BMFTR-Verbundprojekt VE- Silhouette - Heterogene Photonik Elektronik Plattform für vertrauenswürdige quelloffene Prozessoren; F&E- Vorhaben im Rahmen von "Vertrauenswürdige Elektronik (ZEUS)"

Abstract

Ziel des Projektteilvorhabens SILHOUETTE war die Entwicklung einer skalierbaren elektro-optischen Interposerplattform zur Realisierung eines manipulationssicheren Systems zur Übertragung elektrischer Signale (vertrauenswürdige Elektronik) auf Wafer-Level. Ausgangspunkt war die Erkenntnis, dass sicherheitskritische Systeme - insbesondere offene Prozessorsysteme - zunehmend durch komplexe elektrische Schnittstellen, hohe Datenraten und steigende Integrationsdichten geprägt sind, wodurch Manipulations- und Abhörrisiken zunehmen. Die konsequente Verlagerung sicherheitsrelevanter Signalpfade in die photonische Domäne bietet hier wesentliche Vorteile hinsichtlich Abhörsicherheit, elektromagnetischer Robustheit und Energieeffizienz. Ziel des Konsortiums war es daher, siliziumbasierte photonische Technologien in Form einer modularen Plattform für konkrete Sicherheitsanwendungen nutzbar zu machen und diese mit mikroelektronischen Komponenten elektro-optisch zu kointegrieren. Wissenschaftlich knüpfte das Projekt an frühere Arbeiten zu photonischen Interposern an, wie sie erstmals im EU-Projekt PHOXTroT demonstriert wurden. Dort standen jedoch primär optische Datenverbindungen für Datacenter- und HPC-Anwendungen im Fokus, während die enge elektro-optische Kopplung, die Integration aktiver Komponenten sowie sicherheitsrelevante Funktionen nur eine untergeordnete Rolle spielten. Weitere relevante Vorarbeiten existierten im Bereich photonischer Through-Silicon-Vias sowie im Packaging und in der Charakterisierung photonischer Bauelemente, insbesondere beim Projektpartner TU Dresden, IAVT. Photonische Plattformen werden u.a. von IMEC und LETI angeboten. Dies jedoch meist auf spezialisierte Einzelanwendungen und Bauelemente fokussiert und eine zusätzliche Integration in komplexe elektronische Systeme erfordernd.