Christina Förster

Auf dem Weg zur KI-unterstützten Netzautomatisierung: Verkehrsprognose-basierte, lastadaptive Steuerung der optischen Linkkapazitäten

Fraunhofer HHI – In diesem Blog Post wird eine Methode zur dynamischen Anpassung der Verbindungskapazität auf der Grundlage von ML-gestützten Verkehrsprognosen für optische Metro-Aggregationsnetze vorgestellt. Die Methode wird auch mit der traditionellen statischen Zuweisung von Verbindungskapazitäten verglichen. Es zeigt sich, dass die dynamische Anpassung der Verbindungskapazität die Kapazitätsüberversorgung deutlich reduzieren kann und damit Einsparungen bei den Netzressourcen ermöglicht, was sich auch in einer Verringerung des Energieverbrauchs und damit in einer geringeren CO2-Bilanz niederschlägt.

Trendwende beim Strombedarf des IKT-Sektors in Deutschland bis 2033

Fraunhofer IZM – Beim Strombedarf der IKT zeichnet sich aktuell eine Trendwende ab. Nach Berechnungen des Fraunhofer IZM steigt der jährliche Strombedarf der IKT seit 2023 von ca. 50 TWh auf über 72 TWh in 2033 wieder an. In einer aktuellen Studie modellieren Dr. phil. Lutz Stobbe und sein Team die umweltbezogenen Auswirkungen bei der Herstellung und Nutzung von Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) in Deutschland über einen Zeitraum von 2013 bis 2033. Auftraggeber der IKT-Studie ist das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

RISC-V Core »AIRISC« vom Fraunhofer IMS: Hardwarebeschleunigung für energieeffiziente KI auf Edge-Geräten

Fraunhofer IMS – Smarte Sensorik wird zukünftig dafür genutzt, die anfallenden Messwerte mit Hilfe von KI lokal zu Verarbeiten oder sich den Änderungen der Umwelt anzupassen. Im Projekt »Green ICT @ FMD« beschäftigen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer IMS mit der energieeffizienten Implementierung von KI-Algorithmen. Der RISC-V Prozessor AIRISC (www.airisc.de) wurde deshalb über Befehlssatzerweiterungen und Coprozessoren für die extrem effiziente Berechnung von neuronalen Netzen erweitert. Für eine Applikation im Bereich der medizinischen Datenauswertung wurde dadurch ein Geschwindigkeitsvorteil von mehr als einem Faktor 7 bei lediglich etwa 10 % Overhead hinsichtlich des Flächen- und Energiebedarfes erzielt.

III/V-Halbleiterschichten auf Silizium-Substrat

Fraunhofer IAF – Im Rahmen von Green ICT @ FMD arbeitet das IAF an der Entwicklung eines Prozesses zur Herstellung von III/V‑Halbleiterschichten auf Si-Substraten zur Minimierung des Arsen-Anteils in Bauelementen. Für die Qualifizierung des Substrattransferprozesses konnten InGaAs Verstärker ICs auf Silizium-Substraten mit ausgezeichneten Höchstfrequenzeigenschaften realisiert werden.

mioty® – Drahtlose Kommunikationstechnologie für energieautarke Sensoren

Fraunhofer IIS – Der steigende Bedarf an drahtlosen fernauslesbaren Sensoren wie etwa für Smart Metering Anwendungen erfordert eine ressourceneffiziente Realisierung dieser Sensoren. Im Project Green ICT @ FMD beschäftigen sich Wissenschaftler des Fraunhofer IIS mit energieautarken Sensoren. Ein wesentliches Element dabei ist die Funkkommunikation. Mit Messungen im Labor können die Wissenschaftler des Fraunhofer IIS den Energiebedarf verschiedener Funktechnologien in unterschiedlichen Anwendungsszenarien ermitteln und miteinander vergleichen, um die für die Anwendung energieeffizienteste Lösung zu finden. Die von Fraunhofer IIS entwickelte Funkkommunikation mioty® zeichnet sich dabei durch hohe Energieeffizienz und Störfestigkeit aus.

GaN Power ICs – Bauelemente für nachhaltigere ICT-Energieversorgungssysteme

Fraunhofer IAF – In vielen leistungselektronischen Niedervolt-Anwendungen findet derzeit ein Übergang zu Galliumnitrid-basierten Bauelementen statt, die die Energieeffizienz und auch Leistungsdichte im System steigern können. Im Projekt Green ICT @ FMD beschäftigen sich Wissenschaftler am Fraunhofer IAF damit, wie Galliumnitrid für nachhaltigere und ressourcenschonendere ICT-Energieversorgungssysteme eingesetzt werden kann.

Signalprocessing on the edge – µController basierte Radar Back-End Struktur 

Fraunhofer FHR – Das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik hat eine neue Back-End Struktur für eigene Radarsensoren entwickelt, die sich durch ihre Master / Slave Konfiguration zur Laufzeit abschalten, erweitern und umkonfigurieren lassen. Zusätzlich wurde die Signalverarbeitung durch Interpolation in der Art angepasst, dass diese direkt „on the edge“ auf dem µController durchgeführt werden kann.

Prozesse in der Halbleiterfertigung nachhaltiger gestalten

Fraunhofer EMFT – Rund 80 % des CO2-Abdrucks durchschnittlicher Elektronikbauteile entsteht bereits bei der Produktion. Ein Forschungsteam des Fraunhofer EMFT arbeitet daran, Prozesse in der Halbleiterfertigung zu optimieren, um den Einsatz klimaschädlicher Prozessgase zu minimieren. Dabei testen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch klimafreundlichere Alternativen zu bislang standardmäßig eingesetzten Ätzgase