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Lokales Tu-Forscher zeigen ultraschnellen 5G-Chipfunk auf der DATE
Dresden Lokales Tu-Forscher zeigen ultraschnellen 5G-Chipfunk auf der DATE
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12:56 19.03.2018
Die Forscher stellen ihre Lösung diese Woche im Dresdner Kongresszentrum vor. Quelle: Sebastian Kahnert/Archiv
Dresden

Forscher der TU Dresden werden auf der Chipdesigner-Messe „DATE“ ab Montag bis zum 23. März im Kongresszentrum Dresden Lösungen vorstellen, um winzige Hochleistungs-Rechner per Funk extrem schnell zu vernetzen und ihnen den Stromhunger auszutreiben.

Schlaue Antworten reisen um den halben Erdball

Ein Hintergrund dieser Forschungen: Wenn wir uns mit sprachgesteuerten künstlichen Intelligenzen (KI) wie Siri, Alexa oder Cortana unterhalten, dann erscheint es so, als ob sie im iPhone, im Mini-Lautsprecher oder im Laptop vor uns stecken würden. Tatsächlich aber sind diese Geräte zu schwachbrüstig, um auch nur scheinbar intelligent reagieren zu können. Sie sprechen und „verstehen“ uns nur, weil sie das Gespräch fortlaufend an viel leistungsfähigere Computer irgendwo in Übersee senden, an die sogenannte „Cloud“ („Rechnerwolke“).

Dort sind die leistungsstarken Spracherkennungs-Programme konzentriert, die menschliche Fragen in Computersprache übersetzen und scheinbar schlaue Antworten um den halben Erdball zurück zum Smartphone schicken.

Das ist aber ist nur ein kleiner Vorgeschmack auf die Datenmengen, die Cloud-Dienste in Zukunft hin- und herschicken werden. Die irgendwo auf dem Erdball, vorzugsweise aber in den USA platzierten Rechnerwolken müssen dann zum Beispiel komplexe Ströme hochvernetzter fahrerloser Autos unfallfrei lenken. Andere Clouds werden Hunderte, vielleicht gar Tausende Roboter, Werkzeugmaschinen, Transportautomaten und Werkstücke in hochautomatisierten „Industrie 4.0“-Fabriken koordinieren.

Um zu verhindern, dass all dies die weltweiten Daten- und Stromnetze überlastet, arbeiten unter anderem Forscher der Technischen Universität Dresden an dezentralen Lösungen: Statt für jede Entscheidung („Nach links“ oder „nach rechts“, „Bremsen“ oder „Augen zu und durch“) Supercomputer in Amerika anzupingen, wollen sie winzig kleine Supercomputer-Würfel direkt in Mobilfunk-Stationen, Autos, Robotern oder am Straßenrand platzieren. Sie übernehmen dann die anspruchsvolle Datenverarbeitung gleich vor Ort. Genannt wird dieses Konzept „Edge Cloud“, übersetzt soviel wie „Rechnerwolke um die Ecke“.

5G erreicht sehr hohe Datenraten

Diese Boxen sollen auf dem „Highly Adaptive Energy-Efficient Computing“ (HAEC) basieren. Diese Technologie hat die TU im Zuge eines Sonderforschungsprogramms entwickelt. Dabei werden Rechner- und Speicherchips dicht übereinander gestapelt. Die Kommunikation innerhalb der Stapel übernehmen Lichtsignale.

Die Daten von Stapel zu Stapel überträgt dagegen eine spezielle Version des Mobilfunks der 5. Generation (5G). Diese 5G-Variante arbeitet auf hohen Frequenzen um die 300 Gigahertz und erreicht sehr hohe Datenraten. „Diese Funkverbindungen ermöglichen ein hochflexibles Kommunikationsnetzwerk“, so die Forscher. Dadurch können einzelne Rechenkerne oder ganze Chipstapel je nach Bedarf zugeschaltet oder stromsparend deaktiviert werden. Um die Koordinierung kümmern sich eine spezielle Software der HAEC-Experten.

Auf der DATE wollen die TU-Teams um Prof. Gerhard Fettweis, Prof. Dirk Plettemeier und Dr. Meik Dörpinghaus diese Technologien vorstellen. Auch wird der Dresdner Vielkern-Prozessors „Tomahawk 4“ präsentiert.

Von Heiko Weckbrodt

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