KI revolutioniert die Datenverarbeitung

Neuer Prozessor nutzt Magnonen für energieeffizientes Computing.

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Physiker*innen der Universität Wien hat einen neuartigen Prozessor entwickelt, der auf Magnonen basiert und komplexe Datenverarbeitungsaufgaben mit hoher Energieeffizienz löst. Durch den Einsatz von „Inverse-Design“ und maschinellem Lernen wurde ein intelligentes, universell einsetzbares Gerät geschaffen, das in der Telekommunikation und im neuromorphen Computing Anwendung finden könnte.

Die moderne Elektronik steht vor Herausforderungen wie hohem Energieverbrauch und wachsender Designkomplexität. Magnonik, die Nutzung quantisierter Spinwellen in magnetischen Materialien, bietet eine vielversprechende Alternative für die Datenverarbeitung mit minimalem Energieverlust. In ihrer aktuellen Studie, veröffentlicht in Nature Electronics, wurde ein magnonischer Prozessor entwickelt, der flexibel anpassbar ist und verschiedene logische Operationen durchführen kann. Ein zentraler Bestandteil des Projekts war der Versuchsaufbau mit 49 individuell gesteuerten Stromschleifen auf einem Yttrium-Eisen-Granat-Film. Diese erzeugen kontrollierbare Magnetfelder zur Steuerung der Magnonen. Mithilfe von KI-gestützten Algorithmen wurden Konfigurationen ermittelt, die den Designprozess der gewünschten Gerätefunktionalitäten vereinfachte.

Der entwickelte Prototyp übernimmt bereits zwei zentrale Funktionen: den Bandsperrfilter zur Frequenzblockierung und den Demultiplexer zur Signalverteilung. Das macht ihn besonders relevant für zukünftige drahtlose Kommunikationstechnologien wie 5G und 6G. Perspektivisch könnte eine Miniaturisierung auf unter 100 Nanometer die Technologie noch energieeffizienter machen und die Entwicklung umweltfreundlicher Computersysteme vorantreiben. Erste Messungen haben die Möglichkeit zur Umsetzung des Konzepts bestätigt. Die Forschung unterstreicht das Potenzial von KI und Magnonik, um die Datenverarbeitung grundlegend zu verändern.

Mehr Informationen und die Veröffentlichungen finden Sie hier.

Das könnte Sie auch interessieren

18.03.2021
Zur Diskussion: Mixed-Reality-Brille „Nreal Light“
Der Vorverkauf der Mixed-Reality-Brille Nreal Light der Deutschen Telekom ist gestartet. Sie verspricht sowohl neue Kommunikationsmöglichkeiten im 5G-Netz als auch innovatives Entertainment und Interaktion. Nutzer der Mixed-Reality-Brille können in einer...
Diskussion
6
News-Artikel lesen
02.02.2023
5G Advanced? Funktionen und Verbesserungen des geplanten 3GPP Release 18
5G-Dienste sind heute in mehr als 90 Ländern weltweit kommerziell verfügbar, wobei Netzwerke 5G-Funktionen basierend auf 3GPP „Release 15“ und 16 unterstützen. Das kürzlich fertiggestellte „Release 17“ wird voraussichtlich einen...
News-Artikel lesen
23.12.2019
6G Forschung an der Uni Wuppertal
Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) entsteht an der Bergischen Universität Wuppertal ein deutschlandweit einmaliges Messlabor für drahtlose Kommunikations-Systeme mit ultrahohen Datenraten. Aufgebaut und koordiniert wird das Labor von Prof....
News-Artikel lesen
14.07.2021
KUKA setzt bei der Entwicklung intelligenter Automatisierung auf 5G-Konnektivität
Die Firma Nokia hat bekannt gegeben, dass KUKA in ihrem Smart Production and Development Center in Augsburg ein privates Funknetz von Nokia einsetzen wird. KUKA ist ein führender Hersteller von...
News-Artikel lesen
09.02.2021
Updates zu den neuesten 3GPP-Releases
5G Americas hat das Whitepaper „3GPP Releases 16 & 17 & Beyond“ veröffentlicht, welches einen Überblick über die aktuellen Entwicklungen zu den neuesten 3GPP-Releases bietet. Das Whitepaper, das von einer...
News-Artikel lesen
18.04.2019
6G: Startschuss für übernächste Mobilfunkgeneration
18.04.2019 Wie sollen die immer komplexeren Daten in Zukunft mit adäquater Geschwindigkeit übertragen werden? Dieser und weiteren Fragen widmete sich im finnischen Lappland der weltweit erste Gipfel zur Planung der...
News-Artikel lesen
27.02.2023
Alaaf und Helau: Karnevals-Bilanz zum mobilen Datenverbrauch
Die diesjährige Mobilfunkanalyse der Karnevalssaison 2023 zeigt, dass durchschnittlich rund 50 Prozent mehr Daten transportiert wurden als im Vergleichszeitraum 2022. In den Karnevalshochburgen Mainz, Köln, Düsseldorf, Bonn und Aachen wurden...
News-Artikel lesen
21.02.2020
5G-URLLC-Funktionen für die smarte Produktion
Der Netzwerkausrüster Ericsson und der Automobilhersteller Audi stärken ihre Zusammenarbeit und untersuchen URLLC-Funktionen (Ultra-Reliable Low-Latency Communication) für die Fabrikautomation in den deutschen Testlaboren von Audi. Das 5G-System von Ericsson ist...
News-Artikel lesen
28.01.2025
5G Autobahn to Autoroute: Pilotprojekt für Highspeed-Mobilität gestartet
Ein deutsch-französisches Konsortium [...] plant, bis Ende 2027 einen 60 Kilometer langen 5G-Autobahnkorridor zwischen Metz und Saarbrücken zu bauen.
News-Artikel lesen
Bis 2025 wird die Gesamtanzahl von 5G-Verbindungen 1,5 Milliarden erreichen
Das britische Institut für Marktforschung und Geschäftsentwicklung Juniper Research hat die Studie „5G Market Strategies: Consumer & IoT Opportunities & Strategies 2020-2025“ veröffentlicht. Laut der Studie wird die Gesamtanzahl der...
News-Artikel lesen
26.08.2024
Marktanalyse zeigt Lücken im 5G-Netzausbau in Deutschland
Eine aktuelle Marktanalyse des Vergleichsportals Verivox zeigt, dass Deutschlands Netzbetreiber im Durchschnitt 95 Prozent der Haushalte mit 5G-Mobilfunk versorgen. Außerhalb von Wohngebäuden fällt die Abdeckung jedoch deutlich schlechter aus: Nur...
News-Artikel lesen
18.11.2020
5G.NRW mit Teilnahme an internationaler Webinar-Reihe zu 6G-Forschungsvisionen
Das Competence Center 5G.NRW hat nach einer internationalen Zusammenarbeit zur Entwicklung von Ideen und Konzepten für ein White Paper zu Critical and Massive Machine Type Communication (MTC) towards 6G nun...
News-Artikel lesen