La Catedra Chip Cantabria (C3) parte de la experiencia, tanto a nivel de investigación como docente, de tres grupos de investigación de la Universidad de Cantabria en áreas que abarcan desde el diseño, verificación y test de circuitos integrados digitales, mixtos y de microondas hasta el desarrollo y aplicación de arquitecturas de procesador avanzadas, como RISC-V. Esta experiencia ha permitido definir líneas de colaboración con la empresa, en forma de proyectos de colaboración, convenios o cursos de formación, que van a ser potenciadas con esta propuesta. La cátedra C3 esta patrocinada por dos empresas (ACORDE y TST) de sectores complementarios: desarrollo de sistemas de radiofrecuencia y soluciones de Internet de las cosas (IoT, Internet of Things). Por parte de la UC, participant los siguientes Grupos de Investigación:
Grupo de Ingeniería Microelectrónica
Grupo de Arquitectura y Tecnología de Computadores
Grupo de Ingeniería de Microondas y Sistemas de Radiocomunicación
El objetivo general de la Cátedra C3 es el de promover y desarrollar actividades de investigación, formación y difusión en el área de la microelectrónica en colaboración con las empresas interesadas.
Este objetivo general se despliega en los siguientes objetivos específicos:
1. Mejorar la competitividad de la empresa regional y nacional
El acceso al silicio se ha demostrado estratégico a partir de la crisis de los semiconductores en 2022. El impacto en muchos sectores aparentemente alejados de la microelectrónica fue significativo.
Como reacción política, la Comisión Europea ha lanzado el ‘Chips Act’, un esfuerzo económico colosal con el objetivo de reforzar la competitividad y la resiliencia de Europa en tecnologías y aplicaciones de semiconductores, y ayudar a lograr la transición, tanto digital como ecológica. Para ello es necesario fortalecer el liderazgo tecnológico de Europa en este campo. La iniciativa proporcionará un gran número de oportunidades de investigación y colaboración entre universidades, centros tecnológicos y empresas. España se ha sumado a este esfuerzo mediante el PERTE Chip. La Universidad de Cantabria, que ya lideró en España el impulso a la microelectrónica en los 80 y 90, en el Plan Nacional de Microelectrónica y su participación en la iniciativa GAME, tanto en sus áreas de diseño en silicio como de MMICs, no puede quedarse al margen de este nuevo impulso. Hoy en día, los circuitos integrados implementan arquitecturas multiprocesadoras. Europa está haciendo una gran apuesta por liderar arquitecturas abiertas, concretamente el RISC-V. La Cátedra incluye a uno de los grupos españoles líderes en RISC-V. La Universidad de Cantabria ejerce la Secretaría de la asociación SOHA de investigación sobre RISC-V y Hardware abierto.
La Cátedra potenciará las actividades en cada grupo y aprovechará la sinergia entre ellos. Esta actividad de investigación tiene impacto directo sobre el tejido industrial regional y nacional. Así, la Cátedra arranca con tres patronos. Una empresa de Sevilla, Alter y dos empresas cántabras, Acorde y TST. La Cátedra permitirá consolidar y ampliar a un mayor número de empresas la colaboración e incrementar la transferencia tecnológica.
La Universidad de Cantabria es miembro de AENEAS e INSIDE desde la constitución de Artemis en 2008. Esta experiencia le ha permitido establecer una red de socios europeos con los que contribuir a la Chips JU, el esfuerzo investigador europeo en microelectrónica dentro del ‘Chips Act’.
2. Potenciar la actividad de investigación de la Universidad de Cantabria
La Cátedra permitirá incrementar la calidad de los grupos de investigación en líneas estratégicas definidas por la Comisión Europea y, en consecuencia, con mayores oportunidades de financiación:
- Co-diseño HW/SW de sistemas en chip basados en RISC-V, orientados a aplicaciones IoT y de
- Diseño y Test de circuitos Integrados digitales, analógicos y Mixtos, así como el desarrollo de Sistemas Micro-Electro-Mecánicos (MEMS), poniendo énfasis en aplicaciones que incluyan inteligencia artificial.
- Diseño y medidas de amplificadores de radiofrecuencia y microondas, de muy bajo ruido en tecnología SiGe, para aplicaciones de computación cuánticas y del espacio.
- Diseño y evaluación de arquitecturas RISC-V de aplicación
3. Incrementar el número de alumnos/as en áreas tecnológicas
El crecimiento de la microelectrónica en España y en Europa como resultado de las inversions en el Chips Act’ y el PERTE Chip, ofreceran oportunidades de trabajo de calidad en el sector a jóvenes ingenieros/as con conocimientos en estas tecnologías.
En los últimos años se observa que, aunque ha aumentado el porcentaje de mujeres, el número total de alumnos en electrónica y computadores ha tendido a la baja. Es un objetivo de la Cátedra aprovechar el impulso político en semiconductores para estimular el número de alumnus y alumnas interesados en diseñar, verificar y testar sistemas en chip complejos, que incluyan desde módulos digitales y mixtos hasta frecuencias de microondas, además de procesadores avanzados de código abierto. Los objetivos específicos en la actividad de formación son:
- Definir e impartir un curso de postgrado (master) en el programa propio de la Universidad de Cantabria, con una carga lectiva de, al menos, 60 Para potenciar la participación, se ofrecerán matriculas gratuitas para dicho curso financiadas por las empresas.
- Potenciar y mejorar la docencia, en el ámbito de la microelectrónica como arquitecturas de procesador avanzadas, tanto en planes de estudio reglados como en cursos y seminarios para empresa.
- Promover la realización de tesis doctorales, trabajos fin de grado y master en las áreas de actividad de la cátedra.
El master que será definido y puesto en marcha en el primer año de la cátedra proporcionará respuesta a las necesidades que las empresas del sector han manifestado tanto en grupos de trabajo para formación en el PERTE Chip (como AMETIC- ACADEMIA), como en comunicaciones directas con los miembros de la cátedra. También se tendrán en cuenta cursos y asignaturas afines impartidas tanto en la universidad solicitante como en otros centros nacionales y extranjeros. El curso tendrá al menos 6 módulos, pudiendo los alumnos cursar únicamente un subgrupo de los mismos, lo que le permitirá obtener micro-credenciales en un ámbito específico. Los módulos identificados son:
- Circuitos integrados analógicos y mixtos, abarcando desde sensores como MEMs hasta amplificadores y sistemas de conversión A/D. Se incluirá tanto del estudio de técnicas de diseño como de verificación y
- Circuitos integrados monolíticos de microondas (MMIC), con especial énfasis en el desarrollo de amplificadores de bajo ruido, incluyendo el diseño, las tecnologías de montaje y las medidas
- Sistemas digitales avanzados, que incluirá tanto descripción de sistemas digitales utilizando tanto C/C++ como lenguajes de descripción de hardware como técnicas de diseño, simulación, síntesis e implementación. Se prestará especial atención a las técnicas de verificación.
- Plataformas abiertas -RISCV- configurables, que dotará al alumno con capacidad para desarrollar, integrar y usar arquitecturas de procesador
- Sistemas embebidos inteligentes heterogéneos cuyo objetivo es proporcionar la capacidad para desarrollar aplicaciones que puedan hacer uso de las plataformas hardware (HW) que se estudian en el resto de los módulos. También se incluyen en este módulo metodologías para la integración de la parte HW y SW (software) del
- Trabajo Fin de Master, cuyo objetivo es demostrar competencia en las materias del curso, llegando al diseño de chips que será producido utilizando los recursos de EUROPRACTICE
4. Difusión y promoción
La tercera actividad de la cátedra C3 es la difusión y promoción tanto de las actividades de la cátedra como de la microelectrónica en general. En la actividad de difusión, los objetivos específicos son:
- Difundir los resultados de la cátedra a través de publicaciones en revistas y congresos relevantes, así como en páginas web asociadas al proyecto, que no solo informen sobre sus actividades, sino que también proporcionen acceso a sus documentos y
- Promocionar los ámbitos de trabajo de C3en actividades dirigidas a alumnos de Bachillerato como talleres, hackatons o similares, con objeto de incrementar el número de ingenieros formados en esta área.
- Potenciar la colaboración y transferencia de resultados a las empresas interesadas para incrementar su capacidad tecnológica y de competencia en un mercado.