Sie haben wahrscheinlich bemerkt, dass Ihr WLAN langsamer wird, wenn mehr Personen oder Geräte das Netzwerk nutzen. Das Gleiche gilt auch für größere Anlagen. Wenn sich zu viele Menschen in einem Gebiet versammeln, können die Mobilfunkmasten den Zustrom nicht bewältigen. Da die Zahl der verbundenen Geräte exponentiell wächst und die kommende KI-Welle das Problem noch verschlimmern wird, zeichnen sich große Staus im Wireless-Bereich ab. Jetzt haben Wissenschaftler der University of Florida eine mögliche Lösung: Machen Sie die Chips einfach dreidimensional.
Der Großteil der drahtlosen Kommunikation basiert auf „planaren“ Prozessoren, was bedeutet, dass sie im Wesentlichen flach sind. Da sie zweidimensional sind, können sie zu einem bestimmten Zeitpunkt nur einen begrenzten Frequenzbereich verarbeiten. Aber die Erschließung eines Herstellungsprozesses, der es ermöglicht, Chips in drei Dimensionen zu bauen, könnte dazu führen, dass die Hardware mehrere Frequenzen gleichzeitig verarbeiten kann. Das könnte einer Revolution gleichkommen.
Laut Roozbeh Tabrizian, einem außerordentlichen Professor für Elektro- und Computertechnik an der University of Florida, dessen Team die neuen Prozessoren entwickelt hat, kann man das Problem mit dem Verkehr in einer Stadt vergleichen.
„Die Infrastruktur einer Stadt kann nur ein bestimmtes Verkehrsaufkommen bewältigen, und wenn man die Zahl der Autos ständig erhöht, hat man ein Problem“, sagte Tabrizian in einem Pressemitteilung. „Wir fangen an, die maximale Datenmenge zu erreichen, die wir effizient verschieben können. Die planare Struktur von Prozessoren ist nicht mehr praktikabel, da sie uns auf einen sehr begrenzten Frequenzbereich beschränkt.“
Die Forschung, veröffentlicht in der Zeitschrift Naturelektronikbeschreibt einen neuen Ansatz, der Halbleitertechnologie nutzt, um mehrere Prozessoren für unterschiedliche Frequenzen in einem einzigen Chip unterzubringen. Dieser Durchbruch hat mehrere Vorteile. Vor allem erhöht es die Leistung und verringert gleichzeitig den Platzbedarf der Chips. Planare Chips können nur größer werden, wenn man sie breiter macht, aber die Möglichkeit, Chips herzustellen, die ihre Kapazität in drei statt in zwei Dimensionen erhöhen, bedeutet, dass die Technologie viel einfacher zu skalieren ist.
„Stellen Sie es sich wie Lichter auf der Straße und in der Luft vor“, sagte Tabrizian. „Es wird ein Chaos. Ein Chip, der nur für eine Frequenz hergestellt wird, macht keinen Sinn mehr.“
Mit zunehmender Reife dieser Technologie werden alle unsere Geräte besser und schneller arbeiten können. Das ist eine entscheidende Entwicklung, da wir alles vorantreiben, von Smart Cities bis hin zum Hinzufügen weiterer 12 Smart-Geräte zu Ihrer Wohnung.