KI-Chip für lokale Datenverarbeitung TU München baut KI-Chip in 7-nm-Technologie

An der Technischen Universität München ist der EU-weit erste KI-Chip mit moderner 7-Nanometer-Technologie entstanden. Hussam Amrouch entwickelte den neuromorphen Chip auf Grundlage des Standards von TSMC. Künftig will die Forschungsgruppe um den Professor für KI-Prozessor-Design jährlich mindestens drei neue Designs entwerfen, die ab 2028 von ESMC in Dresden gefertigt werden sollen.

Die Covid-Pandemie, der Krieg in der Ukraine und geopolitische Veränderungen haben Lieferketten unsicher gemacht. «Deshalb ist es künftig wichtig, von der Ausbildung von KI-Chip-Fachleuten, über die technologische Entwicklung bis hin zur Fertigung von KI-Chips sämtliche Schritte in Deutschland und Europa zu machen», sagt Hussam Amrouch, Professor für KI-Prozessor-Design an der Technischen Universität München (TUM). Erst vor drei Monaten hatte er das KI-Chip -Forschungs- und Ausbildungszentrum Macht-AI an der TUM eröffnet – gefördert von den bayerischen Ministerien für Wissenschaft und Wirtschaft. Künftig, so seine Vorstellung, werden Studenten hierzulande das KI-Chip-Design lernen und in Unternehmen KI-Chips und Algorithmen selbst entwickeln. Zudem wird deren Produktion in Deutschland möglich sein.

KI-Chip verarbeitet Daten lokal

Anders als Hersteller von Cloud-basierten KI-Chips wie beispielsweise Nvidia, konzentriert sich der Münchner Professor auf eine Technologie, die Daten vor Ort direkt am Gerät verarbeitet und nicht in die Cloud schickt. «Das ist eine grundlegende Lösung zum Schutz der Privatsphäre unserer Bürgerinnen und Bürger», sagt Amrouch.

Die auf dem Open-Source-Standard RISC-V basierenden KI-Chips lassen sich massgeschneidert für eine spezifische Aufgabe anpassen, etwa um bei einer Gesundheitsanwendung den Herzschlag oder Hirnsignale aufzuzeichnen und auszuwerten oder aber ein Sprachmodell einzusetzen. Diese Spezialisierung ist gegenüber einem Alleskönner-KI-Chip effizienter. Amrouch: «Sie können sich einen Ferrari kaufen, sind damit aber in der Stadt nicht unbedingt schneller. Ein E-Bike ist hier effizienter.» Wichtig zudem: Auch für Kontrollelektronik in Quantencomputing sollen seine KI-Chips in wenigen Jahren zum Einsatz kommen.

Daten bleiben privat und sind sicher

Durch die lokale Verarbeitung der Daten ist die Technologie cybersicher und damit auch gegen den Missbrauch von Dritten geschützt. «Wer den Chip designt und baut, weiss, was drinsteckt und kann garantieren, was er tun wird», sagt Amrouch, dem wichtig ist, dass Unternehmen ihren Kunden die Privatsphäre ihrer Daten garantieren können.

Blaupause für Chipindustrie

Zukunftsschmiede für energiesparende photonische KI-Chips

Für Wirtschaftsbranchen wie die Automobilindustrie ist Vertrauen eine wichtige «Währung», die aktuell hinsichtlich leistungsfähiger Chips nicht in europäischer Hand liegt. Und auch die Verteidigungsindustrie fordert absolute Sicherheit ein, wenn es um den Einsatz von Chips etwa für Drohnen geht. Eventuell eingebaute Trojaner sind hier ein unkalkulierbares Risiko, insbesondere wenn Chips ausserhalb Deutschlands und der EU entwickelt und gefertigt werden.

Bayerns Wissenschaftsminister Markus Blume sagt: «Ein echter KI-Coup an der TUM! Der EU-weit erste KI-Chip mit 7-Nanometer-Technologie kommt aus Bayern. Er bringt Leistung, Energieeffizienz und Sicherheit zusammen. Fakt ist: Die TUM ist mit Macht-AI das Herzstück unseres bayerischen Halbleiter-Ökosystems. Um wettbewerbsfähig, unabhängig und souverän zu sein, entwickeln wir hier Technologien und bilden Talente aus.»

Der Bayerische Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger ist überzeugt: «Künstliche Intelligenz hat in den letzten Jahren eine enorme Entwicklung genommen. Wir müssen als Wirtschaft in der Lage sein, diese Entwicklung nicht nur mit zu gehen, sondern auch mitzugestalten. Die Entwicklung eines eigenen KI-Chips in der TUM zeigt eindrucksvoll, wie toll sich das Bayerische Halbleiterökosystem entwickelt.»

TUM-Präsident Thomas Hofmann betont: «Geopolitische Risiken haben in den letzten Jahren dramatisch zugenommen. Deshalb ist es wichtig, dass Spitzentechnologie in Deutschland und Europa entwickelt und produziert wird. Mit seinen KI-Chips zeigt Prof. Hussam Amrouch eindrucksvoll, wie die Abhängigkeit von Asien und den USA erfolgreich reduziert und die technologische Selbstbestimmtheit Europa gestärkt werden kann. Und das im Übrigen mit einem sehr nachhaltigen Konzept.»

Seit Oktober letzten Jahres fördern das Bayerische Wissenschaftsministerium sowie das Bayerische Wirtschaftsministerium das Munich Advanced Technology Center für High-Tech Chips, kurz Macht-AI, an der TUM. In den kommenden fünf Jahren sollen hier mehr als 300 Studierende und Forschende der TUM aus dem Ingenieur- sowie Informatikbereich den Entwurf und die Entwicklung von KI-Chips lernen. Der erste Trainingsworkshop findet im März statt.

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