsy między wirtualną platformą projektową a liniami pilotażowymi, ułatwiając ich efektywne wykorzystywanie i przekazując zainteresowanym stronom, w tym MŚP będącym użytkownikami końcowymi, wiedzę fachową i umiejętności. Centra kompetencji będą świadczyły innowacyjne usługi na rzecz przemysłu, ze szczególnym uwzględnieniem MŚP, środowisk akademickich i organów publicznych, zapewniając szerokiemu wachlarzowi użytkowników dostosowane do potrzeb rozwiązania sprzyjające szerszemu upowszechnianiu w Unii projektów i zaawansowanej technologii. Będą również wspomagały rozwijanie w Unii wysoko wykwalifikowanej siły roboczej.

b) W odniesieniu do umiejętności, specjalne działania szkoleniowe dotyczące narzędzi projektowania i technologii półprzewodnikowych będą organizowane na poziomie lokalnym, regionalnym lub ogólnounijnym. Wspierane będą stypendia na studia podyplomowe. Działania te będą stanowiły uzupełnienie zobowiązań sektorowych w ramach paktu na rzecz umiejętności, przyczyniając się do zwiększenia – we współpracy ze środowiskami akademickimi – liczby staży i praktyk zawodowych. Przedmiotem uwagi będą również programy zmiany i podnoszenia kwalifikacji pracowników przechodzących z innych sektorów.

Część V

Działania w ramach „Funduszu na rzecz Czipów” mające na celu zapewnienie dostępu do kapitału przedsiębiorstwom typu start-up, przedsiębiorstwom scale-up, MŚP i innym przedsiębiorstwom w łańcuchu wartości półprzewodników

Inicjatywa wspiera tworzenie dynamicznego ekosystemu półprzewodników i innowacji kwantowych poprzez wspieranie szerokiego dostępu przedsiębiorstw typu start-up, przedsiębiorstw scale-up i MŚP do kapitału wysokiego ryzyka, aby w zrównoważony sposób rozwijały swoją działalność i zwiększały swoją obecność na rynku.