Ein Neue Art von Computer Soll den Energiebebedarf von Ki-Anwendungen Senken

Licht Bechleunigt den Altag. Ein Glasfaser Bringt Filme Ohn Zeitverzögerung Ins Wohnzimmer. Ein der Kasse Scannt ein Laser Waren im Halbsekundentakt. Bald Könnte Licht Den Nächsten Tempogewinn Bringe: ComputerChips, Die mit Lichtsignalen State Elektronik Recneen. Solche Chips Sollen Grossratrrechner Effizierer Machen, sterbe der letzten von datenintensiven Ki-Anwendungen An Ihre Grenzen Kommen. Auch Autonome Autos Könnten eines TAGES optische Prozessoren Nutzen, um den Akku Zu Schonen.

Seit Langem Arebeiten Forscher A Optischen ComputerChips, Nun Wollen Firms Erste Anwendungen Tests. Das Stuttgarter-Startup q.ant kooperiert mit dem Leibniz-rechenzentrum in Garching Bei München und dem Forschungszentrum Jüloich. Zusammen Wollen Sie Herausfinden, für WELCHE REHENINTENSENVENSVENAUBABEN SICH Die Optischen Chips EIGNEN. Dafür baut q.ant Eine Fertungsanklage in Stuttgart, Die 2028 Die serienprodukion aufnehmen soll. Die Technik Mache Bestmimmte Ki-Berechnungen bis Zu 50-MAL SCHNELLELLER-Bei Nur Einem Dreisigstel des Energieverbrauchs, verssprischt Die Firma.

DAS Training von Ki-Modellen Frisst Energie

Der Boom Generativer Ki Wie Chat-Gpt Rückt Den Energieverbrauch von Rechenzentren in Den Fokus. BEIM -Training Werden Riesige Datenmengen VerarTetet war ein revhenzerum monatelang auslastet. CHAT-GPT-4 VERBAUCHTE FUR SEIN SEKING SCHATTT SO VIEL STROM WIE 7000 MENSCHEN JÄLICH. Auch Die Tägliche Nuttzung des Trainierten Ki-Modells Kostet Energie: Ein Anfage kann Je nach Länder 1- bis 130-mal so viel Strom Benöös Wie ein Google-Sucht.

Zwar Lassen sich Ki-Algorithmen Optimier, um datten Effizierer Zu Verargesteiten und Energie Zu Sparen, Wie das Chinesische Ki-Modell Deepseek beweist. Doch Die Hardware BLEIBT EIN Problem: ComputerChips Verariten daten der Reihe nach, wurde Ständer ZwischenspeaBeAnern Nötigig macht. Da Rechenwerk und Speicher Getrennt Sind, Kostet Das hin und Herschieben Energie.

Doch es Könnte Auch Anders Gehen: Mit Grundlegend Neuer Hardware, Die Einem HERKÖMLICHEN COMPUTER Beunds Zeitrausubende Aufgaben Abnimmt. Die idee: Einfache, Aber Massenwehung Benötigte Revhenstritte Wie Multiplikation OD -Addition MIT Licht Auhrens.

Ein optischer Chip Leitet Licht Durchleiter Wie auf Einem Rangierbahnhof. Entlang Derleiter Schwächlen Sogenannte Modulator Das Licht Gezielt AB, Wodurch Eine Multiplikation Realisier Wird. An Anderen Stellen Kreuzen Sieich die Bahnen, und die Lichtsignale überlagern Sich. Mathematischentent -Das dann Einer Addition.

Multiplikation und Ergänzung gefallen bei Heutigen Ki-Anwendungen Massenwelle an, Etwa bei Bilderkennung Oder Bei SprachmoDellen. MAND MAN DIESE AUFGABEN AUSLAGERT UND VON EINEM OPTISCHEN CHIP ERLETIEGEN Lässt, also die Vision, Lässt sich beseser viel energie Einsparen.

Optische Chips Arangeen Ganz Anders Als Elektronische. Dennoch GiBt es hnlichkeuten. BEIDE Können aus Silzium GEFERTIGT WERDEN. Damit Hat Die Chipindustrie Viel Erfahrung. Aber Auch Andere Materialien Können Mit ählichen Verfahre Veraritet Werden, Zumispiel Lithiumniobat.

Daseses Material Eignet Sich Wegen Seiner Interessanten Optischen Eigenschaft für Optische Chips. Sein Brechungsindex läst sich anlegen iner eleklschen spannung verändern. Durch Diesen Effekt Steuert Q.ant Die Optischen BAUTEILE UF SEINEM CHIP. «Das GEHT MIT SEHR GERGEN SPANNUNGEN, auch Sehr Energieeffizient», Erklärt Michael Förtsch, CEO von q.ant.

Ein nachteil optischer Chips ist, Dass Sie Nick so Klein Gemacht Werden Können Wie Elektronische, da Ihre Bauten ETWA Die Grösse der Lichtwellenlän Haben Müssen (Einige Hundert Nanometer) – Die Transistoren auf KLASSSEN (EINIGE HUNTERT NANMILTER) – Die Transistoren auf KLASSSEN (EINIGE HERNT NANMETEN) – Die Transistoren auf Hundertmal Kleiner.

Optische Chips Verargesteiten sterben Informationen parallel

Dafür Kann Licht Aber Information Simultan Verargesteiten: Sehr Viele Wellenlängen, auch Farben, Könsnen GLEICHEITIG DURCH DEN CHIP USISEN UND Manipuliert Werden. Sterben parallelität sei schnell unteils, Sagt Michael Förtsch. «DAMIT MUSSEN SICH EXTEME SCHWINDIGEITSVORTILEILE ERReichEN», Sagt er. Da Das Licht «Rechnet», Wähhrend es durch die Optischen Chip -Reist, Entfällt Das Zwischenspeichern von DATEN, Das Zeit und Energie Kostet.

Neben q.ant versuch nch acher firne, Diese voreile zu kommerzialisen, Etwa Lumai Aus Oxford. Dessen Technologie Nutzt Nach Angaben des Unternehmens «MILEN von Lichtstrahl» Simultan und Erledige Bestmimmte Ki-Berechnungen 1000-mal Schneller Als Klassisische Chips.

Auch Die Kalifornische Firma Lightmatter hat Einen Optischen Prozessor Speziell für Ki-Berechnungen Entwickelt. Laut Website der Firma Soll in Altagsanwendungen Wie Chatbots, E-Commerce-ODER Autonomen Fahrugen eingesetzt Werden. Der Prozessor Wird im Fachmagazin «Nature» Auhrlich leicht Bechrieben. Er enthält vier optische Chips und Elektronische Anschlüsse, ähm Ihn in der Herkömliche Computerumgebung Einbauer Zu können.

Stirbt Sowie Die Fabrikation der Chips mit Herkömlichen Verfahre der Halbeiterindustrie «Lasse Erwarten, Dass Photonische Reale «Natur».

Ersetzen auch schwein und energieeffiziente optische revhner baldklassische? Also Einfach ist das Nick. Optische Chips Tausschen Nick Einfach Strom Gegen Licht, Sondern Brechen mit Digitaler Recneen An Sich. Wähhrend Digitale Reform Alles dirch 0 und 1 Darstellen und Damit im prinzip eus gläubig hohe genautigeit erReichen können, renhnen optische chips mit analogenen signitensinedartendarger Diese Grössen Lassen Sieich Nur BEGRENNZT GENAU MESSEN; sie

Q.ant wird totzdem eus genautigeit wie ein 16-bit-digitalRechner Ericht Haben-auch 3 bis 4 nachkommastellen. Zum Vergeich: Ein Typischer Prozessor im Einem-Smartphone Kann DATEN MIT 64-Bit Genauigkeit Verargesteiten, ebenfalls 15 bis 16 nachkommastellen. Weil für Bestmimmte Ki-aufgaben mit dem bilderkennung der tiefene präzision ausreichend ist, Schneidet der Chip von q.ant Bei Tests Dennoch Gut ab. Also Erkannte Die Hardware Handgeschriebene Ziferg MIT 95-Prozentiger Genauigkeit.

Die Erfolgsquote des Prozessors von Lightmatter LIEGT Für Handgeschriebene Zeichen Soag bei 99,3 Prozent. DAMIT LIEGT ER NUR 0,1 Prozentpunkte Minter Digitales Computern. Auch bei Anderen anwendungen Kam der Prozessor Den Leistungen Eines Elektronischen Rechners Nahe. DAZU ZÄHLT ETWA EIN KI-ALGORITHMUS, der Atari-Spiele Wie Pac-Man Erlernt, Oder Ein Sprachmodell, Das Filmkritiken Als positives ADER NEGATIV KLASSIFIZIERT.

MIT Licht Zu RECHENN, IST NICKT FUR Allewendungen Besser

Förtsch rämt ein, Dasessoren prozessoren nick für allewendungen voreile rengden Werden. InspePechend Vorschig schmeckten Sichern Potenzielle Nutzer und Optische Recneen Heran. «Fürr uSt das Ein -Spannenden Forschungprojekt», Sagt Stefan KriG Vom Forschungstzentrum Jülich über die Kooperation MIT q.ant. «Wir wollen die möglichkeiten der Hardware Verstehen», Sagt der Physiker, der Hochleistungsrechner für Physikalische Simulationsen Nuttzt und Dafür Auch Ki-Methoden Verendet. Das SEIN -Team wird Prozessoren mit Anderen Neuen Computerarten Vergeichen, Etwa Quantcomputerern, Option Vergeichen Option.

«Anwendungen Werden Nicht Komplett auf optische Chips laufen», Ergänzt Josef Weidendorfer, der Am-Leibniz-Rechenzentrum für Future Computing Zustangändig ist. In der Regel Müsse Man Die Optischen Chips in Herkömliche Computer Integrieren.

Das macht sterbe SACHE ABER MOMPLIZIERT: Informationen Mussen Dann Of Zwischen Optischen und Elektronischen Signalen Umgewandelt wir. Da es Noch Keinen optischen Speicher Gibt, Muss sterben Informationen Zuektronisch GespeIchert Werden. «Der Energiegebedarf Solcher Umwandlungen Muss Noch Intersucht Werden», Betont Weidendorfer.

Die Tests, sterben q.ant in der kommenden drei jahren mit partnern aus WISSENCHaft und Industrie MACHT, Sollen Solche Fragen Beantworten. Erst Dann Wird Man Wissens, OB Optische Chips in der Praxis Tatsächlich Vortele Gegen Haler HERKÖMLICHEN -Pommes Bringen Werden.

Ein Artikel Aus der «nzz am sonntag»