Paul Wells, CEO von SureCore, sagt über die Speicherlösung: „Wir haben erfolgreich 180 nm-Musterchips bei 77 K getestet, so dass wir jetzt mit der Lizenzierung dieser IP beginnen können. Spannenderweise sind wir auch mitten in der Evaluierung der 22FDX-Demonstrator-IP und der Plan ist, diese in Kürze zur Lizenzierung zur Verfügung zu stellen. Jeder potenzielle Kunde, der an der Lizenzierung von geistigem Eigentum interessiert ist, möchte immer wissen, ob es siliziumerprobt ist und ob er einen Evaluierungsbericht erhalten kann. Es ist großartig, dass wir das bejahen können, und nicht nur das, wir können ihnen auch ein vollständiges Evaluierungsboard zur Verfügung stellen.“
„Wir haben soeben eine Finanzierungsrunde abgeschlossen, die es uns zum Teil ermöglicht, diesen schnell wachsenden Bereich unseres Geschäfts auszubauen. Unser Erfolg mit dem bewährten Cryo-CMOS wird wirklich dazu beitragen, das Wachstum derx QC-Gemeinschaft zu beschleunigen, indem wir die Kraft des fabless Geschäftsmodells freisetzen. Die Verfügbarkeit dieser wichtigen Cryo-IP, die bisher den Tier-1-Unternehmen vorbehalten war, wird dazu beitragen, dass Start-ups, die um die Kommerzialisierung ihrer neuartigen Qubit-Technologien kämpfen, gleiche Bedingungen vorfinden“, fügt Wells hinzu.
Projekt-Hintergrund
SureCore hat seine hochmodernen Fähigkeiten im Bereich des Ultra-Low-Power-Speicherdesigns genutzt, um eingebettete statische Direktzugriffsspeicher (SRAM), Registerdateien und kontaktprogrammierbare ROMs – allesamt wichtige Bausteine für jedes digitale Subsystem – zu entwickeln, die von 77 K (-196 °C) bis hinunter zu den für Quantencomputer (QCs) erforderlichen Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt arbeiten können. Darüber hinaus wurden sowohl die Standardzellen- als auch die IO-Zellen-Bibliotheken für den Betrieb bei kryogenen Temperaturen neu charakterisiert, so dass ein Industriestandard-RTL-zu-GDSII-Entwurfsablauf ohne weiteres übernommen werden kann.
Ein wesentliches Hindernis für die Skalierung der QC ist die Möglichkeit, die immer komplexer werdende Steuerelektronik in der Nähe der Qubits unterzubringen, die bei kryogenen Temperaturen im Kryostat untergebracht werden müssen. Dabei ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Leistungsaufnahme des Steuerchips so niedrig wie möglich gehalten wird, um sicherzustellen, dass die überschüssige Wärme so gering wie möglich gehalten wird, damit sie keine zusätzliche thermische Belastung für den Kryostaten darstellt. Hier erwies sich das Know-how von SureCore im Bereich des Low-Power-Designs als ausschlaggebend.
Fortschritte für die Quantencomputing-Industrie
Bei den derzeitigen QC-Designs befindet sich die Steuerelektronik außerhalb des Kryostats, da die moderne Halbleitertechnologie nur für Temperaturen bis zu -40 °C geeignet ist. Wenn die Temperatur in die Nähe des absoluten Nullpunkts gesenkt wird, ändern sich die Betriebseigenschaften der Transistoren deutlich. Die Messung, das Verständnis und die Modellierung dieser Verhaltensänderung in den letzten Monaten zeigen das Potenzial für den Bau von Schnittstellenchips, die Qubits bei kryogenen Temperaturen steuern und überwachen können.
Derzeit verbindet eine teure, sperrige Verkabelung die Raumtemperatur-Steuerelektronik mit den im Kryostat untergebrachten Qubits. Die Möglichkeit für QC-Entwickler, das Paradigma des fabriklosen Designs zu nutzen und ihre eigenen kundenspezifischen kryogenen Steuer-SoCs zu entwickeln, die zusammen mit den Qubits im Kryostat untergebracht werden können, ist ein entscheidender Faktor, der eine schnelle Skalierung der QC ermöglicht. Zu den unmittelbaren Vorteilen gehören Kosten, Größe und vor allem die Verringerung der Latenzzeit. Der nächste Schritt wird die Charakterisierung des Demonstrationschips bei Kryo-Temperaturen sein, um die Modelle weiter zu verfeinern und zu validieren und die Leistung zu verbessern.
Das vom IUK finanzierte Konsortium ist ein komplettes Ökosystem aus akademischen und industriellen Partnern mit dem erforderlichen Fachwissen und den Kernkompetenzen für die Entwicklung kryotoleranter Halbleiter-IP. Ziel des Projekts war es, eine Reihe von Basis-IP zu entwickeln und zu erproben, die an Entwickler lizenziert werden kann, damit diese ihre eigenen Cryo-CMOS-SoC-Lösungen entwickeln können. Auf diese Weise wird ihr Wettbewerbsvorteil im Bereich des Quantencomputings erheblich beschleunigt.
