Photonischer Chip als Lösung für KI-Verbrauch: Deutsches Start-up vor erstem Testlauf

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Photonischer Chip als Lösung für KI-Verbrauch: Deutsches Start-up vor erstem Testlauf
Quelle: Q.ANT

Künstliche Intelligenz verbraucht enorme Energiemengen. Das deutsche Start-up Q.ANT testet jetzt nach der Ankündigung im vergangenen Jahr erstmals photonische Chips im Leibniz-Rechenzentrum, die 30-mal effizienter als herkömmliche Prozessoren arbeiten sollen.

Die rasante Entwicklung von KI-Technologien zieht ein immer schwerer wiegendes Problem nach sich: Wie soll der Energiebedarf gedeckt werden, den der Sektor verbraucht? Ende vergangenen Jahres präsentierte das Stuttgarter Start-up Q.ANT eine mögliche Lösung in Form eines photonischen Chips, der mit einer 30-mal effizienteren Leistung "die Nachhaltigkeit von Rechenzentren in greifbare Nähe" rücken soll.

Das Leibniz-Rechenzentrum in Garching bei München (LRZ) dient nun als Testumgebung für die erste größer angelegte Integration photonischer Chips in ein Computernetzwerk. "Wir haben jetzt diese Technologie als sehr wertvoll für alle Anstrengungen in der künstlichen Intelligenz erkannt", betont Dieter Kranzlmüller, Leiter des Rechenzentrums.

Q.ANTs Materialdurchbruch mit Lithium-Niobat

Bisherige photonische Chips galten als fehleranfällig und ungenau - Probleme, die hauptsächlich auf die Limitationen von Silizium zurückzuführen waren. Stattdessen entwickelt Q.ANT seine Prozessoren auf Basis von Dünnschicht-Lithium-Niobat (TFLN). "Unser Material erlaubt uns, die für den Rechenprozess notwendige Genauigkeit zu zeigen", erklärt Gründer und CEO Michael Förtsch.

Lithium-Niobat bietet gegenüber Silizium demzufolge mehrere Vorteile: Es ermöglicht extrem schnelle elektro-optische Modulation im Gigahertz-Bereich, zeigt hocheffiziente nichtlineare optische Effekte und funktioniert bei Raumtemperatur.

Die theoretische Grundlage für eine weniger stormhungrige KI-Zukunft ist damit gelegt - ob sich das Versprechen auch erfüllt, dürfte der Test am LRZ in den kommenden Monaten und Jahren zeigen. Im Fokus steht hierbei die Frage, wie photonische Systeme mit herkömmlichen Hochleistungsrechnern und sogar Quantencomputern zusammenarbeiten können.

Quelle: Tagesschau

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    • Kommentare (8)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von Waylinkin Software-Overclocker(in)
        Lithium-Nobat. Und da haben wir schon das Problem:
        Lithium ist selten und wird schon in erheblichen Mengen für Akkus benötigt. Da der Bedarf an Lithium (Solange wir keine anderen Akkutechnologien haben) durch den Wechsel auf E-Mobilität sowieso durch die Decke gehen wird, wird Lithium wohl so teuer und selten werden, dass man nicht auch Milliarden an Chips produzieren können wird.
      • Von Waylinkin Software-Overclocker(in)
        Lithium-Nobat. Und da haben wir schon das Problem:
        Lithium ist selten und wird schon in erheblichen Mengen für Akkus benötigt. Da der Bedarf an Lithium (Solange wir keine anderen Akkutechnologien haben) durch den Wechsel auf E-Mobilität sowieso durch die Decke gehen wird, wird Lithium wohl so teuer und selten werden, dass man nicht auch Milliarden an Chips produzieren können wird.
      • Von DarkWing13 BIOS-Overclocker(in)
        Zitat von Pu244
        Ich vermute mal, dass die das gleiche Problem haben, wie alle anderen Alternativen: sie kommen nicht an der etablierten Siliziumtechnik vorbei, damit wird es auch nicht finanziert und das ganze stirbt. Der Faktor 30 hört sich ganz gut an, nur ist das wohl das theoretische Maximum und die normale Siliziumtechnik hat da wohl ähnliche Reserven.

        Wenn sich das Zeug verkaufen soll, dann braucht es reale Vorteile, für ein wissenschaftliches Kuriosum gibt es keinen Milliardenmarkt.
        Sobald es sich "rechnet", und Energie immer teurer wird, wird das ganz schnell, falls es funktioniert, Marktreif.
        Wie überall muss der Preisdruck von außen kommen, dann wird auch investiert.
      • Von Slolle PC-Selbstbauer(in)
        Zitat von empy
        Können wir so was vielleicht erst mal bei normalen CPUs und GPUs haben? Danke!
        Das wäre toll.
        Aber ich denke, die machen erst einmal den Umsatz mit den KI Firmen.
        Da können sie weit mehr abgreifen, als bei den „abgebrannten“ Gamern. 😉
      • Von empy Lötkolbengott/-göttin
        Zitat von DarkWing13
        Nö, das kommt ganz am Ende als "Abfall-Produkt".
        Wenn man aber bedenkt was bereits heute an Energie für die Kühlung der Rechenzentren aufgewendet werden muss, und Nvidia auch nicht gerade sparsamer wird, dann könnte das in Zukunft schon ein Thema werden.
        Ja, gut möglich. Wenn dieser Entwicklungsschritt durch das Risikokapital der KI-Hyper finanziert wird und dadurch tatsächlich Wirklichkeit werden sollte, soll mir das aber recht sein.
      • Von DarkWing13 BIOS-Overclocker(in)
        Zitat von empy
        Können wir so was vielleicht erst mal bei normalen CPUs und GPUs haben? Danke!
        Nö, das kommt ganz am Ende als "Abfall-Produkt".
        Wenn man aber bedenkt was bereits heute an Energie für die Kühlung der Rechenzentren aufgewendet werden muss, und Nvidia auch nicht gerade sparsamer wird, dann könnte das in Zukunft schon ein Thema werden.
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