Educatieve game maakt complexiteit van chipontwerp begrijpelijk voor een breder publiek

Voorbeeld van hoe de game I.C. Tycoon eruit zou kunnen gaan zien. Bron: Elles Raaijmakers.

Game voor Chipontwerpers van de Toekomst
In de game I.C. Tycoon (voorlopige titel) speelt de gebruiker de rol van chipontwerper en -producent. Het doel is om een chipfabriek te runnen en tegemoet te komen aan de uiteenlopende eisen van klanten. Raaijmakers: “Je begint met een fabriek en klanten die allemaal verschillende wensen hebben. Je ontwerp moet voldoen aan hun eisen, wat vaak betekent dat je op het laatste moment nog aanpassingen moet maken. Dat komt verrassend dicht bij de werkelijkheid.”

De game maakt gebruik van open-source chipontwerpen van de Duitse vestiging van Global Foundries, een onafhankelijke chipmaker. Deze ontwerpen zijn verouderd, maar het onderliggende principe van chipontwerp is tijdloos. Spelers krijgen hierdoor een authentieke ervaring van het ontwerp- en productieproces van chips.

Wetenschapsvoorlichting via Gamificatie
Met haar expertise in wetenschapsvoorlichting en gamificatie wil Raaijmakers het publiek stap voor stap inzicht geven in de complexe wereld van chipontwerp. “Chipontwerp is een vakgebied waarvoor je diepgaande kennis nodig hebt. Een game biedt een interactieve manier om deze kennis op een gestructureerde wijze over te brengen. Spelers kunnen hun ontwerpen met anderen delen en vergelijken, wat het leerproces actiever maakt.”

De naam I.C. Tycoon verwijst naar Integrated Circuits (geïntegreerde schakelingen), een technische term voor de halfgeleiderchips die fundamenteel zijn voor vrijwel alle moderne elektronica. Raaijmakers legt het als volgt uit: “Vergelijk een chip met een huis: het doel is altijd hetzelfde, maar de uitvoering varieert afhankelijk van de wensen van de klant. Zo werkt een chip ook: de basis blijft, maar de specificaties kunnen per klant verschillen. Dit maakt het ontwerp zowel interessant als complex.”

De TU/e werkt samen met de Universiteit Twente voor de inhoudelijke invulling van de game en met de Universiteit van Amsterdam voor de publiekscommunicatie. Voor de ontwikkeling van de game zelf werd het Eindhovense gamebedrijf Enversed Studios ingeschakeld.

Van Directe Inzage naar Gamificatie
Het idee voor een game kwam pas nadat eerdere pogingen om chipontwerpen direct toegankelijk te maken voor het publiek faalden. Aanvankelijk wilde Raaijmakers’ begeleider, hoogleraar Peter Baltus, de gebruikers direct met open-source chipontwerpen aan de slag laten gaan. “Hij zag het als een kans om de geheimzinnigheid rondom chipdesign te doorbreken,” vertelt Raaijmakers. “Hij zei: ‘Nu kan iedereen chips maken!’”

Maar de praktijk bleek weerbarstig: de benodigde software en componenten waren lastig te gebruiken voor beginners, en het project werd stilgelegd nadat een tussenhandelaar failliet ging. Raaijmakers besloot daarom terug te keren naar de basisprincipes van elektriciteit en eenvoudige schakelingen.

Educatieve Koffers en Proefprojecten
Een belangrijk alternatief voor het gebruik van open-source chipontwerpen werd de ‘Snap Circuits’-koffer, waarmee basisscholen en bibliotheken de basisprincipes van elektronica konden aanleren. In samenwerking met de TU/e werden drieduizend van deze koffers besteld, plus honderden meetinstrumenten. De koffers zijn kindvriendelijk en eenvoudig te gebruiken, en worden inmiddels op grote schaal ingezet in 26 bibliotheken en 5 middelbare scholen verspreid over 10 provincies.

Raaijmakers benadrukt dat de koffers niet specifiek chipontwerp behandelen, maar wel de fundamentele principes van elektronica. “De reacties zijn overweldigend positief. Tijdens het Weekend van de Wetenschap stonden kinderen, ouders en grootouders samen aan de tafel, bouwend aan stroomcircuits,” aldus Raaijmakers.

De Game als Volgende Stap
Ondanks het succes van de educatieve koffers bleef het verlangen om iets interactiefs te doen met de open-source chipontwerpen bestaan. Dat leidde tot de ontwikkeling van I.C. Tycoon, die meer diepgaande kennis van chipontwerp biedt dan de koffers.

De financiering voor de game kwam aanvankelijk uit een BOOST!-beurs van de TU/e, en in september 2025 volgde een NWO Science Communication-beurs voor verdere ontwikkeling. De game zal vanaf april 2026 worden getest door middelbare scholieren, met een officiële lancering in de zomer van 2026, mits alles volgens plan verloopt.

Een Mindset van Groei
Raaijmakers ziet haar werk als onderdeel van een bredere visie die haar begeleider Peter Baltus altijd heeft nagestreefd: technologie toegankelijk maken voor iedereen. “Peter heeft altijd de overtuiging gehad dat technologie zo fascinerend is dat iedereen erover zou moeten weten. ‘Te moeilijk’ bestaat voor hem niet. Hij zoekt voortdurend naar nieuwe manieren om technologie uit te leggen en heeft zelfs zelf ontworpen chips in zijn broekzak, altijd klaar om iets te demonstreren,” vertelt Raaijmakers.

“Voor mij is het ook belangrijk dat de experts van morgen vandaag al beginnen met leren. Daar wil ik ze bereiken, in de schoolbanken, met projecten zoals deze.”

Deze versie is beknopter, meer gefocust op technische inhoud en het proces van de game-ontwikkeling, en geschikt voor de context van een vakblad. Laat me weten of je nog verdere aanpassingen wilt!