Europäisch-koreanisches Projekt forscht an energieeffizienter KI

Partner im ViTFOX-Projektkonsortium.
Partner im ViTFOX-Projektkonsortium. – Bild: ©ETH Zürich

Im Projekt ‚Vitfox‘ wollen acht Partner aus Europa und Korea eine Vision-Transformer-Architektur auf der Grundlage von ferroelektrischem Oxid entwickeln, die eine erhebliche Verringerung des Energieverbrauchs und der Latenzzeit ermöglichen soll. Die Europäische Union fördert das Projekt mit 1,5 Millionen Euro.

Gängige Rechnerarchitekturen sind in der Bewältigung riesiger Datenmengen begrenzt hinsichtlich Verarbeitungsgeschwindigkeit und Energieeffizienz. Neuromorphe Systeme, also Systeme, die die Arbeitsweise des menschlichen Gehirns imitieren, nutzen spezialisierte Hardware, wie ferroelektrische Geräte, um Berechnungen effizienter auszuführen und so Echtzeitverarbeitung und Entscheidungsfindung zu ermöglichen. Dieser Ansatz vermag die Leistung von KI-Anwendungen etwa zur Bilderkennung und Verarbeitung natürlicher Sprache zu steigern und zugleich den Energieverbrauch zu senken. Hier setzt Vitfox an. Das Herzstück des Projekts ist die Vision-Transformer-Architektur (ViT), die komplexe KI-Berechnungen bei geringerem Energieverbrauch durchführen soll.

Die Forschenden beschreiben Vision Transformers als eine Art neuronaler Netzwerkarchitektur, welche visuelle Daten effektiver verarbeitet als herkömmliche Methoden. Sie wollen einen ViT entwickeln, der ferroelektrische Oxidmaterialien nutzt, um Energieeffizienzwerte von mehr als 50 TOPS/W zu erreichen. Dieser Schwellenwert sei für KI-gestützte Edge-Anwendungen entscheidend. „Wir wollen die Grenzen der aktuellen Technologie erweitern, indem wir Plattformen zur Hardware-Software-Co-Optimierung, neuartige Materialien und Integrationsmethoden entwickeln. Diese können nicht nur die KI-Leistung verbessern, sondern auch einen nachhaltigen Energieverbrauch gewährleisten“, sagt Prof. Dr. Thomas Kämpfe, Projektleiter am Fraunhofer IPMS, einem der Partner im Konsortium. „Wir wollen einen wichtigen Beitrag für die Halbleiterindustrie leisten, indem wir sowohl die technischen Herausforderungen von neuen Speichertechnologien als auch den gesellschaftlichen Bedarf an effizienten Computerlösungen angehen“, fügt er hinzu.

Das Vitfox-Konsortium besteht aus acht Partnern – Forschungseinrichtungen, Universitäten und Technologieentwicklungslaboren – aus Europa und Korea. Das Projekt zielt darauf ab, die Position der EU und Koreas im Bereich der Silizium-kompatiblen ferroelektrischen Elektronik auf Hafnium-Basis zu stärken und profitiert von den jüngsten Fortschritten bei ferroelektrischen Materialien, insbesondere Hafnium-Zirkonium-Oxid (HZO). Da es sich als kompatibel mit herkömmlichen Silizium-Bauelementen erwiesen hat, sehen die Forschenden darin einen vielversprechenden Ansatz für die Verbesserung von Speicherbauelementen und die Verringerung des Stromverbrauchs.

Drei der Projektziele sind auf die Entwicklung und Herstellung der Hauptkomponenten des ViT ausgerichtet. Geplant ist ein Compute-in-Memory-Demonstrator, ein Simulator auf Schaltungsebene und eine Plattform zur gemeinsamen Optimierung von Hardware und Software mit ferroelektrischen Oxiden. Die Plattform wird zwei Arten von neuen Speichern unterstützen: den in Korea entwickelten hochdichten 3D-FeRAM und die in Europa entwickelten epitaktischen ferroelektrischen Tunnelverbindungen. Weitere Informationen über die Zusammenarbeit sind auf der offiziellen Projektwebsite www.vitfox.eu zu finden.



  • Neues Führungsteam bei Industrie Informatik

    Neues Führungsteam bei Industrie Informatik

    Die Industrie Informatik GmbH, ein Softwareanbieter für die produzierende Industrie, hat ihr Führungsteam neu formiert.

    mehr lesen: Neues Führungsteam bei Industrie Informatik

  • MHP und Ivalua schließen strategische Partnerschaft

    MHP und Ivalua schließen strategische Partnerschaft

    Die Management- und IT-Beratung MHP – A Porsche Company gibt eine strategische Partnerschaft mit Ivalua, einem Anbieter von cloudbasierten Spend-Management-Software, bekannt.

    mehr lesen: MHP und Ivalua schließen strategische Partnerschaft

  • Maschinenbauunternehmen mit durchwachsenen Erwartungen

    Maschinenbauunternehmen mit durchwachsenen Erwartungen

    Ende Juni hat der VDMA 936 Unternehmen zur Einschätzung ihrer aktuellen wirtschaftlichen Lage befragt.

    mehr lesen: Maschinenbauunternehmen mit durchwachsenen Erwartungen

  • Eine Stimme für die Menschen hinter der KI

    Eine Stimme für die Menschen hinter der KI

    Anlässlich des International AI Day am 16. Juli richtet die Technische Universität Berlin den Blick auf ein Interview mit TU-Forscherin Milagros Miceli, Leiterin des Projekts ‚Data Workers‘ Inquiry‘.

    mehr lesen: Eine Stimme für die Menschen hinter der KI

  • Navex baut Präsenz in Deutschland aus

    Navex baut Präsenz in Deutschland aus

    Der Compliance-Spezialist Navex baut seine lokale Präsenz in Deutschland durch ein eingetragenes Büro sowie ein Rechenzentrum in Frankfurt aus.

    mehr lesen: Navex baut Präsenz in Deutschland aus

  • IFS übernimmt TheLoops

    IFS übernimmt TheLoops

    IFS, ein Anbieter von Cloud-Enterprise-Software und industriellen KI-Anwendungen, hat das Unternehmen TheLoops übernommen.

    mehr lesen: IFS übernimmt TheLoops

  • Spectra übernimmt ICP Deutschland

    Spectra übernimmt ICP Deutschland

    Spectra hat die Übernahme von ICP Deutschland bekanntgegeben.

    mehr lesen: Spectra übernimmt ICP Deutschland

  • Neuer CPO für NetApp

    Neuer CPO für NetApp

    NetApp, ein Spezialist für Dateninfrastruktur, hat Syam Nair zum neuen Chief Product Officer (CPO) ernannt.

    mehr lesen: Neuer CPO für NetApp

  • 2028 fehlen dem Arbeitsmarkt 768.000 Fachkräfte

    2028 fehlen dem Arbeitsmarkt 768.000 Fachkräfte

    Die Fachkräftesituation in Deutschland bleibt laut einer Studie des Instituts der deutschen Wirtschaft (IW) angespannt: Demnach werden 2028 bundesweit 768.000 Fachkräfte fehlen.

    mehr lesen: 2028 fehlen dem Arbeitsmarkt 768.000 Fachkräfte

  • Wie die Deutschen zur Automobilindustrie stehen

    Wie die Deutschen zur Automobilindustrie stehen

    87% der Deutschen rechnen einer VDA-Studie zufolge die Autoindustrie zu den Branchen, die für die deutsche Wirtschaft besonders wichtig sind.

    mehr lesen: Wie die Deutschen zur Automobilindustrie stehen

  • Andrew Roszko wird CEO bei Jaggaer

    Andrew Roszko wird CEO bei Jaggaer

    Jaggaer, ein Anbieter von Software für Source-to-Pay und Lieferantenmanagement, beruft Andrew Roszko zum neuen Chief Executive Officer (CEO).

    mehr lesen: Andrew Roszko wird CEO bei Jaggaer

  • Mit dem KI-Cockpit den Überblick behalten

    Mit dem KI-Cockpit den Überblick behalten

    Im Projekt ‚KI-Cockpit‘ hat ein Forschungsteam des Fraunhofer IAO sowie des IAT der Universität Stuttgart gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft Anwendungen entwickelt, die Menschen in herausfordernden Situationen bei…

    mehr lesen: Mit dem KI-Cockpit den Überblick behalten