Technologie

Im Takt der schnellsten Chips

28.01.2020 - Messplattform für die Kommunikationstechnik der nächsten Generation bewilligt.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat im Zuge ihrer Großgeräteinitiative der Technischen Universität Dresden (TUD) rund 2,65 Millionen Euro zugesagt. Damit baut ein Forschungskonsortium unter Leitung von Frank Ellinger von der TUD-Professur für Schaltungstechnik und Netzwerktheorie in Dresden eine „Messplattform für ultrahohe Datenraten“ (MORE) auf. 
 

Mit diesen hochmodernen Messgeräten möchten die Dresdner Wissenschaftler die weltweit schnellsten Mikrochips entwickeln, die ab 2028 für den Mobilfunk der sechsten Generation (6G) benötigt werden. Gedacht sind diese Schaltkreise für 6G-Smartphones mit sehr hohen Datenraten, aber auch für elektro-optische Chip-Verbindungen in Rechenzentren und Mobilfunk-Stationen.

„Für die Kommunikations­technik der Zukunft muss der Stand der Technik hinsichtlich der Datenraten massiv verbessert werden“, erklärte Ellinger. „Zusammen mit unseren Partnern möchten wir 6G-Kommunikations­technik entwickeln, die Maximal­datenraten über 100 Gigabit pro Sekunde bei minimalem Leistungs­verbrauch ermöglicht. Dafür ist die neue Messtechnik von zentraler Bedeutung. Die TUD festigt damit ihren Leuchtturmstatus in der Kommunikations­technik. Das ist auch für die Halbleiter­industrie in Dresden sehr wichtig.“

Die Dresdner Forscher wollen Schaltkreise für die 6G-Technologie entwickeln, die zehnmal so schnell wie 5G-Funk sein soll. Diese Chips möchten sie für Rekord­datenraten über 100 Gigabit je Sekunde (Gb/s) und sehr hohen Frequenzen bis zu 200 Gigahertz optimieren. Heutige Testgeräte könnten solche Computerchips aber weder bei voller Datenlast noch genau genug ausmessen. Die MORE-Plattform soll diese Probleme lösen.

Mit dem DFG-Geld wollen Ellinger und seine Kollegen hochmoderne ultraschnelle Messtechnik anschaffen. Dazu gehören ein mehrkanaliger Wellen­generator zur universellen Erzeugung von verschiedenen Signalformen, ein rauscharmer Taktgenerator, ein Mehrkanal-Echtzeit­oszilloskop zur hochgenauen Signal­analyse, ein Mehrkanal-Datenraten­testmodul und weitere Geräte, die von den Anbietern teils speziell für die Dresdner MORE-Plattform entwickelt werden. 

Selbst konstruieren wollen die TUD-Experten im Rahmen von weiteren Projekten zudem Multiplexer und Demultiplexer. Das sind Chips, die mehrere Datenströme zusammen­führen und trennen können. Durch diese Parallelisierung der Datenströme möchten die Forscher die Geschwindigkeit dieser Komponenten gegenüber handels­üblichen Geräten verdoppeln und Datenraten über 200 Gb/s pro Kanal generieren und messbar machen. All diese Komponenten kombinieren die Forscher dann zu einem Gesamtsystem, das Testsignale aussenden und empfangen sowie neue Schaltungen analysieren kann. Er sieht in „MORE“ zudem eine „Keimzelle für zahlreiche Folgeprojekte und Kooperationen mit Kollegen“ und für die Ausbildung von Doktoranden.

TU Dresden / DE
 

Weitere Infos