Mehr Rechenleistung, weniger Energie
(ots) - Warum die Zukunft der KI in der Chiptechnologie beginnt.
Der Boom Künstlicher Intelligenz treibt den Bedarf an Rechenleistung weltweit rasant nach oben. Besonders energieintensiv ist das Training großer Basismodelle sowie der Betrieb der Rechenzentren dahinter. Studien der Internationalen Energieagentur gehen davon aus, dass der Stromverbrauch von Rechenzentren bis 2030 deutlich steigen könnte. Damit rückt eine Frage immer stärker ins Zentrum der Technologiepolitik: Wie lässt sich immer mehr digitale Leistung mit vertretbarem Energieeinsatz verbinden?
Ein großer Teil der Antwort liegt in der Halbleitertechnologie. Denn wie effizient künftige KI-Anwendungen arbeiten, entscheidet sich nicht nur in Software. Mindestens genauso wichtig sind Architektur und Materialien der Chips selbst. Welche Rolle neue Transistorarchitekturen und Materialinnovationen dabei spielen, weiß Florent Ducrot, Leiter der europäischen Geschäftsaktivitäten bei Applied Materials. Das US-Unternehmen entwickelt Fertigungsanlagen und Materialtechnologien für die Halbleiterproduktion und zählt zu den weltweit wichtigsten Ausrüstern der Branche.
Wie verändert KI den Energiebedarf der digitalen Welt und welche Rolle spielt Applied Materials dabei?
Künstliche Intelligenz steigert den Bedarf an Rechenleistung enorm. Besonders viel Energie benötigt das Training großer Basismodelle sowie der Betrieb der Rechenzentren dahinter. Genau an dieser Stelle setzt Applied Materials an. Das Unternehmen entwickelt Technologien und Materialien für die Halbleiterproduktion, mit denen Chips deutlich effizienter werden. Ziel ist es, mehr Rechenleistung mit weniger Energieverbrauch zu ermöglichen. Ohne solche Fortschritte würde das schnelle Wachstum von KI schnell an physikalische und energetische Grenzen stoßen.
Warum beginnt Energieeffizienz bereits bei der Herstellung der Chips?
Applied Materials steht am Anfang der Halbleiterwertschöpfungskette. Das Unternehmen liefert Maschinen und Prozesse, mit denen Chiphersteller neue Generationen von Halbleitern produzieren. Durch präzise Materialprozesse etwa bei Epitaxie, Atomic Layer Deposition oder moderner Messtechnik lassen sich Transistoren kleiner und leistungsfähiger fertigen. Gleichzeitig sinkt der Energieverbrauch der späteren Chips. Effizienz entsteht damit nicht erst im Rechenzentrum, sondern schon während der Produktion.
Welche technologischen Hebel nutzt Applied Materials konkret?
Ein zentraler Ansatz liegt in neuen Materialien und Fertigungsschritten im Nanometerbereich. Applied Materials arbeitet daran, Materialien mit höchster Präzision aufzubringen und zu kontrollieren. Dadurch können Halbleiterhersteller Chips entwickeln, die mehr Leistung liefern und zugleich weniger Strom benötigen. Für Anwendungen rund um Künstliche Intelligenz wird dabei vor allem eine Kennzahl entscheidend. Leistung pro Watt.
Gibt es konkrete Effizienzgewinne aus solchen Innovationen?
Ja, das beweist die neue Produktionsanlage von Applied Materials. Sie reduziert den Gasverbrauch in der Fertigung um etwa 50 Prozent. Gleichzeitig verbessert sich die Gleichmäßigkeit der produzierten Zellen um rund 40 Prozent. Solche Fortschritte erhöhen die Ausbeute in der Halbleiterproduktion und können jährlich mehrere hundert Tonnen CO2 einsparen.
Warum gelten Gate all around-Transistoren als Schlüssel für neue KI-Chips?
Bei dieser Transistorarchitektur wird der Kanal vollständig vom Gate umschlossen. Dadurch lässt sich der Stromfluss deutlich präziser kontrollieren. Energieverluste sinken und gleichzeitig können mehr Transistoren auf einem Chip untergebracht werden.
Applied Materials liefert die Technologien, mit denen Chiphersteller diese neue Architektur überhaupt zuverlässig produzieren können.
Welche Rolle spielt Europa in dieser Entwicklung aus Sicht von Applied Materials?
Europa bleibt ein wichtiger Standort für Forschung und industrielle Innovation. Neben modernsten KI-Chips bleiben auch sogenannte Legacy Chips unverzichtbar - etwa für Automobilindustrie, Industrieanlagen oder IoT-Anwendungen.
Applied Materials arbeitet deshalb eng mit europäischen Forschungspartnern zusammen, unter anderem mit Fraunhofer, dem französischen Forschungsinstitut CEA-Leti und Imec. Gleichzeitig baut das Unternehmen seinen Metrologie Standort in München weiter aus.
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Audrey Pariente
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Datum: 10.04.2026 - 14:21 Uhr
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