3D-KI-Chip
Entwicklung eines Chips mit dreidimensional integrierten kapazitiven Bauelementen sowie neuartigen KI-Algorithmen
Motivation
KMU bilden eine tragende Säule der deutschen Wirtschaft. Sie sind oft hochspezialisiert, wichtige Partner in Innovations- und Wertschöpfungsketten und Treiber des technischen Fortschritts. KMU-getriebene Innovationen im Bereich der Elektroniksysteme tragen dazu bei, dass Deutschland seine Wettbewerbsfähigkeit als Produktions- und Entwicklungsstandort in den Anwenderbranchen elektronischer Systeme stärkt.
Ziele und Vorgehen
Ziel des Projektes ist der Entwurf und die Implementierung einer KI-Chiparchitektur, mit deutlicher Steigerung der „Intelligenzdichte“, d. h. der Leistungskenngrößen bezogen auf die Größe des Packages, gegenüber dem Stand der Technik. SEMRON hat dazu ein neues Halbleiterbauelement (CapRAM) entwickelt, welches ein neuartiges Konzept basierend auf kapazitiven statt resistiven Bauelementen einsetzt. Die dreidimensionale Integration dieses Halbleiterbauelements auf einen Chip zusammen mit neuartigen KI-Algorithmen wird im Vorhaben erforscht. Am Ende des Vorhabens soll ein funktionsfähiger Demonstrator eines KI-Chips vorliegen, der versuchsweise an Systemen potenzieller Kunden wie Meta, Google und Microsoft erprobt wird.
Innovationen und Perspektiven
Das neuartige Bauelemente-Konzept zusammen mit der 3D-Integrationstechnologie stellen ein fundamental neues Prozessorprinzip dar, welches zu den energieeffizientesten Technologien für die Hardware-Implementierung von KI-Algorithmen weltweit gehören kann. Der im Vorhaben entwickelte KI-Chip kann in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden und den Energieverbrauch deutlich senken. Dazu zählen unter anderem die Unterhaltungselektronik, medizinische Geräte, die Raumfahrt sowie die Automobilindustrie (z. B. autonomes Fahren).