GATEPOST
Im Rahmen des GATEPOST-Projekts wird die erste auf 2D-Materialien (2DM) basierende nichtlineare Photonik-Plattform für optische Datenverarbeitung entwickelt.
Laufzeit: Oktober 2023 - September 2026
Partner
- Ihp GmbH – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik (DE)
- Akhetonics GmbH (DE)
- Hewlett Packard Enterprise Belgium (BE)
- Aristotelio Panepistimio Thessalonikis (EL)
- Enlightra Sarl (CH)
- Fraunhofer Heinrich‐Hertz‐Institut HHI (DE)
- Eura AG (DE)
- Interuniversitair Microelectronica Centrum (BE)
Projektbeschreibung
Der Bedarf an einer Computerplattform der nächsten Generation wird durch IoT und 5G/6G und deren Anforderungen an hohe Leistung und geringen Stromverbrauch deutlich. Graphen und 2D-Materialien (2DM) bieten die einzigartige Fähigkeit, hochgradig lokalisierte nichtlineare Wechselwirkungen von Licht bei geringen Leistungen und extrem kurzen Reaktionszeiten im Femtosekundenbereich zu ermöglichen. Sie müssen jedoch in eine verlustarme CMOS-Plattform aus Siliziumnitrid (SiN) integriert werden, die es ermöglicht, Schaltkreise für schnelle, stromsparende und breitbandige Allzweckrechner und -speicher vollständig im optischen Bereich zu entwickeln.
Da die größte Herausforderung in der technologischen Reife der Graphen-Prozesse mit Standard-CMOS-Umgebungen liegt, besteht das Hauptziel von GATEPOST in der Herstellung und Demonstration einer neuen rein optischen Datenverarbeitungsplattform auf Graphenbasis, die in eine echte CMOS-Pilotlinie integriert und getestet wird.
Als Anwendungsfall konzentrieren wir uns auf ein Netzwerksicherheitsgerät zur Erkennung von Distributed Denial of Service (DDoS) und zur Überprüfung von Netzwerkpaketen. Obwohl durchschnittlich 170 Cyberangriffe pro IoT-Gerät und Tag durchgeführt werden, gibt es immer noch einen enormen Mangel an Sicherheit aufgrund der zusätzlichen Leistung, Latenz, Betriebskosten und Bandbreitenbeschränkungen. Das ist inakzeptabel, vor allem wenn man bedenkt, dass die Cyberkriminalität allein im Jahr 2021 einen geschätzten Wert von 318 Milliarden Dollar erreicht hat. Mit unserer Graphen-basierten Computing-Plattform werden wir zeigen, wie Netzwerksicherheit mit geringem Stromverbrauch, niedriger Latenz und hoher Bandbreite für die IoT- und 5G/6G-Zukunft bereit ist.
Um diese Ziele zu erreichen, verbindet GATEPOST acht Partner aus vier Ländern und vereint ein starkes Konsortium internationaler Experten in den Bereichen Graphen-Integration in 200-mm-Pilotlinien, Simulationen, optisches Computing, neuromorphes Computing, Speicher, Lichtquellen und Systemintegration.
Das HHI ist für den Bau des optischen Antriebs verantwortlich. Für das C-Band wird ein Single-Mode-Laser mit einer Ausgangsleistung von mehr als 150 mW (ex-facet) entwickelt. Die Arbeit wird sich insbesondere auf Komponenten mit geringem Platzbedarf und hoher Energieeffizienz konzentrieren.
