Neue Dimensionen der Halbleiter-und KI-Innovationen

Die Halbleiterbranche steht an einem spannenden Wendepunkt. Seit Jahrzehnten erfolgten die Fortschritte so wie im Jahr 1965 von Gordon Moore, dem Mitbegründer von Intel, prognostiziert. Er ging davon aus, dass sich die Anzahl der Transistoren in einem integrierten Schaltkreis (IC) etwa alle zwei Jahre verdoppelt. Er behielt recht, sodass immer kleinere, schnellere und kostengünstigere Chips produziert werden konnten, die unsere Infrastruktur, unsere Häuser und Wohnungen und sogar unsere mobilen Endgeräte völlig veränderten.

Bis heute versucht man, Transistoren auf unter einen Nanometer (nm) zu verkleinern und steht dabei vor noch nie da gewesenen Herausforderungen. Aufgrund von Hürden wie explodierenden Produktionskosten ändern die Chiphersteller ihre Strategien. Das Moore’sche Gesetz stößt an seine Grenzen.

Eine der bahnbrechendsten Entwicklungen der jüngeren Geschichte der Halbleiterindustrie war die Weiterentwicklung der EUV-Lithografietechnologie (Extreme Ultraviolet Lithography) von ASML. Durch den Einsatz von Licht mit einer Wellenlänge von 13,5 nm haben EUV-Maschinen den Bereich weit vorangebracht, weil sie präzise Strukturen mit einer Größe von unter 7 nm ermöglichen.

Jetzt sucht die Halbleiterbranche Lösungen, um die bisherigen Grenzen der Verkleinerung zu überwinden – mit neuen Technologien und Strategien. Dazu zählen die Analyse verschiedener Architekturen und die Entwicklung neuer Testmethoden, um trotz physikalischer und wirtschaftlicher Einschränkungen mehr Chips auf einem Wafer unterzubringen.

Die Chipherstellung wird immer komplexer

(Zahl der Prozessschritte je Node)

Bei Halbleiterinnovationen wird Durchbrüchen in der Fertigung und im High-Performance-Computing die meiste Aufmerksamkeit geschenkt, aber auch auf der Anwendungsebene gibt es immer mehr Neuerungen –vor allem im Zusammenhang damit, wie und wo KI eingesetzt wird. Innovationen entstehen zunehmend nicht mehr nur dadurch, wie die Chips hergestellt werden, sondern durch die Art ihrer Anwendung. Hier steht die sogenannte Edge-KI ganz vorne. Die Verschiebung ist die Folge eines allgemeineren Trends: Da die Endgeräte immer intelligenter und autonomer werden, steigt die Nachfrage nach lokalisierter Datenverarbeitung in Echtzeit. Dadurch entstehen neue Möglichkeiten zur Leistungssteigerung, höherer Effizienz und besseren Nutzererfahrungen – nicht nur in der Cloud.

Eine der größten Herausforderungen für die Edge-KI ist das Fehlen einer App, die alles andere in den Schatten stellt. Zwar haben Smartphone-Hersteller nützliche Anwendungen eingeführt, wie Circle to Search von Samsung und Echtzeitübersetzungen, aber bislang hat noch niemand eine „Star-App“ entwickelt, die auf eine breite Akzeptanz stößt.

Aber wenn man bedenkt, dass der Übergang von 3G auf 4G sechs Jahre dauerte, während der von 4G auf 5G schon nach vier Jahren erledigt war, scheint klar, wohin die Reise der Edge-KI geht.