Photonische Chips: Die Zukunft der KI

Die KI-Branche steht vor einem gewaltigen Problem. Der Energiehunger moderner Rechenzentren wächst ins Unermessliche. Doch eine neue Technologie verspricht die Lösung: photonische Chips . Diese revolutionären Prozessoren rechnen mit Licht statt mit Strom. In diesem Artikel erfährst du, warum photonische Chips die Zukunft der KI prägen werden.

Du lernst, wie diese Technologie funktioniert und welche deutschen Unternehmen bereits an der Spitze stehen.

Das Ende des Mooreschen Gesetzes

Sechs Jahrzehnte lang galt das Mooresche Gesetz als eisernes Prinzip der Chipindustrie. Alle zwei Jahre verdoppelte sich die Anzahl der Transistoren auf einem Chip. Das bedeutete: Mehr Leistung zu geringeren Kosten. Doch diese Ära neigt sich dem Ende zu. Die kleinste erreichte Strukturgröße liegt bei etwa 2 Nanometern .

Bei dieser Größe treten sogenannte Tunneleffekte auf. Elektronen verhalten sich nicht mehr vorhersagbar. Die thermische Last auf einem so kleinen Punkt wird extrem hoch. Jensen Huang , CEO von Nvidia, erklärte das Mooresche Gesetz bereits 2022 für tot. Er sprach von einer „Hyper Moore’s Law Era”. Doch was bedeutet das konkret?

Die Kosten pro Transistor steigen erstmals in der Geschichte. Gleichzeitig explodiert der Energiebedarf.

Der Energiehunger der KI-Industrie

Die Zahlen sind erschreckend. ChatGPT allein verbraucht täglich etwa 0,5 bis 0,6 Gigawattstunden Strom. Das entspricht dem täglichen Energiebedarf einer deutschen Mittelstadt wie Ulm. Und das nur für eine einzige Anwendung. US-Rechenzentren verbrauchten 2024 bereits 183 Terawattstunden pro Jahr. Das sind 4,4 Prozent des gesamten US-Stromverbrauchs.

In Deutschland liegt der Anteil der Rechenzentren bei etwa 3,7 Prozent. Bis 2030 könnte dieser Wert auf 6 bis 7 Prozent steigen.