Neues Forschungszentrum für KI-Chip-Design in Heilbronn

Die Fraunhofer-Gesellschaft erweitert ihre Forschungsaktivitäten in Heilbronn um das Forschungs- und Innovationszentrum FIZ Chip AI. Ziel ist die Entwicklung neuer KI-Chips sowie KI-gestützter Chip-Designmethoden. Das Zentrum entsteht in Kooperation der Fraunhofer-Institute IAF und IIS und wird von der Dieter Schwarz Stiftung gefördert.

Die Nachfrage nach leistungsfähiger KI-Hardware wächst weltweit. Anwendungen der Künstlichen Intelligenz (KI) benötigen zunehmend spezialisierte Halbleiterchips, die komplexe Berechnungen effizient ausführen können. Um die Entwicklung solcher Technologien voranzutreiben, bauen das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF und das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS ab 2026 das Forschungs- und Innovationszentrum FIZ Chip AI in Heilbronn auf.

Das Zentrum entsteht im Rahmen der Fraunhofer Heilbronn Forschungs- und Innovationszentren (HNFIZ) und wird von der Dieter Schwarz Stiftung gefördert. Ein Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung neuer Chip-Designs für KI-Anwendungen sowie auf Methoden, mit denen Künstliche Intelligenz den Entwurfsprozess von Halbleitern unterstützen kann.

Der Ausbau der Aktivitäten soll die Innovationskraft im Bereich Mikroelektronik und KI-Chips stärken. Prof. Holger Hanselka, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft, betont die strategische Rolle der Technologie: "Künstliche Intelligenz ist ein zentraler Treiber der künftigen Wertschöpfung. Neben leistungsfähiger Software und innovativen Anwendungen kommt der Entwicklung hochmoderner Hardware eine entscheidende strategische Bedeutung für den Hightech-Standort Deutschland zu. Gemeinsam mit der Dieter Schwarz Stiftung setzen wir hier an und greifen diesen Bedarf gezielt auf."

Weiter erklärt er: "Mit dem Aufbau des FIZ Chip AI in Heilbronn bündeln wir die ausgewiesene Expertise der Fraunhofer-Institute IAF und IIS im Chip-Design und stärken zugleich das umfassende Mikroelektronik-Portfolio von Fraunhofer. So schaffen wir eine leistungsfähige Plattform für KI-Hardware Made in Germany und setzen damit gemeinsam ein wichtiges Zeichen für die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands."

Die Arbeiten erfolgen in enger Zusammenarbeit mit Akteuren des Innovation Park Artificial Intelligence (IPAI) in Heilbronn.

Im neuen Zentrum arbeiten Forschende des Fraunhofer IAF sowohl an leistungsfähigen Halbleiterchips für KI-Systeme als auch an KI-gestützten Designmethoden. Ziel ist es, Entwicklungsprozesse effizienter zu gestalten.

Durch den Einsatz von KI sollen künftig zahlreiche Designschritte automatisiert werden. Gleichzeitig arbeiten die Forschenden an Strategien zum Schutz des geistigen Eigentums sowie an Verfahren zur Verifizierung und Zertifizierung von Chipdesigns. Diese sind besonders relevant für sicherheitskritische Anwendungen, etwa in:

• Mobilität und autonomer Systeme
• Robotik
• Luft- und Raumfahrt

Ein technischer Schwerpunkt liegt auf CMOS-Schaltungen (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Diese gelten als besonders energieeffizient, langlebig und werden in vielen elektronischen Geräten eingesetzt.

Das Fraunhofer IIS konzentriert sich im FIZ Chip AI auf neuromorphe Hardware-Architekturen für Edge-KI-Anwendungen. Dabei stehen sogenannte Spiking Neural Networks (SNNs) im Mittelpunkt.

Diese neuronalen Netze orientieren sich stärker an der Funktionsweise des menschlichen Gehirns: Informationen werden nicht kontinuierlich verarbeitet, sondern nur dann übertragen, wenn bestimmte Schwellenwerte überschritten werden. Dadurch können Systeme energieeffizient und in Echtzeit arbeiten.

Prof. Giovanni Del Galdo, Institutsleiter des Fraunhofer IIS, erklärt: "In einer Ära, in der neuromorphes Computing und Edge-KI zunehmend an Bedeutung gewinnen, bleibt unsere langjährige IC-Design-Expertise am Fraunhofer IIS ein zentraler Innovationsmotor."

Das FIZ Chip AI wird das neunte Forschungs- und Innovationszentrum der Fraunhofer-Gesellschaft in Heilbronn. Seit 2019 baut Fraunhofer dort gemeinsam mit Partnern ein Forschungsökosystem rund um Künstliche Intelligenz, Mikroelektronik und Digitalisierung auf.

Durch die enge Zusammenarbeit mit Unternehmen, Hochschulen und öffentlichen Einrichtungen sollen Forschungsergebnisse schneller in praktische Anwendungen überführt werden. Ziel ist es, neue Technologien aus Heilbronn europaweit nutzbar zu machen und damit langfristig Impulse für Wirtschaft und Gesellschaft zu setzen.

COMPAMED.de; Quelle: Fraunhofer-Institut IAF