Neue Rechnertechnik: Wie KI dank Licht schneller und energiesparender werden soll

Ein deutsches Start-up stellt unkonventionelle Chips her, die besonders rechenintensive Aufgaben mit Licht erledigen. Werden alle Computer bald optisch?

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Lasertest eines Lichtwellenleiters der neuen Chips des Start-ups Q.ANT im Labor in Stuttgart.

Licht beschleunigt den Alltag. Glasfaser bringt Filme direkt ins Wohnzimmer. An der Kasse scannt ein Laser Waren im Halbsekundentakt. Bald könnte Licht den nächsten Tempogewinn bringen: Computer, die mit Lichtsignalen statt Elektronik rechnen. Dies soll Großrechner effizienter machen, die unter der Last von datenintensiven KI-Anwendungen an ihre Grenzen kommen. Doch auch künftige Alltagsanwendungen wie autonome Autos könnten optische Prozessoren nutzen, um Rechenleistung zu sparen und Akkus zu schonen.

Seit Langem arbeiten Forscher an optischen Computerchips, nun wollen Firmen erste Anwendungen testen. Das Stuttgarter Start-up Q.Ant knüpft Partnerschaften mit dem Leibniz-Rechenzentrum in Garching bei München und dem Forschungszentrum Jülich, die herausfinden wollen, für welche rechenintensiven Aufgaben sich die optischen Chips eignen. Für die Herstellung der Chips baut Q.Ant eine Pilotanlage bei IMS Chips in Stuttgart. Die Technik mache KI-Berechnungen 50-mal schneller – bei nur einem 30stel des Energieverbrauchs, verspricht die Firma.

Energieeffiziente Hardware statt Atomkraftwerke

Der Boom generativer KI wie ChatGPT rückt den Energieverbrauch von Rechenzentren in den Fokus. Beim Training verarbeiten die KI-Modelle riesige Datenmengen, was ein Rechenzentrum monatelang auslastet. ChatGPT-4 verbrauchte für sein Training geschätzt so viel Strom wie 7000 Menschen jährlich. Auch die tägliche Nutzung des trainierten KI-Modells kostet Energie: Eine Anfrage kann je nach Länge ein bis hundertdreißig Mal mehr Strom verbrauchen als eine Google-Suche.

Wafer mit Photonischen Schaltkreisen von Q.ANT, der auf Lithium-Niobat (TFLN) gefertigt ist.
Wafer mit Photonischen Schaltkreisen von Q.ANT, der auf Lithium-Niobat (TFLN) gefertigt ist.
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