Digitale Lösungen für Halbleiter – von Design über Fertigung bis Integration

Software ist der Schlüssel zur Mobilität, Fertigung und zum Gesundheitswesen von morgen. Zunehmende Konnektivität, Automatisierung und Personalisierung erfordern robuste, skalierbare Softwarearchitekturen und effiziente Entwicklungsumgebungen. Als Entwicklungspartner unterstützen wir Sie dabei, diese Anforderungen in ein technisch ausgereiftes und systematisch entwickeltes softwaredefiniertes Produkt umzusetzen.

• Maßgeschneiderte Softwarekonzepte für softwaredefinierte Fahrzeuge, industrielle Sensoren, Fertigungsanlagen oder medizinische Geräte
• Integration in moderne Softwarefabriken und kontinuierliche Entwicklungsumgebungen

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Whitepaper: Entwicklung software-definierter Produkte optimieren

Embedded-Lösungen basieren auf hochoptimierten Software-Ökosystemen. Wir unterstützen die standard-konforme Entwicklung von HAL, BSP und Treibern für Ihre Halbleiterprodukte, um die Markteinführung zu beschleunigen und die Integration zu erleichtern.

• Hochgradig kundenspezifische HAL- und BSP-Entwicklung sowie -Implementierung
• Konforme Entwicklung für Electronic Components & Microsystems unter Berücksichtigung von IEC 60747 und EMV-Anforderungen gemäß IEC 61000 
• Einhaltung von ISO 26262, ISO 21434, IEC 61508, IEC 61511 und weiteren relevanten Standards

KI in IoT-Sensoren, Edge-Geräten oder mobilen Systemen ermöglicht, die Latenz für kritische Entscheidungen in Echtzeit zu reduzieren, den Energieverbrauch zu senken und den Datenschutz durch lokale Verarbeitung zu verbessern. Wir begleiten Sie von der Geschäftsstrategie sowie Integration von KI-Toolchains bis hin zum marktreifen Produkt mit eingebetteter KI.

• Datengetriebene Entwicklungsprozesse von Rapid Prototyping bis zur Serienreife
• Skalierbares Datenmanagement und robuste Deployment-Workflows — von ersten Prototypen bis zum globalen Rollout
• Kontinuierliche Verbesserung individueller KI-Lösungen
• Ideation und Business-Case-Bewertung

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Referenzdesigns und Evaluation Kits beschleunigen die Integration für OEMs und vereinfachen die Einführung von Steuerungen und Sensoren. Wir unterstützen bei der Konzeption geeigneter Lösungen für Zielkundengruppen, beim Prototyping, beim Design Transfer in die Serienentwicklung sowie beim Produktlebenszyklus inklusive Updates.

• Entwicklung von Referenzdesigns und Evaluation Kits – von der Idee bis zum vollständigen Kit für verschiedene Anwendungsfälle, z. B. Rapid Prototyping oder IC-Evaluierung in HV-Anwendungen und vieles mehr
• Konzeptdefinition, Prototyping und Designübertragung in die Serienentwicklung
• Lebenszyklusunterstützung einschließlich Updates, z. B. Cyber Security-Patches

FPGA-basierte Workflows ermöglichen eine flexible Validierung von ASICs und Mikrocontrollern vor und nach der Siliziumfertigung. Wir unterstützen den Designprozess mit umfassender Expertise in den Bereichen Digitaldesign, HDL- und Logik-Backend-Tools sowie Designverifizierung durch automatisierte Tests.

• Pre-Silicon-Emulation, z. B. für die Echtzeit-Softwareentwicklung auf SoCs
• Entwicklung von Test-suiten für die Post-Silicon-Validierung
• Unterstützung von der Architektur- und Hardwareauswahl bis hin zu Implementierung, Verifizierung und Testing

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Prüfstände, fortschrittliche Testautomatisierung, Traceability-Systeme und Robotik verbessern die Qualitätssicherung, schaffen End-to-End-Transparenz und erhöhen den Durchsatz in der Halbleiterfertigung und verwandten Industrien. Als Engineering-Partner begleiten wir den gesamten Entwicklungsprozess.

• End-to-End-Engineering von der Analyse und Konzeptentwicklung bis zur Implementierung und reibungslosen Inbetriebnahme
• Ganzheitliche Prozessperspektive statt isolierter Testfälle
• Ausrichtung an branchenspezifischen Standards und regulatorischen Anforderungen (z. B. Maschinensicherheit nach IEC 62061, IEC 61508, ISO 13849 und ISO 12100 sowie Bauteilqualifizierung)

Die digitale Transformation verändert Produkte, Prozesse und Geschäftsmodelle im gesamten Halbleiter-Ökosystem. Basierend auf spezifischen Herausforderungen unterstützen wir Unternehmen mit einer maßgeschneiderten Strategie – vom ersten Konzept bis zur Umsetzung.

• Digitale Strategien für Gerätehersteller
• Organisationsentwicklung für Plattform- und Ökosystemstrategien
• Innovationskonzepte basierend auf Data Analytics und KI-gestützten Produkten

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Die Herausforderung: Strenge MISRA-Anforderungen und Entwicklung des MCAL-Kryptotreibers
Unser Kunde, ein führendes Halbleiterunternehmen, musste neue Treiber strikt nach MISRA für die Automobilindustrie entwickeln. Gleichzeitig sollte ein MCAL-Kryptotreiber für ein Sicherheitsgerät ohne HSM realisiert werden. Dafür war ein detailliertes Requirements Engineering, ein präzises AUTOSAR-MCAL-Design und eine MCAL-Treiberbibliothek mit acht Modulen notwendig.

Zusätzlich sollte der bestehende Complex Device Driver (CDD), ursprünglich für non-automotive Anwendungen, für die Automobilanforderungen adaptiert werden, um Siliziumfunktionen zuverlässig in der Automotive-Applikationsschicht abzubilden. Hohe Dynamik im Board Support Package (BSP) sowie die Einrichtung einer kompatiblen Entwicklungsumgebung steigerten die Komplexität weiter.

Die Lösung: Fachwissen, Methodenkompetenz & enge Zusammenarbeit
Dank unserer umfassenden AUTOSAR-MCAL-Expertise und gezieltem KI-Einsatz konnten wir die Codequalität erhöhen und MISRA-Warnungen auf ein Minimum reduzieren. Workshops mit dem Kundenteam halfen, Risiken früh zu identifizieren. Zudem wurde eine nahtlose Interaktion mit Crypto/SecureIP sichergestellt.

Für die Migration der Gerätetreiber arbeiteten wir eng mit dem Kunden und seinem Lieferanten zusammen – Ergebnis war eine integrierte End-to-End-Lösung, die genau auf die kritischen Anforderungen im Automobilbereich zugeschnitten ist. Ein Davinci-Plugin vereinfacht die Konfiguration des MCAL-Moduls und die Codegenerierung.

Der Mehrwert: MISRA-Konformität, bessere Flexibilität und Zukunftssicherheit
Unsere Umsetzung erfüllte die Anforderungen des Kunden bei hoher Codeintegrität mit minimalen MISRA-Warnungen. Durch die Anpassung der non-automotiven Softwarekomponenten an Automotive-Standards erreichten wir eine zuverlässige Systemleistung. Eine modulare Architektur ermöglicht es, zukünftige Updates problemlos durchführen. Automatisierte Testprotokolle sichern die robuste Validierung von Modulen in verschiedenen Umgebungen.

Darüber hinaus haben wir die BSP-Basis für mehr Plattformflexibilität optimiert sowie den secureIP-Stack neu strukturiert. Architektur und Design wurden für Multicore-Szenarien ausgelegt, wodurch deutliche Performance-Gewinne erzielt werden – inklusive zukunftsfähiger Funktionen wie Krypto-Asset-Management.

Die Herausforderung: Projektverzögerungen durch komplexe AUTOSAR-Anforderungen und Radar SOC-Herausforderungen
Unser Kunde, ein führender Zulieferer im Automotive-Sektor, sah sich mit Verzögerungen in einem wichtigen Serienentwicklungsprojekt konfrontiert. Die Ursachen waren vielfältig: begrenztes AUTOSAR-Know-how sowie Herausforderungen bei der Integration des AUTOSAR-Stack auf dem SOC. Zudem mussten unter hohem Zeitdruck Schnittstellen zur DSP-Software implementiert und der DSP an den ARM Core angebunden werden. Zusätzliche Herausforderungen waren die Integration des externen Flash Speichers als auch das Fehlen eines geeigneten Bootloaders.

Die Lösung: AUTOSAR-Expertise und partnerschaftliche Zusammenarbeit
Mit unserer umfangreichen Erfahrung in der Konfiguration von AUTOSAR-Stacks sowie in der Embedded Entwicklung inkl. zugehöriger Tools übernahmen wir die technische Leitung der Basissoftwareintegration und verantwortete die Ebenen SWE1-6 gemäß ASPICE. Dies umfasste neben der Konfiguration des AUTOSAR Stacks die Integration von OEM-Standardkomponenten, die Entwicklung des Bootloaders und eines umfassenden Security-Konzepts sowie dessen Implementierung. Während des gesamten Projekts arbeitete das ITK Engineering-Team eng mit dem Kunden sowie dessen OEM, AUTOSAR-Stack- und Hardware-Anbietern zusammen, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Der Mehrwert: Gestärktes Vertrauen zum OEM und fristgerechter Produktionsstart
Durch unsere gezielte Unterstützung konnte der Projektzeitplan wieder aufgeholt werden und alle relevanten Entwicklungsmeilensteine wurden rechtzeitig erreicht. Der angestrebte Produktionsstart (SOP) wurde erfolgreich eingehalten. Die überzeugende Ergebnisqualität, Zuverlässigkeit und Transparenz führten dazu, dass das Vertrauen des OEM in unseren Kunden auf Management-Ebene gestärkt wurde. Das Projekt wurde trotz deutlichem Verzug nicht gestoppt und die Gefahr von Vertragsstrafen konnten von unserem Kunden erfolgreich abgewendet werden.   Die Projektperformance auf Basissoftwareebene wurde am Ende vom OEM als Benchmark gewürdigt.