Next Generation Computing (NGC)

Computer sind ein fester Bestandteil unseres Alltags. Doch durch immer neue Anwendungsszenarien, wie Industrie 4.0, autonomes Fahren, maschinelles Lernen, Künstliche Intelligenz (KI) oder Cloud- und Edge-Computing, steigen die Anforderungen an Software und Hardware so immens an, dass herkömmliche Computing-Technologien und IT-Architekturen allmählich an die Grenzen ihrer Geschwindigkeit, Leistungsfähigkeit und der teilweise notwendigen Miniaturisierung stoßen. Aus diesem Grund müssen neue Lösungskonzepte entwickelt werden, die auch Umweltaspekte wie den Energieverbrauch, die Herstellungsprozesse und Recyclingfähigkeiten der Produkte berücksichtigen.

In diesem Gesamtkontext setzt das Forschungsthema Next Generation Computing (NGC) an. Für die nächste Generation von Computern sind neue Computerprinzipien und -architekturen notwendig, die nebeneinander bestehen und sich sinnvoll ergänzen können. Die in der FMD kooperierenden Institute treiben daher gemeinsam die Forschung und Entwicklung von Technologien für NGC voran und entwickeln Lösungen in den drei Bereichen:

  • Hochleistungsrechnen (High-Performance Computing)
  • Neue Computerarchitekturen (nicht von-Neumann) auf Grundlage neuronaler Netze für KI: Neuromorphe Computer
  • Quantencomputer und leistungsstarke Quantenalgorithmen, Quantentechnologien für sichere Kommunikation

Das Ziel dabei ist stets die Entwicklung von vertrauenswürdiger, hochperformanter und ressourceneffizienter Hard- und Software – auch im Hinblick auf die Resilienz und Sicherheit des Wirtschafts- und Technologiestandorts Deutschland.

Highlight-Projekt

 

»FMD-QNC«

Die deutschlandweite Kooperation »FMD-QNC« soll mikroelektronische Forschung und Entwicklung in Bezug auf Quanten- und neuromorphes Computing bündeln und ausbauen.

 

»QNC Space«

Das Förderprogramm innerhalb des Projektes FMD-QNC: Start-ups, KMU und Forschungsgruppen erhalten Zugang zur Infrastruktur der FMD und der FMD-QNC-Partner.

Anwendungsbereiche

 

High-Performance Computing

 

Quantencomputing

 

Neuromorphes Computing

Projektbeispiele

 

Laserlight

MEMS-Prozesse für Quantencomputing und Quantensensorik: Auf der Grundlage von MEMS-Wafer-Prozessen wurde eine modulare Glas-/Silizium-Packaging-Plattform für die heterogene Integration von optischen Komponenten entwickelt.

 

QMag

Im Fraunhofer Leitprojekt QMag sollen Magnetometer weiterentwickelt und für Anwendungen erprobt werden.

 

EPI

Die European Processor Initiative (EPI) hat das Ziel, einen leistungsfähigen General Purpose Processor (GPP) für universelle Rechenaufgaben sowie hocheffiziente Beschleunigerprozessoren zu entwickeln.

 

IBM Q System One

Kompetenzzentrum Quantencomputing Baden-Württemberg

 

TEMPO

Entwicklung von energieeffizienten Chips, die neuromorphic Computing direkt auf mobilen, batteriebetriebenen Geräten ermöglichen sollen.

 

SPINNING

Kompakter skalierbarer Quantenprozessor, der auf Spin-Qubits in Diamant basiert und sich in herkömmliche Computersysteme implementieren lässt.