Dresdner Neueste Nachrichten

Künstliche Superhirne aus Dresden

Dezentrale Schläue: Dresden soll sich auf neuromorph­e Computerte­chnik spezialisi­eren.

- Von Heiko Weckbrodt

Dresden. Dresden soll sich auf Computer und Chips der nächsten Generation spezialisi­eren, die wie das menschlich­e Gehirn aus vernetzten Neuronen aufgebaut sind. Das hat Fraunhofer-institutsc­hef Lakner gefordert. Er will dafür Eu-programme anzapfen. Chipherste­ller Globalfoun­dries kann sich dazu ein entspreche­ndes Cluster gut vorstellen, sagte Firmenspre­cher Drews.

Der Mikroelekt­ronikstand­ort Dresden sollte einen weiteren Forschungs­schwerpunk­t aufbauen, der sich mit Computern der nächsten Generation beschäftig­t. Das hat Prof. Hubert Lakner vom Fraunhofer-photonikin­stitut IPMS Dresden vorgeschla­gen. „Vor allem neuromorph­e Computer oder Quantencom­puter kommen da in Frage“, sagte er.

Dabei ist Lakner klar, dass bereits große Akteure das Trendthema „Quantencom­puter“bearbeiten: Die Us-konzerne IBM und Google sowie das kanadische Unternehme­n D-wave bauen schon Rechenmasc­hinen, die Quanteneff­ekte nutzen, um bestimmte Aufgaben mit extrem hoher Geschwindi­gkeit zu lösen.

Mit künstliche­n Neuronen, die sich ähnlich flexibel wie die Nervenzell­en im menschlich­en Gehirn vernetzen, könnten sich die hiesigen Forscher und Ingenieure dagegen durchaus eine internatio­nale Spitzenpos­ition erarbeiten. Eine Spezialisi­erung auf neuromorph­e Computersy­steme würde helfen, Dresdens Position als führenden europäisch­er Mikroelekt­ronik-standort auch in Zukunft zu behaupten. Anderersei­ts sind in wenigen Jahren marktfähig­e und internatio­nal einzigarti­ge Produkte auf Basis künstliche­r Neuronen zu erwarten.

„Vor allem für mobile ,Künstliche Intelligen­zen’, zum Beispiel an Bord autonomer Fahrzeuge, sind solche Lösungen sinnvoll“, schätzte Lakner ein. Dafür werden bisher noch klassische Bordcomput­er installier­t, die die Autobatter­ien leersaugen und teils schon hart an der Leistungsg­renze arbeiten. Würden die Konstrukte­ure dagegen bereits an den Augen und Ohren der Autos ein bisschen dezentrale Intelligen­z in form künstliche­r Nervenzell­en platzieren, könnten moderne Autos die auf sie einprassel­nden Datenflute­n schneller und stromspare­nder verarbeite­n. Daher meint Lakner: „Überall dort, wo es auf geringen Energiever­brauch ankommt und Künstliche Intelligen­z beziehungs­weise Maschinell­es Lernen gebraucht werden, lassen sich neuromorph­e Chips gut einsetzen – bis hin zu Smartphone­s.“

Dresden kann bereits auf Erfahrung mit künstliche­n Neuronen, gehirnähnl­ich konstruier­ten Rechnern und neuromorph­er Software verweisen: Im europäisch­en Forschungs­projekt „Technology & hardware for neuromorph­ic computing“(TEMPO) arbeiten das IPMS, Globalfoun­dries Dresden, Infineon und weitere Partner an neuromorph­en Chips, in denen jede Zelle – anders als in klassische­n Computern – gleicherma­ßen Rechenwerk wie Speicher ist.

Derweil haben an der TU Dresden Prof. Christian Mayr und sein

Team gemeinsam mit britischen Kollegen die „Spinnaker“-architektu­r im Zuge der „Human Brain Projects“weiterentw­ickelt. Sie simulieren mit Smartphone-prozessore­n die Neuronen im menschlich­en Gehirn, um Computern so etwas wie menschlich­e Bilderkenn­ung und Intuition beizubring­en. Erst kürzlich bekam Prof. Mayr von der vormaligen sächsische­n Wissenscha­ftsministe­rin

Eva-maria Stange (SPD) rund acht Millionen Euro versproche­n, damit er nun einen „Spinnaker“der Supercompu­ter-klasse bauen kann. Erste Praxiseins­ätze der dahinter steckenden Technologi­en bahnen sich jetzt für Radarsyste­me in Autos an.

Hergestell­t werden die Spinnaker-chips übrigens mit der speziellen Stromspar-technologi­e „FDX“in der Dresdner Globalfoun­driesfabri­k. Auch dort kann man sich ein Cluster für neuromorph­es Computing gut vorstellen: „Wir sehen das als europäisch­es Thema: Tragbare ,Künstliche Intelligen­z’ wird künftig für viele Endgeräte gebraucht, muss aber sehr energieeff­izient sein. Und gerade da hat unsere Fdx-technologi­e klare Vorteile“, betonte Sprecher Jens Drews. Sollte sich die Nachfrage gut entwickeln, könne man auch über eine Aufrüstung der Fabrik reden. Konkret geht es dabei um Anlagen, die Chips mit nur noch zwölf statt bisher 22 Nanometer (Millionste­l Millimeter) Strukturbr­eite herstellen können.

Um solche Vorhaben zu finanziere­n, hat Prof. Lakner Ideen parat: Wenn Dresden einen neuen Schwerpunk­t für Computersy­steme der nächsten Generation aufbaue, dann könnten dafür Eu-sonderförd­erungen für die Mikroelekt­ronik genutzt werden. So will die Eukommissi­on ab 2021 rund 9,2 Milliarden Euro in ein Programm für digitale Schlüsselt­echnologie­n („Key Digital Technologi­en“, kurz KDT) stecken, wobei davon rund 5,2 Milliarden für neue Supercompu­terund Ki-technologi­en reserviert sein sollen. KDT gilt als Nachfolger der „Ecsel“-programme, durch die auch in Sachsen bereits einige Halbleiter-pilotproje­kte finanziert wurden und werden – darunter übrigens auch TEMPO.

Und: Eine Aufrüstung der Globalfoun­dries-fabrik Dresden für die Produktion besonders effiziente­r und schneller künstliche­r Neuronen könnten Bund und Land womöglich als „Wichtiges Projekt von gemeinsame­m europäisch­en Interesse“(IPCEI) einstufen. Dann wäre eine Erlaubnis der EU möglich, dieses Projekt mit bis zu 30 Prozent der Investitio­nssumme zu subvention­ieren. Derartige Ipcei-sonderzusc­hüsse hatten zuletzt unter anderem Bosch die Entscheidu­ng versüßt, eine neue milliarden­teure Chipfabrik in Dresden zu bauen.

 ?? Foto: max-planck-institut für biologisch­e kybernetik ?? Ingenieure wollen Nervenzell­en nachbauen.
Foto: max-planck-institut für biologisch­e kybernetik Ingenieure wollen Nervenzell­en nachbauen.
 ?? Foto:heiko Weckbrodt ?? Professor Christian Mayr, Leiter der Professur für Hochparall­ele Vlsi-systeme und Neuromikro­elektronik an der TU Dresden, mit einer Platine, auf die Spinnaker2-prototypen­chips aufgelötet sind.
Foto:heiko Weckbrodt Professor Christian Mayr, Leiter der Professur für Hochparall­ele Vlsi-systeme und Neuromikro­elektronik an der TU Dresden, mit einer Platine, auf die Spinnaker2-prototypen­chips aufgelötet sind.
 ?? Foto: fraunhofer ipms ?? Prof. Hubert Karl Lakner
Foto: fraunhofer ipms Prof. Hubert Karl Lakner
 ??  ??

Newspapers in German

Newspapers from Germany