Forschungsprojekte

HTV bietet verschiedenste Forschungsdienstleistungen und Studien an, z. B.:

  • Analytische Forschungsarbeiten, z. B. für innovative Fertigungsverfahren oder Leiterplattentechniken
  • Fragestellungen im Bereich der FPGA-Technologie
  • Entwicklung spezieller Packages/Gehäuse
  • Erforschung der Alterung von Materialien
  • Lebensdaueruntersuchungen an elektronischen Bauteilen und Geräten (z. B. HTV-Life®)
  • Internetrecherchen zu speziellen Fragestellungen
  • Patentrecherchen
  • Prototypenbau elektronischer Geräte und Machbarkeitsstudien

Bisherige Projekte, z. B.:

  • FPGAs:
    • Weiterentwicklung/Erforschung der (SoC)-FPGA-Technologie mit Schwerpunkt auf Zynq 7000 und Zynq UltraScale+
      • Entwicklung von Demonstratoren
      • Vereinigung der partiellen Rekonfiguration und dem Isolation Design Flow (IDF)
      • Umsetzung von kryptographischen Algorithmen in VHDL
        • Message Authentication Codes (HMAC) basierend auf SHA3
        • True Random Number Generators (TRNG) mit Ringoszillatoren
        • Pseudo True Random Number Generators (PRNG) basierend auf KMACXOF
        • Keccak-Algorithmus in unterschiedlichen Varianten, z. B. als SHA-3-256
      • Fehlererkennung mit dem Soft Error Mitigation (SEM) Controller
      • Mit AES verschlüsselte Datenübertragung zwischen einem Hostrechner und einem Zynq 7000 über die PCIe-Schnittstelle und Schlüsseltausch mit RSA
      • Durchführung von DPA-Angriffen (Differential Power Analysis bzw. Seitenkanalangriff) auf Mikrocontroller und FPGAs zur Ermittlung der inneren Prozesse eines digitalen Chips über dessen Stromverbrauch oder elektromagnetischer Abstrahlung
      • Bereitstellung von Informationen zu unterschiedlichen elektronischen Bauteilen (PLDs, CPLDs, FPGAs, SoC-FPGAs)
    • Verfassen von Security Targets für Produkte gemäß der Common Criteria (CC)
    • Anwendung der Kryptobibliothek Botan
  • Erkennung von Hardwaremanipulation/Rework durch die Analyse von Lötzinn
  • Aufbau eines SDR-Funklabors
  • Analyse unterschiedlicher Einflüsse auf die Datenintegrität von Speicherbauteilen
    (z. B. Zelltyp, Umgebungstemperatur, Höhenstrahlung)
  • Bestimmung von Differenzierungsmerkmalen unterschiedlicher Speichertechnologien
  • Untersuchung des Alterungsverhaltens von OLEDs

HTV erforscht verschiedenste Problem- bzw. Fragestellungen rund um elektronische Bauteile oder Baugruppen.

Jahrzehntelange Erfahrung, hochmodernes Equipment, individuell zusammengestellte Teams aus bestens qualifizierten Ingenieuren, Technikern, Chemikern und Physikern sowie enge Zusammenarbeit mit führenden Universitäten weltweit ermöglichen es, für nahezu jedes Kundenanliegen die passende Forschungsarbeit gemäß dem aktuellsten Wissensstand zielführend umzusetzen.

Infobox: FPGAs
FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) sind aufgrund immer weiter ansteigender Leistungsfähigkeit und Geschwindigkeit stetig bedeutsamer werdende Chips, die vermehrt Anwendung in nahezu allen Bereichen finden, in denen elektronische Geräte und Informationsverarbeitungssysteme zum Einsatz kommen.

Infobox: Common Criteria (CC)
Internationaler Standard zur Prüfung und Bewertung der Sicherheitseigenschaften von IT-Produkten.

In den vergangenen Jahren konnten bereits beachtliche Erfolge auch für staatliche Stellen erzielt werden.

So erforscht HTV seit einigen Jahren beispielsweise im Rahmen unterschiedlicher Studien die immer bedeutsamer werdende FPGA-Technologie. Ziel dabei ist es, die Fähigkeiten und Eigenschaften neuester Chip Technologien praktisch zu erproben und aktuelle Grenzen der Machbarkeit aufzuzeigen.

Durch diese z. T. bahnbrechende Grundlagenforschung werden sich zukünftig eine Vielzahl neuer Einsatz- und Anwendungsmöglichkeiten, speziell im Bereich der IT- und Funktionssicherheit, ergeben.

Leiterplatte mit FPGA-Bauteil
Isolation Design Flow (IDF):
Methode zur Erstellung von fehlertoleranten Systemen bei FPGAs, bei der einzelne Bereiche in der FPGA-Logik physikalisch voneinander getrennt werden. Sollte es in einem Bereich des Chips zu einem Fehler kommen, können die anderen isolierten Bereiche ohne Störung weiterarbeiten.

Partielle Rekonfiguration:
Konfigurationsmöglichkeit um einen Teil der physikalischen Funktion eines FPGAs im Betrieb zu ändern. Bestimmte Funktionen können so im laufenden Betrieb aktualisiert, ausgetauscht oder entfernt werden.
Software Defined Radio (SDR)-Funklabor:
Konzepte für Hochfrequenz-Sender und -Empfänger, bei denen kleinere oder größere Anteile der Signalverarbeitung mit Software verwirklicht werden.

Veröffentlichungen


In einem weiteren Projekt wurde bei HTV mithilfe modernster Lichtmesstechnik das Alterungsverhalten bzw. die Langlebigkeit von Halogen-, LED- oder auch OLED-Lampen erforscht.
Neben Änderungen hinsichtlich der Helligkeit konnten auch Abweichungen in Farbtemperatur oder Farbort erfasst und ausgewertet werden.
Insbesondere für sensible Bereiche, wie z.B. in der Medizintechnik, bei der die optischen Werte von in Messtechnik eingesetzten LEDs über die gesamte Lebensdauer unbedingt konstant bleiben müssen, ist diese Bestimmung der optischen Parameter von entscheidender Bedeutung.

Untersuchung von LEDs mit einer Ulbrichtkugel