Neuromorphe supraleitende memristive Elektroniken

Wachsender Datendurchsatz im Internet, Cloud-Computing, Nutzung von Smartphones sowie die Möglichkeit und das Erfordernis der Durchführung sehr komplexer Berechnungsvorgänge auf Großrechnern sind Attribute der gegenwärtigen Informationsgesellschaft geworden. Gleichwohl gehen mit der Verarbeitung, Vorhaltung und Bereitstellung von Informationen auch extreme Anforderungen an die benötigte Energie, den Speicherplatz und der Datensicherheit einher.

Im Mittelpunkt des Projektvorhabens steht die Übertragung neurobiologischer Informationsverarbeitungsprinzipien und Informationsspeicherung in supraleitende memristive Systeme mit dem Ziel, energetisch hocheffiziente mikroelektronische Schaltungen für selbstadaptierende (neuromorphe) Systeme mit Parallelarchitektur zu realisieren. Technologisch geht es darum, supraleitende Mikroelektronik und neuromorphe Memristor-Elektronik zu verknüpfen. Durch diesen Ansatz sollen die Grenzen heutiger mikroelektronischer Systemkonzepte in Bezug auf Signalverarbeitungsgeschwindigkeit und Energieeffizienz rigoros verschoben werden. Zur Lösung dieser Fragestellungen sollen neuartig Materialsysteme, Bauelemente und Rechenarchitekturen entwickelt werden. Methodisch basiert das Vorhaben auf der physikalischen Untersuchung und Beschreibung quantenmechanischer Effekte, um diese für elektronische Bauelemente nutzbar zu machen, der Prozess- und Technologieentwicklung zur hardwaretechnischen Realisierung derartiger Bauelemente auf Waferebene mittels Dünnschichttechnologien und der Entwicklung schaltungstechnischer Entwurfskonzepte (Systemdesign).

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert auf Basis der Förderrichtlinie „Forschungslabore Mikroelektronik Deutschland (ForLab)“ Investitionen an Hochschulen mit leistungsfähigem Schwerpunkt in der Mikroelektronik.

Für das Ziel, energetisch hocheffiziente mikroelektronische Schaltungen für selbstadaptierende Systeme mit Parallelarchitektur zu entwickeln wird das "Forschungslabor Mikroelektronik Ilmenau für neuromorphe Elektronik" technologisch weiter ausgebaut.

Neue Prozesslinien

Förderlaufzeit:
2019 - 2021