Memristor: Prof. Dr. Rainer Waser über die KI-Wende

122er H-Index und 71.000 Zitate: der Kopf hinter dem Memristor

Ein Memristor ist ein elektrisches Bauelement, das seinen Widerstandswert dauerhaft speichert. Damit bildet er eine biologische Synapse nach. Im Interview mit DIDACTED AI erklärt Prof. Dr. Rainer Waser, Pionier des Memristors, wie diese Technik den Energiehunger der KI an der Wurzel senkt. Waser ist Physiker, Chemiker und Elektrotechniker in einer Person.

Er lehrt an der RWTH Aachen und leitete am Forschungszentrum Jülich die Sektion elektronische Materialien. Sein H-Index liegt bei rund 122. Seine Arbeiten zählen über 71.000 Zitationen. 2014 erhielt er den Leibniz-Preis, die höchste deutsche Forschungsauszeichnung.

Der von-Neumann-Flaschenhals frisst den Strom

In heutigen Computern sind Prozessor und Speicher getrennt. Die Daten wandern im Gigahertz-Takt über einen Bus hin und her. Genau das nennt Waser den von-Neumann-Flaschenhals . Jede Leitung besitzt eine Kapazität. Diese wird ständig geladen und entladen. Dabei wird Strom in Wärme umgesetzt. Der Effekt ist enorm.

Etwa 99 Prozent der Chip-Energie verpufft beim Schaufeln der Daten. Nur ein Bruchteil entfällt auf die eigentliche Rechnung. Bekannt ist das Problem schon seit 1945. Mit der KI wird es zur Kostenfrage. Die Zahlen sind wuchtig.

Fasst man alle Rechenzentren der Welt zu einem Land zusammen, landet es laut Internationaler Energieagentur 2030 auf Platz 6 der größten Stromverbraucher. Es zieht mehr Strom als ganz Japan heute. Wie sich Modelle sparsamer und lokal betreiben lassen, zeigen wir im Report zu lokaler KI .

Warum das Gehirn mit 25 Watt auskommt

Das menschliche Gehirn braucht nur rund 25 Watt. Eine Simulation von 500.000 Neuronen auf einem Supercomputer zieht dagegen 2,5 Megawatt. Der Grund liegt in der Architektur. Das Geh