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IaC18 - Gesa und Timo beim Workshop

| VDE / Anja Rottke
25.05.2021

Join INVENT a CHIP - jetzt!

Ihr liebt Herausforderungen und wollt mehr über Chipdesgin wissen? Ihr wollt Lösungen für Zukunftsfragen mit High-Tech entwickeln? Dann macht jetzt mit bei INVENT a CHIP 2021!

Bis 15. September könnt ihr beim IaC-Quiz euer Wissen in der Mikroelektronik testen und vor allem erweitern - als erstes Warm-up sozusagen.

Bis Ende August könnt ihr euch auch der IaC-Challenge stellen. Ihr bekommt online eine Einführung von Expert*innen ins Chipdesign. Euer Wissen könnt ihr dabei direkt an den kniffligen Aufgaben erproben. Die 10 Besten legen dann selber Hand an und setzen nach einem exklusiven Online-Tutorial ein erstes Projekt mit ihrem selbst konfigurierten Mikrochip und weiterer Hardware um. Die Sieger*innen werden Anfang November geehrt - hoffentlich live vor Ort, auf dem MikroSystemtechnikKongress in Ludwigsburg.

Kontakt

Anja Rottke
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INVENT a CHIP 2021 - IaC-Quiz und IaC-Challenge

INVENT a CHIP startet auch in diesem zweiten Jahr der Covid-19-Pandemie! Mit sicheren digitalen Formaten und der Hoffnung, im Spätherbst ein persönliches Treffen mit den Sieger*innen zu ermöglichen. Und natürlich mit der erlernten Flexibilität, die Abläufe ggf. den Herausforderungen der Pandemie erneut anpassen zu müssen.

Nehmt teil am IaC-Quiz, unserem Fragebogen mit 20 kniffligen Fragen zu Mikrochips, Elektronik und Nachhaltigkeit. Aufgrund des Ausnahmejahrs haben wir die Einreichfrist auf den 15. September verlängert. So können viele mitmachen und die Aufgaben eignen sich auch für Schul-Projekte, AGs, Hausaufgaben oder grundsätzlich zur Beschäftigung mit Mikroelektronik.

In der IaC-Challenge verbinden wir beides: Detailwissen zum Chipdesign und Spaß am eigenen Tüfteln! Von einfachen logischen Gattern bis hin zu einer Chip-Konfiguration in der sog. Hardwarebeschreibungssprache VHDL seid ihr gefragt. Die 10 Besten der IaC-Challenge-Aufgaben bekommen ein eigenes FPGA-Board samt exklusivem Online-Tutorial mit Einführung in die Verwendung eines Solartrackers. Dann könnt ihr das Erlernte direkt anwenden und eine nachhaltige Anwendung umsetzen – euer eigener, vom FPGA-Board gesteuerter Solartracker nutzt möglichst optimal das Sonnenlicht oder eine andere Lichtquelle. Das ist natürlich nur ein erstes Projekt, vielleicht habt ihr auch eigene Ideen?

IaC-Quiz - unser Fragebogen

Los geht's! Taucht ein in die Welt der Mikrochips und beantwortet 20 knifflige Fragen aus diesem wichtigen Bereich der Zukunftstechnologien. Seid fit für die Zukunft!

Registriert euch für INVENT a CHIP 2021 und reicht eure Antworten online ein. Bitte beachtet folgende Hinweise beim Bearbeiten des IaC-Quiz:

Aufgabe 6: Im Aufgabentext des PDFs und der Druckversion wurde die Abkürzung von Ops falsch eingeführt. Diese sind die Anzahl von Operationen pro Bild (und nicht pro Sekunde).

Aufgabe 15: Zur Lösung der Aufgabe berücksichtigt bitte, dass sich bei der abgebildeten Schaltung eine logische "1" am Ausgang Y durchsetzt. Hierbei sind die UND-Gatter als Reihenschaltung von zwei Schaltern realisiert.

Beide Hinweise findet ihr selbstverständlich direkt im Web im Join-Portal bei den entsprechenden Aufgaben des IaC-Quiz.

Die 50 besten Teilnehmer*innen gewinnen je einen Mikrocontroller.

Jede/r Teilnehmende bekommt ein Zertifikat für die Bewerbungsmappe. Und selbstverständlich auch die Lösungen.

Schulen winkt ein besonderer Preis: Die Schulen mit den durchschnittlich besten Einreichungen (gewertet bei Schulen ab 50 Einreichungen) erhalten einen Schulpreis in Höhe von 1.000, 750 oder 500 Euro. Der Clou - diese Gelder sind nicht projektbezogen, d.h. ihr könnt sie dafür einsetzen, wo ihr sie in der Schule am besten gebrauchen könnt. Aber gerne für eure Technik-AG oder spannende Projekte.

Viel Spaß beim Tüfteln!

IaC-Quiz Link Teilnahme und Downloads

IaC-Challenge

Ihr habt das IaC-Quiz schon beantwortet und sucht neue Herausforderungen? Dann macht mit bei der IaC-Challenge.

Bei der IaC-Challenge stellt ihr online euer Wissen unter Beweis und eignet euch Kenntnisse im Chipdesign an. 5 knifflige Aufgaben warten auf euch. Es geht los mit Logikgattern, mit den weiteren Aufgaben entwirfst du eine integrierte Schaltung. Die Verschaltung der Logikgatter wird dabei in der Hardwarebeschreibungssprache VHDL beschrieben und simuliert. Deine Challenge ist es, innerhalb der vier Monate einen komplexen Zähler mit Anzeige umzusetzen. Die Aufgaben werden um kleine Tutorials ergänzt. Konkret gilt es, die folgenden Aufgaben zu bewältigen:

  • Aufgabe 1: Digitale Schaltungen entwerfen und verifizieren
  • Aufgabe 2: Hardwarebeschreibungssprachen und Verifikation
  • Aufgabe 3: Synchrone Schaltungen und Simulation
  • Aufgabe 4: Module, Hierarchien und komplexe Schaltungen
  • Aufgabe 5: Ansteuerung von Peripherie und Emulation

Die Herausforderung besteht nicht nur in der logisch-richtigen Lösung, es gilt auch - wie ein/e Ingenieur/in - eine effiziente Lösung mit möglichst wenig Aufwand zu erreichen.

Die 10 Besten erhalten ein eigenes FPGA-Board sowie ein exklusives Online-Tutorial zur Nutzung desselben und einen Solartracker.

Und dann wird es noch mal richtig spannend - ihr tüftelt an eurem eigenen Solartracker, in echter Hardware! Begleitet von den Expert*innen der Uni Hannover setzt ihr nun eine erste Idee mit eurem FPGA-Board um.

Zur Preisverleihung (voraussichtlich am 9.11.21 in Ludwigsburg auf dem MST-Kongress) werden alle 10 Finalisten eingeladen und geehrt. Die 3 Sieger (= beste Ansteuerung des Solartrackers mit dem größten Energieertrag) erhalten eine zusätzliche Auszeichnung, die Geldpreise staffeln sich nach der Platzierung.

IaC-Challenge Link Teilnahme

Wettbewerbsunterlagen

Macht mit beim IaC-Quiz rund ums Chipdesign und bei der IaC-Challenge. Dazu müsst ihr euch hier registrieren.

Im Downloadbereich findet ihr die aktuellen Wettbewerbsunterlagen auch als PDFs.

Neu in 2021: Ihr könnt das IaC-Quiz auch direkt online ausfüllen, alle Fragen sind direkt aufrufbar und zu beantworten. Wer zusätzlich oder auch alternativ lieber erst noch mit einer Papierversion oder dem PDF arbeitet, die/der kann sich das PDF hier herunter laden oder gedruckte Fragebögen bestellen. Es gilt: Das Einreichen der Antworten ist nur online möglich. Bitte beachtet folgende Hinweise beim Bearbeiten des IaC-Quiz:

Aufgabe 6: Im Aufgabentext des PDFs und der Druckversion wurde die Abkürzung von Ops falsch eingeführt. Diese sind die Anzahl von Operationen pro Bild (und nicht pro Sekunde).

Aufgabe 15: Zur Lösung der Aufgabe berücksichtigt bitte, dass sich bei der abgebildeten Schaltung eine logische "1" am Ausgang Y durchsetzt. Hierbei sind die UND-Gatter als Reihenschaltung von zwei Schaltern realisiert.

Beide Hinweise findet ihr selbstverständlich direkt im Web im Join-Portal bei den entsprechenden Aufgaben des IaC-Quiz.

Für Schulen und zur Info gibt es weiterhin einen Flyer und ein Plakat zum Aushängen in der Schule.

Viel Spaß beim Tüfteln!

Wettbewerbsunterlagen

Teilnahmebedingungen

Die detaillierten Teilnahmebedingungen zum Wettbewerb INVENT a CHIP 2021 mit seinen Parts des IaC-Quiz und der IaC-Challenge findest du hier.

Infos für Lehrkräfte

Sie möchten INVENT a CHIP im Unterricht oder in einer AG bekannt machen? Gerne können Sie bei unserem IaC-Quiz den Fragebogen mit seinen teils kniffeligen Fragen zu Logik, Mikroelektronik und Chipdesign in Ihren Unterrichtseinheiten oder für Sonderaufgaben nutzen. Die Bögen gibt es auch in einer Druckversion - gerne können Sie das Material mit dem Bestellbogen oder einer kurzen E-Mail anfordern.

Für die Schulen mit den besten Teilnehmer*innen (Durchschnittspunktzahl, gewertet bei Schulen ab 50 Einreichungen) haben wir einen Schulpreis ausgelobt in Höhe von 1.000, 750 oder 500 Euro.

Sie interessieren sich für die Aufgaben der IaC-Challenge und möchten gerne einen Zugang, um die Inhalte im Web anzuschauen und ggf. zu begleiten? Bitte schreiben Sie eine kurze E-Mail an iac@vde.com, Frau Rottke wird Ihnen gerne die Zugangsdaten zur Registrierung mitteilen.

Wer kann mitmachen?

IaC-Quiz: Schüler*innen der Jahrgangsstufen 8 bis 13 von allgemein und berufsbildenden Schulen in Deutschland.

IaC-Challenge: alle o.g. Interessierten ab Jahrgangsstufe 8, die sich im Idealfall schon mit dem Quiz beschäftigt haben und dadurch erste Kenntnisse haben.

Wie könnt ihr mitmachen?

  • Registrieren für INVENT a CHIP (Join INVENT a CHIP). Mit Name, E-Mail-Adresse und Schulangabe. Wer nicht volljährig ist, benötigt die E-Mail-Adresse der Eltern / Sorgeberechtigten für deren Zustimmung zu eurer Teilnahme.
  • IaC-Quiz: Fragebogen rund ums Chipdesign. Online ausfüllen: Dafür gibt es ein individuelles Teilnahmezertifikat für die Bewerbungsmappe. Die 50 Besten gewinnen je einen Mikrocontroller. Zusätzlich für Schulen: Schulpreis bei vielen guten Einreichungen.
  • IaC-Challenge 2021: Chipdesign online selber machen - diese neue Option bietet Aufgaben, die konkret auf die Hardwarebeschreibung zugeschnitten sind und einen ersten Umgang mit der VHDL-Sprache erlauben. Die Sieger*innen werden aus den erfolgreich Teilnehmenden dieser Aufgaben ermittelt. Neu in 2021: die Top 10 der Teilnehmenden tüfteln mit ihrem eigenen Board an der Herausforderung, einen Solartracker optimal auszurichten.
Link Registrierung

Zeitplan

Zeitplan INVENT a CHIP 2021 im Corona-Ausnahmejahr:

IaC-Quiz

  • Ende April 2021: IaC-Quiz online; Versand an Schulen
  • 15.09.21: Einreichfrist IaC-Quiz
  • 20.09.21: Bekanntgabe Schulpreis
  • 30.09.21: Versand Lösungsbogen und Zertifikate

 IaC-Challenge

  • Ende April 2021: Start IaC-Challenge mit NAND-Game und allen Aufgaben
  • 31.08.21: Ende; Ermittlung der Top 10
  • 18.09.21: Online-Tutorial für die Top 10 mit eigenen Boards, Start Solartracker-Challenge
  • 17.10.21: Abgabe Solartracker-Challenge
  • 09.11.21: Preisverleihung der Top 10 mit besonderer Ehrung der 3 Sieger der Solartracker-Challenge; aktuell geplant auf MST-Kongress in Ludwigsburg

Preise

Die Kenntnisse zur Mikroelektronik und zum Chipdesign – aus der Beschäftigung mit dem IaC-Quiz – sind alleine schon ein wertvoller Gewinn.

IaC-Quiz:

  • die besten 50 Teilnehmer*innen gewinnen je einen Mikrocontroller
  • individualisiertes Teilnahmezertifikat als PDF für die Bewerbungsmappe
  • Schulpreise für die Schulen mit der besten Durchschnittspunktzahl der Teilnehmer*innen (ab mind. 50 Einreichungen): 1.000 / 750 / 500 Euro

IaC-Challenge:

Auswahl Top 10 nach Aufgabenlösen der Challenge

  • Urkunde
  • FGPA-Board im Wert von rund 100 Euro
  • Solartracker samt Peripherie
  • exklusives Online-Tutorial zur Inbetriebnahme des Boards und zur Umsetzung von Projekten

Finalist*innen nach erfolgreicher Praxisphase mit Solartracker (zusätzlich zu oben):

  • Einladung zur Preisverleihung für alle (maximal) Top 10
  • Geldpreise:
    1. Platz1.500 Euro
    2. Platz1.000 Euro
    3. Platz   750 Euro
    4.-10. Platz   500 Euro
  • Praktikum bei Robert Bosch in Reutlingen 2022
  • Einladungen zu Technikveranstaltungen 2022

Preisverleihung

Aufgrund der weiterhin aktuellen COVID-19-Einschränkungen lassen sich aktuell keine verlässlichen Vorhersagen zur Preisverleihung 2021 treffen.

Geplant ist eine Präsenzveranstaltung Anfang November, am 09.11.21 auf dem MikroSystemTechnikKongress in Ludwigsburg. Falls dies nicht möglich sein sollte, wird erneut auf ein virtuelles oder hybrides Format zurück gegriffen. Dass auch das ziemlich cool ist, zeigt das Video des letzen Jahres.

Alle 10 Endrundensieger*innen, sofern sie nach der IaC-Challenge den Solartracker erfolgreich in Betrieb genommen haben, werden eingeladen und geehrt.

Video - Links

Infos und Tipps

Unsere Fragen scheinen unlösbar? Das kann nicht sein. Schaut im Internet oder fragt bei Unternehmen oder Ingenieur*innen aus dem Bekanntenkreis nach. Ihr habt noch nie mit dem binären Zahlensystem gerechnet? Sicherlich können euch Leistungskursschüler*innen höherer Stufen oder eure Lehrkraft weiterhelfen.

Wie Chipdesign-Profis arbeiten und welche Hochtechnologien in der Chipfertigung genutzt werden, erfahrt ihr in den hier verlinkten Broschüren.

Fit for Chips: IaC-Camp am IMS Hannover

Chipdesign ist für alle Schüler*innen neu und unbekannt. Das Institut für Mikroelektronische Systeme der Leibniz Universität Hannover (IMS) unter der Leitung von Prof. Holger Blume ist zuständig für die wissenschaftliche Betreuung von INVENT a CHIP. Die Profis zeigen euch, wie ihr eure Idee in eine funktionstüchtige Schaltung umsetzt.

Hinweis: Diese Vor-Ort-Option mit einer mehrtägigen Schulung entfällt in 2021 in dieser bekannten Form aufgrund der Covid-19-Pandemie. Wir hoffen sehr, im Jahr 2022 wieder mit Präsenzveranstaltungen planen zu dürfen. Denn auch wenn vieles digital möglich ist - ein derart umfassender und umfangreicher Workshop, der neben den Inhalten vor allem auch vom direkten Austausch und dem Miteinander lebt, lässt sich nicht ausschließlich online aufsetzen.

Alternativ lernt ihr im Jahr 2021 in der IaC-Challenge online die wichtigste Schritte und Grundlagen und habt die Gwelegenheit, mit den Profis aus Hannover in Kontakt zu kommen.

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