VITFOX - Vision transformers with ferroelectric oxides

Der Bedarf an Rechenressourcen wächst schneller als die Leistung der Prozessoren. Daher besteht ein großer Bedarf an neuen Architekturen, die große Datenmengen verarbeiten können. Neuromorphe Systeme ahmen die Verarbeitungsmethoden des menschlichen Gehirns nach, indem sie nichtflüchtige Speicher in groß angelegten Arrays anordnen und synaptische Gewichte im Speicher speichern. 

Um die zwischen Geräten und der Cloud ausgetauschten Datenmengen einzudämmen, ist der Einsatz von KI und die Verarbeitung der Daten direkt am Entstehungsort erforderlich (Edge Computing). Dies erfordert energieeffizientere KI-Hardware.

Ziele des Projekts

Im Rahmen des ViTFOX-Projekts wird eine ferroelektrisch verstärkte intelligente Halbleitertechnologie entwickelt, um einen Vision Transformer (ViT) mit einer hervorragenden Energieeffizienz von > 50 TOPS/Watt zu demonstrieren, der für KI-gestützte Edge-Anwendungen hat.

Die Entwicklungen in ViTFOX gehen weit über den Stand der Technik hinaus und sollen TRL 4-5 erreichen, und zwar in der gesamten Wertschöpfungskette von Materialien und Bauelementen bis hin zur heterogenen und monolithischen Integration sowie zum Entwurf und zur Simulation der ViT-Schaltungen und -Systeme.

Zusammenarbeit zwischen der EU und Korea

ViTFOX ist ein Kooperationsprojekt zwischen europäischen und koreanischen Forschungseinrichtungen. Das Projekt zielt darauf ab, die führende Position der EU und Koreas im Bereich der Hafnia-basierten Si-kompatiblen ferroelektrischen Elektronik zu stärken, die in Europa entwickelt und von koreanischen Forschern maßgeblich vorangetrieben wurde. 

Der multidisziplinäre Charakter von ViTFOX wirdd erhebliche Fortschritte über den Stand der Technik im Bereich der Architekturen neuronaler Netze hinaus ermöglichen undd einen einzigartigen Rahmen für die gemeinsame Optimierung vonnHardware unddSoftware komplexer Netze bieten.

Neben der technologischen Zusammenarbeit ist auch ein Studentenaustausch vorgesehen. Das Fraunhofer IPMS wird koreanischen Studenten eine Schulung zu den ViTFOX-Themen anbieten, vom Gerät bis zur Compute-in-Memory-Demonstration, und wird sich bemühen, die Zusammenarbeit durch die Unterzeichnung von MoUs zu erweitern, die auch den Austausch von Studenten beinhalten, um den internationalen Austausch zu fördern.