Q.ANT, een pionier op het gebied van fotonische verwerking voor AI, heeft een speciale productielijn gelanceerd voor zijn hoogperformante fotonische AI-chips in het Institute of Microelectronics Stuttgart (IMS CHIPS), wat een belangrijke mijlpaal is in de halfgeleiderproductie. Door Q.ANT’s gepatenteerde fotonische chiptechnologie te integreren op basis van Thin-Film Lithium Niobate (TFLN) materiaal en de bestaande CMOS-productiefaciliteit van IMS CHIPS te upcyclen, hebben de partners een unieke productielijn opgezet om de productie van energiezuinige, krachtige processors voor AI-toepassingen te versnellen. Q.ANT heeft € 14 miljoen geïnvesteerd in machines en apparatuur om de nieuwe lijn voor fotonische chips aan te vullen.
Door gebruik te maken van fotonica kunnen Q.ANT’s Native Processing Servers belangrijke werklasten versnellen, zoals:
- AI-model training en inferentie
- Wetenschappelijke en technische simulaties
- Real-time verwerking van complexe wiskundige vergelijkingen
- Hoge dichtheid tensorbewerkingen voor machine learning
Deze innovatieve productiebenadering levert snellere, energiezuinigere processors om te voldoen aan de groeiende rekenbehoeften van AI en high-performance computing (HPC), en vormt tegelijkertijd een blauwdruk voor het kosteneffectief moderniseren van de chipproductie wereldwijd. Dit baanbrekende initiatief creëert een blauwdruk voor het democratiseren van de productiecapaciteit. Het stelt landen in staat een grotere veerkracht te bereiken bij de productie van halfgeleiders, de afhankelijkheid van wereldwijde toeleveringsketens te verminderen en de ontwikkeling te versnellen van cruciale technologieën die innovatie stimuleren in datacenters, onderzoeksinstellingen en geavanceerde industrieën.
Het officiële lanceringsevenement, bijgewoond door vooraanstaande figuren uit de industrie en Duitse ambtenaren, onderstreepte het belang van het project voor het stimuleren van innovatie binnen het Europese en wereldwijde halfgeleider-ecosysteem. Door bestaande chipproductiecapaciteiten te moderniseren, hebben Q.ANT en IMS CHIPS een schaalbare aanpak ontwikkeld om energie-efficiënte AI-processors sneller, kosteneffectiever en duurzamer op de markt te brengen.
De fotonische chips van Q.ANT – die rekenen met licht in plaats van elektriciteit – beloven een 30-voudige toename in energie-efficiëntie en een 50-voudige toename in verwerkingssnelheid, en bieden daarmee een transformatief potentieel voor AI-gestuurde datacenters en HPC-omgevingen. De pilotlijn is specifiek ontworpen voor productie met TFLN, het optimale materiaal voor fotonische computing en cruciaal voor het succes van de technologie. TFLN maakt ultrasnelle optische signaalmanipulatie op meerdere GHz mogelijk zonder dat warmte nodig is om het licht op het fotonische circuit te moduleren. Dit voordeel leidt tot een preciezere en energie-efficiëntere controle van het licht, wat resulteert in een aanzienlijke toename in rekenkracht en energie-efficiëntie vergeleken met traditioneel silicium.
Dr. Michael Förtsch, CEO van Q.ANT: “Deze benadering vormt een nieuwe maatstaf voor de productie van AI-chips en biedt een pad naar meer zelfvoorziening en energiezuinigere chipoplossingen. “Nu AI en data-intensieve toepassingen de grenzen van conventionele halfgeleidertechnologie opzoeken, moeten we opnieuw nadenken over de manier waarop we computergebruik in de kern benaderen. Q.ANT stimuleert deze verschuiving met fotonische computing om ongekende energie-efficiëntie en computerdichtheid te bereiken. Met deze pilotlijn versnellen we de time-to-market en leggen we de basis voor fotonische processors om standaard coprocessors te worden in high-performance computing. Deze mijlpaal markeert een belangrijke stap in de richting van de toekomst van duurzame AI-chiptechnologie, ontwikkeld en geproduceerd in Duitsland voor een snel evoluerende wereldmarkt. Tegen 2030 willen we van onze fotonische processors een schaalbare, energie-efficiënte hoeksteen van de AI-infrastructuur maken.”
Prof. Dr. Jens Anders, directeur en CEO van IMS CHIPS: Blauwdruk voor energie-efficiënt computergebruik van de volgende generatie
“Deze pilot-lijn bij IMS CHIPS laat zien hoe transformatieve technologieën kunnen gedijen op bestaande infrastructuur en vormt een blauwdruk voor energie-efficiënte computing van de volgende generatie“. Dit komt op een kritiek moment voor de computerindustrie, aangezien de exponentiële groei van AI en data-intensieve toepassingen de huidige datacenterinfrastructuur binnenkort zal overweldigen. Door samen te werken met Q.ANT maken we gebruik van onze expertise op het gebied van halfgeleiderproductie om de industrialisatie van fotonische processors te versnellen en een schaalbaar model voor energie-efficiënte computing op te zetten – een cruciale stap voor de toekomst van AI.”
Pilootlijn voor meer autonomie en snelle marktintroductie
De pilotlijn, die tot 1000 wafers per jaar kan produceren, stelt Q.ANT in staat om zijn chiparchitectuur te verfijnen om aan de veranderende markteisen te voldoen. Het dient ook als de R&D basis voor Q.ANT’s fotonische Native Processing Units en Native Processing Server (NPS) oplossingen, ontworpen om high-performance computing datacenters van energie te voorzien.
“Zes jaar geleden hebben we een gewaagde keuze gemaakt voor dunne-film lithiumniobaat, en vandaag de dag geeft die beslissing ons een aanzienlijk voordeel,” legt Förtsch uit. “Door onze fotonica-expertise te combineren met onze end-to-end controle over de waardeketen – van grondstof tot afgewerkte processor – bevinden we ons in een unieke positie om de volgende generatie computers te stimuleren en de kracht- en prestatie-uitdagingen van AI en HPC opnieuw vorm te geven.”
De Makers Top 100 goed voor 102 miljard omzet en 300.000 banen.
Link naar De Makers Top 100
Toepassingen industriële impact
De fotonische benadering van Q.ANT maakt gebruik van licht in plaats van elektronen en biedt een paradigmaverschuiving in rekenefficiëntie en maakt snellere en energiezuinigere wiskundige bewerkingen mogelijk in vergelijking met traditionele CMOS-processoren. Q.ANT heeft het potentieel van de technologie al aangetoond in voor de cloud toegankelijke AI-inferentiedemo’s. Dankzij de PCIe-integratie kunnen de Native Processing Servers van Q.ANT naadloos worden geïntegreerd in bestaande HPC-servers, wat de toepassing in verschillende sectoren versnelt.
“We vervangen GPU’s niet – we geven het compute ecosysteem van de volgende generatie een nieuwe vorm,” vat Dr. Förtsch samen. “Net zoals GPU’s CPU’s hebben aangevuld, zal fotonica de volgende sprong in AI mogelijk maken – duurzaam.”
Q.ANT is een diep technologisch bedrijf dat fotonische gegevensverwerking en kwantumdetectie bevordert. Haar native sensing technologie maakt ultra-precieze detectie van elektrische en magnetische velden mogelijk, terwijl haar native computing divisie fotonische processors ontwikkelt die licht gebruiken om informatie te verwerken, wat ongekende efficiëntie oplevert voor AI en high-performance computing (HPC). De technologie is gebaseerd op het Q.ANT Para.Digm-framework en overwint de beperkingen van conventionele elektronica, waardoor nieuwe mogelijkheden worden ontsloten in AI, medische technologie, lucht- en ruimtevaart en productie. Q.ANT is in 2018 opgericht als spin-off van TRUMPF en heeft zijn hoofdkantoor in Stuttgart, Duitsland.
IMS CHIPS, Institute for Microelectronics Stuttgart, voert bedrijfsgericht onderzoek uit op het gebied van micro-elektronica op het gebied van silicium fotonica, geïntegreerde schakelingen en systemen, nanostructurering en MEMS. Het is een erkende stichting zonder winstoogmerk naar burgerlijk recht en is gevestigd op de onderzoekscampus Stuttgart-Vaihingen. Het instituut is lid van de Innovationsallianz Baden-Württemberg (innBW), een samenwerkingsverband van tien contractonderzoeksorganisaties in Baden-Württemberg met in totaal twaalf instituten.
