180 mio. til ny chipteknologi: Aarhus Universitet skal udvikle fremtidens energieffektive AI-hardware

Kunstig intelligens er blevet en motor i den digitale udvikling, men den voksende regnekraft har en pris. AI-systemer kræver enorme mængder energi, og behovet stiger i takt med, at teknologien finder vej til alt fra sundhedsvæsen og industri til vores mobiltelefoner.

Nu investerer EU 23,8 mio. euro eller knap 180 mio. kroner i forskningsprojektet SPIN-CHIP, som skal udvikle nye hardwareteknologier, der kan gøre fremtidens AI langt mere energieffektiv. Aarhus Universitet spiller en central rolle i arbejdet med at udvikle nye beregningsmetoder og sikkerhedsløsninger baseret på spintronik – en teknologi, der udnytter elektroners magnetiske egenskaber til at behandle information.

"Kunstig intelligens kommer til at spille en central rolle i fremtidens samfund, men det kræver nye gennembrud inden for den hardware, der driver udviklingen. Derfor er SPIN-CHIP en strategisk vigtig bevilling, som giver vores forskere mulighed for at bidrage til nogle af de teknologier, der kan forme næste generation af digitale løsninger," siger Mikael Bergholz Knudsen, institutleder ved Institut for Elektro- og Computerteknologi.

"Vi står over for et stigende behov for computerkraft, men vi kan ikke fortsætte med at øge energiforbruget i samme tempo. Derfor undersøger vi, hvordan nye spintroniske komponenter kan bruges til at udvikle hardware, som både er mere energieffektiv og bedre egnet til fremtidens AI-systemer," siger adjunkt Sonal Shreya, som leder projektet på Aarhus Universitet.

Ny hardware skal gøre AI mere bæredygtig

Bag teknologien står såkaldte magnetiske tunnelkontakter (Magnetic Tunnel Junctions, MTJ'er), som udnytter elektroners magnetiske egenskaber til at lagre og behandle information.

Forskerne forventer, at teknologien gør det muligt at udvikle chips og mikroelektronik, der både er hurtigere, mere energieffektive og mere robuste end mange af de løsninger, der dominerer markedet i dag.

I SPIN-CHIP skal forskerne demonstrere teknologiens potentiale inden for blandt andet kunstig intelligens, rumfart, medicinsk diagnostik og sikker kommunikation.

Målet er at dokumentere, hvordan spintronik kan bidrage til at løse nogle af de største udfordringer inden for europæisk mikroelektronik og samtidig skabe grundlaget for nye industrielle løsninger.

Aarhus Universitet udvikler fremtidens AI-motor

Aarhus Universitet leder udviklingen af nye stokastiske beregningsmetoder baseret på MTJ-teknologi. Målet er at skabe hardware, som kan udføre avancerede AI-beregninger med et væsentligt lavere energiforbrug end dagens løsninger.

Forskerne arbejder blandt andet med tilfældighedsgeneratorer og hardwarebaserede sikkerhedsteknologier, som kan gøre fremtidens AI-systemer både mere effektive og bedre beskyttet mod cyberangreb.

"Når vi udvikler nye AI-systemer, er det ikke længere nok at fokusere på ydeevne alene. Energieffektivitet og sikkerhed skal tænkes ind fra begyndelsen, og det er netop det, vi arbejder med i SPIN-CHIP," siger Sonal Shreya.

Arbejdet sker i tæt samarbejde med førende europæiske forskningsmiljøer, herunder Syddansk Universitet, CEA Spintec i Frankrig, University of Messina i Italien, imec i Belgien, Fraunhofer IPMS i Tyskland samt flere industrielle partnere.

Skal styrke Europas chipøkosystem

SPIN-CHIP løber over de næste 42 måneder og skal demonstrere teknologiens værdi gennem konkrete anvendelser inden for blandt andet sundhedsteknologi, rumfart og edge AI.

Ud over forskningen leder Aarhus Universitet også projektets arbejde med standardisering og udvikling af det europæiske spintronik-økosystem. Her indgår blandt andet initiativer, der skal styrke diversiteten i forskningsmiljøet og tiltrække flere kvinder til området.

Projektets kick-off blev afholdt i Paris i begyndelsen af juni, hvor partnerne mødtes for første gang for at lægge den fælles kurs for de kommende års forskning og innovation.

Med SPIN-CHIP investerer Europa i teknologier, der kan bidrage til både digital konkurrenceevne og grøn omstilling. Ambitionen er at demonstrere, at spintronik kan blive en vigtig byggesten i fremtidens europæiske mikroelektronik.

Bag om bevillingen

SPIN-CHIP er finansieret gennem Horizon Europe og Chips Joint Undertaking.

Projektperiode: 42 måneder (2026-2029)

Samlet budget: 23,8 millioner euro

Projektet samler universiteter, forskningsorganisationer, virksomheder og SMV'er fra hele Europa med fokus på udvikling af næste generation af energieffektive mikroelektroniske komponenter.

Fakta: Hvad er spintronik?

Spintronik er en teknologi, der udnytter elektroners magnetiske egenskaber, også kaldet deres spin, til at lagre og behandle information.

I traditionelle computerchips bruger man elektriske ladninger til at repræsentere 0'er og 1'er. Spintronik tilføjer en ekstra dimension ved også at udnytte elektronernes magnetiske tilstand. Det gør det muligt at udvikle elektroniske komponenter, der kan være både hurtigere, mere energieffektive og mere robuste end mange af de teknologier, vi bruger i dag.

Forskere ser et stort potentiale for spintronik inden for blandt andet:

• Kunstig intelligens og energieffektiv databehandling
• Hukommelsesteknologier til fremtidens computere
• Cybersikkerhed og hardwarebaseret kryptering
• Medicinske sensorer og diagnostik
• Rumfart og avancerede kommunikationssystemer

I SPIN-CHIP arbejder forskerne med såkaldte magnetiske tunnelkontakter (Magnetic Tunnel Junctions, MTJ'er), som er blandt de mest lovende spintroniske komponenter til fremtidens mikroelektronik.