TUD baut Messplattform für weltweit schnellste Chips auf

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat im Zuge ihrer Großgeräteinitiative der Technischen Universität Dresden (TUD) nun rund 2,65 Millionen Euro zugesagt. Damit baut ein Forschungskonsortium unter Leitung von Professor 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 6. 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 Prof. 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 ultra-schnelle 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 sogenannte „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.

Bildunterschrift: Die Aufnahme zeigt einen Aufbau zum Messen von sehr schnellen Mikrochips. Auf dem Monitor ist ein stark vergrößerter Chip zu sehen, welcher bei sehr hohen Frequenzen von etwa 200 Gigahertz arbeitet. Dieser Chip wurde am Lehrstuhl von Prof. Frank Ellinger (im Bild) federführend von Dr. Paolo Valerio Testa für die ultra-schnelle drahtlose Datenkommunikation entwickelt

Prof. Frank Ellinger
Tel.: +49 351 463-38735
E-Mail: frank.ellinger@tu-dresden.de