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Cyborg-Embryonen: Aufzeichnung der Gehirnaktivität während der Entwicklung

2025-06-15

Cyborg-Embryonen: Aufzeichnung der Gehirnaktivität während der Entwicklung

Wissenschaftler der Harvard University haben Cyborg-Embryonen geschaffen, indem sie flexible Elektrodenarrays in die sich entwickelnden Gehirne von Fröschen, Mäusen und Salamandern implantiert haben. Diese bahnbrechende Technologie ermöglicht die Aufzeichnung der neuronalen Aktivität während der gesamten Entwicklung und liefert beispiellose Einblicke in die Bildung und Funktion des Gehirns. Obwohl die Forscher die Implantation in menschliche Embryonen als unethisch betrachten, birgt die Technologie aufgrund ihrer biokompatiblen und dehnbaren Beschaffenheit ein immenses Potenzial für die Erforschung und Behandlung von neurologischen Entwicklungsstörungen bei Kindern. Experimente zeigten die Fähigkeit der Technologie, Veränderungen der neuronalen Aktivität während der Entwicklung und Regeneration zu verfolgen, was möglicherweise neue therapeutische Interventionen ermöglicht.

(spectrum.ieee.org)

Technologie

IBMs Quantensprung: Weniger Qubits, schnellere Fehlertoleranz

2025-06-14

IBMs Quantensprung: Weniger Qubits, schnellere Fehlertoleranz

IBM hat eine revolutionäre Quantencomputerarchitektur vorgestellt, die die Anzahl der für die Fehlerkorrektur benötigten Qubits drastisch reduziert. Dieser Durchbruch ebnet den Weg für das ehrgeizige Ziel von 2029: die Auslieferung von Starling, einem fehlertoleranten Quantencomputer in großem Maßstab. Unter Verwendung von Quanten-Low-Density-Parity-Check-Codes (qLDPC) benötigt die neue Architektur nur ein Zehntel der Qubits im Vergleich zu Oberflächencodes. IBMs Roadmap umfasst die Prozessoren Loon und Kookaburra und baut auf einem modularen System auf, das in Starling gipfelt – einer Maschine mit 200 logischen Qubits, die in der Cloud eingesetzt wird. Obwohl Herausforderungen in Bezug auf die Kohärenzzeiten von Qubits und die Systemintegration bestehen bleiben, stellt dies einen großen Schritt in Richtung praktischer Quantencomputer dar.

(spectrum.ieee.org)

Technologie

Fokussierte Ultraschall-Stimulation: Eine revolutionäre Behandlung für Entzündungen und Stoffwechselerkrankungen?

2025-06-09

Fokussierte Ultraschall-Stimulation: Eine revolutionäre Behandlung für Entzündungen und Stoffwechselerkrankungen?

Spannende Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die fokussierte Ultraschall-Stimulation (FUS), eine nicht-invasive Technik, die Schallwellen zur Behandlung von Krankheiten einsetzt, eine revolutionäre Therapie für entzündliche Erkrankungen (wie Arthritis) und Stoffwechselstörungen (wie Fettleibigkeit und Diabetes) sein könnte. Forscher haben herausgefunden, dass FUS Entzündungsreaktionen durch die Stimulation von Nerven in der Milz unterdrücken kann und in Tier- und Humanstudien signifikante Ergebnisse erzielt wurden. Die Behandlung ist nicht-invasiv und könnte zukünftig sogar mit tragbaren Geräten zu Hause durchgeführt werden. Obwohl die klinische Anwendung noch Jahre entfernt ist, eröffnet FUS neue Wege für präzise Behandlungen und könnte die Abhängigkeit von Medikamenten verringern.

(spectrum.ieee.org)

Technologie Fokussierte Ultraschall-Stimulation Stoffwechselerkrankungen

BYDs Megawatt-Laden: 400 km Reichweite in 5 Minuten – eine Herausforderung für das Benzinzeitalter

2025-06-08

BYDs Megawatt-Laden: 400 km Reichweite in 5 Minuten – eine Herausforderung für das Benzinzeitalter

BYD präsentierte auf der Shanghai Auto Show seine bahnbrechende Megawatt-Ladetechnologie, mit der die Reichweite des Han L Sedans in nur fünf Minuten um 400 km erhöht werden kann. Dies stellt einen Quantensprung in der Ladegeschwindigkeit von Elektrofahrzeugen dar und behebt die langjährigen Bedenken der Verbraucher hinsichtlich der Ladezeiten. Die Technologie nutzt die vertikale Integration von BYD in Batterien, Ladegeräte und Fahrzeugplattformen, einschließlich der proprietären 1000-Volt-Super-e-Plattform und der Blade-Batterie. BYD hat bereits 500 Megawatt-Ladegeräte installiert und plant weitere 4000, um die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen in China zu beschleunigen.

(spectrum.ieee.org)

Technologie Elektroautoladen Megawatt-Laden

Von Prokrastination zur Produktivität: Der Weg eines Meta-Ingenieurs

2025-06-07

Von Prokrastination zur Produktivität: Der Weg eines Meta-Ingenieurs

Ein Ingenieur, der bei Meta und Pinterest gearbeitet hat, teilt seine Erfahrungen im Umgang mit Prokrastination. Er entdeckte, dass Handeln zu Motivation führt, nicht umgekehrt. Anstatt auf Motivation zu warten, sollte man mit kleinen Schritten beginnen, z. B. indem man eine einfache Log-Anweisung zu einem komplexen Problem hinzufügt. Dies schafft einen positiven Kreislauf: Produktive Arbeit führt zu guten Gefühlen, was zu noch größerer Produktivität führt. Der Artikel erwähnt auch kurz den Mangel an technischen Arbeitskräften und den Einsatz von KI in der Programmierung.

(spectrum.ieee.org)

Entwicklung

Microsoft Flight Simulator: 40 Jahre im Flug

2025-06-04

Microsoft Flight Simulator: 40 Jahre im Flug

Von seinen bescheidenen Anfängen auf dem Apple II im Jahr 1979 bis hin zur global detaillierten Simulation von heute ist der Microsoft Flight Simulator seit 40 Jahren in der Luft. Dieser Artikel beschreibt die Reise des Spiels von seiner Entstehung über seinen Höhepunkt, seinen späteren Niedergang und seine triumphale Rückkehr und zeigt die Macht des technologischen Fortschritts, der Teamarbeit und des unerschütterlichen Engagements für den Traum vom Fliegen. Von seinen Ursprüngen bei Sublogic über die Übernahme durch Microsoft und die Bemühungen von Aces Studio bis hin zum KI-gestützten und Bing-datenbasierten Remake von Asobo Studio spiegelt jede Iteration die technologischen Fortschritte und die unermüdliche Suche der Entwickler nach Innovation wider.

(spectrum.ieee.org)

Spiele

Der weltweit erste implantierbare Biocomputer ist da

2025-06-04

Der weltweit erste implantierbare Biocomputer ist da

Das australische Startup Cortical Labs hat den CL1 vorgestellt, den weltweit ersten kommerziell erhältlichen Biocomputer. Dieses bahnbrechende Gerät verbindet menschliche Gehirnzellen auf einem Siliziumchip und verarbeitet Informationen über submillisekundenschnelle elektrische Rückkopplungsschleifen. Mit einem Preis von 35.000 US-Dollar bietet der CL1 einen revolutionären Ansatz für die Forschung in Neurowissenschaften und Biotechnologie, mit geringem Energieverbrauch und Skalierbarkeit. Erste Anwendungen umfassen die Medikamentenentwicklung, die Beschleunigung von KI und sogar die Wiederherstellung der Funktion in epileptischen Zellen, was sein Potenzial in der Krankheitsmodellierung zeigt.

(spectrum.ieee.org)

KI

Der Drohnenkrieg in der Ukraine: KI-Navigation gegen elektronische Kriegsführung

2025-06-03

Der Drohnenkrieg in der Ukraine: KI-Navigation gegen elektronische Kriegsführung

Der Krieg in der Ukraine hat rasante Fortschritte in der Drohnentechnologie ausgelöst. Angesichts der starken russischen elektronischen Kriegsführung haben die Ukraine und westliche Unternehmen gemeinsam KI-navigierte Drohnen entwickelt, die selbst bei blockierten GPS-Signalen autonom zu Zielen navigieren können. Beispielsweise nutzt die estnische Firma KrattWorks' Ghost Dragon Drohne ein neuronales Netzwerk-basiertes optisches Navigationssystem, um Landmarken zu erkennen und sich selbstständig zu positionieren. Dies hat nicht nur die ukrainischen militärischen Fähigkeiten verbessert, sondern auch die bedeutende Rolle kostengünstiger Drohnen auf dem Schlachtfeld aufgezeigt und die Dynamik des Krieges verändert.

(spectrum.ieee.org)

Technologie

IoT-Sicherheit: Die Gefahren und der Schutz der Vertrauenswurzel

2025-06-02

IoT-Sicherheit: Die Gefahren und der Schutz der Vertrauenswurzel

In den letzten Jahren haben Cyberangriffe auf kritische Infrastrukturen zugenommen, wobei die Sicherheit von Internet of Things (IoT)-Geräten ein wichtiges Anliegen ist. Dieser Artikel untersucht zwei Ansätze zur Sicherung des IoT: grundlegende Cybersicherheitshygiene und Defense in Depth. Grundlegende Hygiene umfasst starke Passwörter, regelmäßige Software-Updates, Update-Validierung und das Verständnis der Software-Lieferkette. Defense in Depth betont mehrschichtige Sicherheitsmechanismen, darunter Schutz (mehrschichtige Architektur mit Integritätsprüfungen auf jeder Ebene), Erkennung (mithilfe von Remote-Attestierungstechnologien wie Trusted Platform Modules (TPMs)) und Behebung (Selbsttests und Zurücksetzen). Der Artikel hebt die Vertrauenswurzel (Root of Trust, RoT) als Eckpfeiler sicherer Systeme hervor, die sorgfältigen Schutz erfordert. Da Hardware-Anbieter Hoch sicherheitsmechanismen in eingebettete Chips integrieren, wird die Sicherung von IoT-Geräten immer einfacher.

(spectrum.ieee.org)

Technologie Vertrauenswurzel

Climate Impulse: Bertrand Piccards Wasserstoff-Flug um die Welt

2025-05-29

Climate Impulse: Bertrand Piccards Wasserstoff-Flug um die Welt

Bertrand Piccard, bekannt für seine Rekordflüge mit Heißluftballon und Solarflugzeug, startet sein bisher ehrgeizigstes Projekt: eine unterbrechungsfreie, emissionsfreie Umrundung der Erde mit einem wasserstoffbetriebenen Flugzeug. Dies setzt die Familientradition der Erkundung fort (sein Großvater und Vater waren Pioniere von Stratosphärenflügen und Tiefseetauchgängen im Marianengraben), und stellt gleichzeitig einen bedeutenden Schritt in Richtung nachhaltiger Luftfahrt dar. In Zusammenarbeit mit Unternehmen wie Airbus meistert Piccard die aerodynamischen Herausforderungen und die Speicherung von flüssigem Wasserstoff, mit dem Ziel eines Starts im Jahr 2028. Das Climate Impulse-Projekt ist nicht nur ein technologischer Sprung in der Luftfahrt, sondern auch ein Weg zu einer saubereren Energiezukunft.

(spectrum.ieee.org)

Technologie

TSMC setzt auf microLED-basierte optische Verbindungen für KI-Rechenzentren

2025-05-26

TSMC setzt auf microLED-basierte optische Verbindungen für KI-Rechenzentren

Im Rennen um den Aufbau vollständig optischer KI-Rechenzentren arbeitet TSMC mit Avicena zusammen, um microLED-basierte Verbindungen zu nutzen. Dieser innovative Ansatz ersetzt herkömmliche Kupferkabel durch eine kostengünstige und energieeffiziente optische Lösung, um den explodierenden Bandbreitenbedarf von KI-Clustern zu bewältigen. Avicenas LightBundle-Plattform verwendet Hunderte von blauen microLEDs und Bildgebungsfasern und umgeht die Komplexität und den hohen Energieverbrauch laserbasierter Lösungen. Durch die Verwendung ausgereifter LED-, Kamera- und Display-Technologien verspricht dieser Ansatz höhere Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit, wodurch potenziell Engpässe bei optischen Verbindungen in KI-Rechenzentren überwunden und eine schnellere und latenzarme Datenübertragung für anspruchsvolle Anwendungen wie große Sprachmodelle ermöglicht werden.

(spectrum.ieee.org)

Technologie optische Verbindung KI-Rechenzentrum

VR-Übelkeit besiegen: Flamingo-Stehen, in die Bewegung lehnen und Knochenleitungsvibrationen

2025-05-24

VR-Übelkeit besiegen: Flamingo-Stehen, in die Bewegung lehnen und Knochenleitungsvibrationen

Trotz Fortschritten in VR-Hardware und -Software bleibt die VR-Übelkeit ein erhebliches Problem. Dieser Artikel untersucht drei vielversprechende, benutzerzentrierte Lösungen: Verbesserung der posturalen Stabilität durch Gleichgewichtsübungen (wie die 'Flamingo'-Stellung), aktive Ausrichtung der Körperhaltung auf die virtuelle Bewegung und Verwendung von vestibulären Stimulationsgeräten zur Reduzierung sensorischer Diskrepanzen. Diese DIY-Techniken bieten zugängliche Möglichkeiten zur Minderung der VR-Übelkeit und revolutionieren möglicherweise die VR-Erfahrung.

(spectrum.ieee.org)

Spiele VR-Übelkeit

Bellmac-32: Die CMOS-Wette, die die Welt veränderte

2025-05-23

Bellmac-32: Die CMOS-Wette, die die Welt veränderte

Ende der 1970er Jahre wagten die Ingenieure der Bell Labs einen kühnen Schritt und nutzten modernste 3,5-Mikron-CMOS-Technologie und eine neuartige 32-Bit-Prozessorarchitektur, um den Bellmac-32-Mikroprozessor zu entwickeln, mit dem Ziel, Konkurrenten wie IBM und Intel zu übertreffen. Obwohl er kein kommerzieller Blockbuster wurde, legte die bahnbrechende Verwendung von CMOS durch den Bellmac-32 den Grundstein für die Chips in den heutigen Smartphones, Laptops und Tablets. Trotz der hohen Risiken dieser Technologie zu dieser Zeit meisterten die Bell Labs-Teams in Holmdel und Murray Hill die Herausforderungen bei der Fertigung und Prüfung. Obwohl er sich nicht durchsetzte, beeinflussten die Innovationen des Bellmac-32 im Bereich CMOS und Chip-Architektur die Halbleiterindustrie tiefgreifend und ebneten neue Wege.

(spectrum.ieee.org)

Technologie

Hybrider Mikro-Kondensator verspricht optimale Energielösung für kleinste Geräte

2025-05-16

Hybrider Mikro-Kondensator verspricht optimale Energielösung für kleinste Geräte

Forscher des University College London haben einen Zink-Ionen-Mikro-Kondensator (ZIMC) entwickelt, der ein Gleichgewicht zwischen Energiespeicherkapazität und Entladerate findet und Mikro-Batterien und Mikro-Superkondensatoren in bestimmten Aspekten übertrifft. Das Gerät nutzt eine neuartige 3D-Elektrodenstruktur und Materialauswahl, um eine hohe Flächenleistungsdichte und lange Lebensdauer zu erreichen, was es für Anwendungen in Wearables, medizinischen Implantaten und IoT-Geräten geeignet macht. Obwohl derzeit Goldelektroden verwendet werden, die teuer sind, erforscht das Team kostengünstige Alternativen für die Kommerzialisierung. Dieser hybride Ansatz bietet eine kompakte und effiziente Energielösung für die On-Chip-Elektronik der nächsten Generation.

(spectrum.ieee.org)

Hardware Mikro-Kondensator Zink-Ionen

Die elektrisierende Geschichte des unscheinbaren Radiergummis

2025-05-09

Die elektrisierende Geschichte des unscheinbaren Radiergummis

Dieser Artikel verfolgt die faszinierende Entwicklung des Radiergummis, von seinen bescheidenen Anfängen mit Brotkrumen zum Löschen von Bleistiftmarken bis hin zum Aufkommen elektrischer Radiergummis. Die Geschichte hebt hervor, wie technologischer Fortschritt sogar die einfachsten Alltagswerkzeuge beeinflusst hat. Sie erforscht das Design und die Verwendung von Radiergummis in verschiedenen Epochen, geht auf die Debatte um die Erfindung des elektrischen Radiergummis ein und kommt schließlich zu dem Schluss, dass der Radiergummi trotz des digitalen Zeitalters seinen kreativen und gestalterischen Wert als Werkzeug behält.

(spectrum.ieee.org)

Sonstiges Werkzeuge

Amazons Vulcan-Roboter: Ein neuer Durchbruch in der Lagerautomatisierung

2025-05-09

Amazons Vulcan-Roboter: Ein neuer Durchbruch in der Lagerautomatisierung

Amazon hat auf einer Veranstaltung in Dortmund, Deutschland, sein neues Robotersystem Vulcan vorgestellt. Es wird als Robotersystem mit „echtem Tastsinn“ bezeichnet und soll die Interaktion von Robotern mit der physischen Welt verändern. Kurz- bis mittelfristig konzentriert sich Amazon auf seine Lagerhäuser, und Vulcan soll beim Einlagern und Kommissionieren von Artikeln in seinem mobilen Roboter-Inventarsystem unterstützen (oder übernehmen, je nach Perspektive). Beim Einlagern übertrifft Vulcan mittlerweile die durchschnittliche Geschwindigkeit eines menschlichen Arbeiters, obwohl erfahrene menschliche Arbeiter immer noch schneller und effizienter sind. Vulcan ist jedoch in der Lage, durch seine Planungsfähigkeiten die Lageroptimierung zu verbessern. Nach über einem Jahr im Einsatz in Lagerhäusern in Deutschland und im Bundesstaat Washington hat Vulcan erfolgreich Hunderttausende von Artikeln eingelagert.

(spectrum.ieee.org)

Technologie

In Memoriam Wirth: Ein Plädoyer für schlanke Software im Zeitalter von Bloatware

2025-05-07

In Memoriam Wirth: Ein Plädoyer für schlanke Software im Zeitalter von Bloatware

Dieser Beitrag gedenkt des Computerpioniers Niklaus Wirth und greift seinen Aufruf von 1995 nach „schlanker Software“ wieder auf. Heutzutage ist Software auf Millionen von Codezeilen angewachsen und stützt sich auf Tausende externer Bibliotheken, was zu weit verbreiteten Sicherheitslücken führt. Der Autor argumentiert, dass dies kein Zufall ist, sondern eine Folge wirtschaftlicher Anreize, wobei er die Apple iMessage-Schwachstelle als Beispiel für die Sicherheitsrisiken übermäßiger Komplexität nennt. Die EU führt Vorschriften ein, um dem entgegenzuwirken, und das Trifecta-Projekt des Autors, eine funktionale Bilder-Sharing-Anwendung, die in nur 1600 Codezeilen geschrieben wurde, zeigt die Machbarkeit schlanker Software und reflektiert die Überabhängigkeit und Sicherheitsrisiken in der modernen Softwareentwicklung.

(spectrum.ieee.org)

Entwicklung Schlanke Software

Superkondensatoren glätten die Stromversorgungsprobleme durch KI

2025-05-06

Superkondensatoren glätten die Stromversorgungsprobleme durch KI

Das Training massiver KI-Modelle belastet Stromnetze mit massiven, instantanen Energieanforderungen – wie Millionen von Wasserkochern, die gleichzeitig eingeschaltet werden. Um dies zu beheben, setzen Unternehmen wie Siemens Energy, Eaton und Delta Electronics Superkondensatoren ein. Diese Geräte laden und entladen schnell, glätten die Energieschwankungen durch KI-Training, reduzieren die Belastung des Netzes und unterstützen eine stabile Versorgung mit erneuerbaren Energien. Obwohl es keine universelle Lösung ist, sind Superkondensatoren ideal für kurzzeitige, energieintensive Anwendungen wie KI-Training.

(spectrum.ieee.org)

Technologie Superkondensatoren

Commodore 64: Ein Erbe, geschmiedet aus Eile und Unvollkommenheit

2025-05-03

1981 entwickelte ein Team bei MOS Technology heimlich die bahnbrechenden Grafik- und Soundchips für den Commodore 64. Weniger als ein Jahr später wurde dieser Heimcomputer mit damals unvorstellbaren 64 KB RAM für einen revolutionären Preis von 595 US-Dollar auf den Markt gebracht und dominierte schnell den Markt. Sein Erfolg beruhte jedoch auf einem überstürzten Design, Qualitätskontrollproblemen (der berüchtigte 'Sparkle'-Fehler) und einem notorisch langsamen Diskettenlaufwerk. Trotz dieser Mängel sicherten der unglaublich niedrige Preis des Commodore 64 und seine überlegenen Grafik- und Soundfunktionen sein Vermächtnis als Videospiel- und Computerikone und prägten die Heimcomputerlandschaft nachhaltig.

(spectrum.ieee.org)

Technologie

Mati Carbon gewinnt 50 Millionen US-Dollar XPrize für innovative CO2-Entfernungs-Technologie

2025-04-25

Mati Carbon gewinnt 50 Millionen US-Dollar XPrize für innovative CO2-Entfernungs-Technologie

Die XPrize Foundation hat die Gewinner ihres 100 Millionen US-Dollar schweren Wettbewerbs zur CO2-Entfernung bekannt gegeben. Das in Houston ansässige Startup Mati Carbon hat den Hauptpreis von 50 Millionen US-Dollar für seine verbesserte Gesteinsverwitterungstechnologie gewonnen, bei der zerkleinertes Basalt auf Feldern verteilt wird, um atmosphärisches CO2 zu binden. Der datengetriebene Ansatz von Mati Carbon, der strenge Verifizierungsprozess und die Softwareplattform haben die Jury beeindruckt. Obwohl Technologien zur direkten Luftfilterung und zur ozeanbasierten CO2-Entfernung den Schwellenwert von 1.000 Tonnen nicht erreicht haben, erhielten mehrere Unternehmen Meilensteinpreise, was ihre Fortschritte unterstreicht. Die Skalierung von CO2-Entfernungstechnologien bleibt entscheidend für die Bekämpfung des Klimawandels.

(spectrum.ieee.org)

Technologie CO2-Entfernung

US-Zölle: Elektronikpreise explodieren, Innovation leidet

2025-04-22

US-Zölle: Elektronikpreise explodieren, Innovation leidet

Die volatilen Zollpolitik der US-Regierung hat die Elektronikbranche erschüttert. Shawn DuBravac, Chefökonom bei IPC, prognostiziert, dass Zölle zu höheren Elektronikpreisen, weniger Auswahl für Verbraucher, Investitionsstagnation und sogar gedrosselter Innovation führen werden. Smartphones und Videospielkonsolen sind besonders betroffen, mit potenziell nahezu verdoppelten Preissteigerungen. Obwohl Lieferketten dynamisch und anpassungsfähig sind, führt die Unsicherheit bezüglich der Zölle zu Investitionszurückhaltung und verschärft die negativen Auswirkungen. Verbraucher mit niedrigem Einkommen werden am stärksten getroffen, mit höheren Preisen und weniger Auswahl. Darüber hinaus könnten Unternehmen F&E-Ausgaben kürzen, um Kosten zu senken, was die Innovation beeinträchtigt.

(spectrum.ieee.org)

Technologie

30 Zeilen Code senken den Energieverbrauch von Rechenzentren um bis zu 30%

2025-04-21

30 Zeilen Code senken den Energieverbrauch von Rechenzentren um bis zu 30%

Forscher der Universität Waterloo haben den Energieverbrauch von Rechenzentren um bis zu 30 % gesenkt, indem sie die Art und Weise angepasst haben, wie der Linux-Kernel den Netzwerkverkehr verarbeitet. Sie haben die Verarbeitung von Netzwerkpaketen durch den Kernel intelligent angepasst und unnötige Abfragen in Zeiten geringen Netzwerkverkehrs reduziert, wodurch CPU-Ressourcen gespart werden. Diese Verbesserung wurde in die Linux-Kernel-Version 6.13 integriert und dürfte erhebliche Energieeinsparungen in Rechenzentren bringen, die Linux weit verbreitet einsetzen. Die Forscher fordern die Branche auf, sich auf die Effizienz von Software und Nachhaltigkeit zu konzentrieren und die Bedeutung des Ressourcenschutzes wiederzubeleben.

(spectrum.ieee.org)

Technologie

Das Ende des Mooreschen Gesetzes und das wachsende Hitzeproblem in Chips

2025-04-16

Das Ende des Mooreschen Gesetzes und das wachsende Hitzeproblem in Chips

Die Verlangsamung des Mooreschen Gesetzes hat zu einer steigenden Leistungsdichte in Chips geführt, wodurch die Wärmeableitung zu einem kritischen Engpass geworden ist, der die Leistung und Lebensdauer beeinträchtigt. Traditionelle Kühlmethoden reichen für zukünftige Hochleistungschips, wie die kommenden CFET-Transistoren, nicht aus. Forscher haben ein neues Simulationsframework entwickelt, um vorherzusagen, wie neue Halbleitertechnologien die Wärmeableitung beeinflussen, und fortschrittliche Kühltechniken untersucht, darunter Mikrofluidkühlung, Jet-Impingement-Kühlung und Immersionskühlung. System-Ebene-Lösungen, wie die dynamische Anpassung von Spannung und Frequenz und die Thermal-Sprinting-Technik, zielen ebenfalls darauf ab, Leistung und Wärme zu balancieren. Zukünftige Rückseitenfunktionalisierungstechnologien (CMOS 2.0), wie Backside Power Delivery Networks, Backside-Kondensatoren und Backside Integrated Voltage Regulators, versprechen, die Wärme durch Reduzierung der Spannung zu reduzieren, können aber auch neue thermische Herausforderungen mit sich bringen. Letztendlich erfordert die Lösung des Chip-Wärmeproblems eine multidisziplinäre Anstrengung, wobei die System Technology Co-Optimization (STCO) darauf abzielt, Systeme, physikalisches Design und Prozesstechnologie zu integrieren, um optimale Leistung und Kühlung zu erreichen.

(spectrum.ieee.org)

Hardware Chipkühlung Halbleitertechnologie

Roboter-Melkerinnen: Automatisierung der Milchviehhaltung

2025-04-15

Roboter-Melkerinnen: Automatisierung der Milchviehhaltung

Lelys autonome Roboter revolutionieren die Milchviehwirtschaft. Diese Roboter übernehmen Melken, Füttern und Reinigen, reduzieren die Arbeitsbelastung der Landwirte erheblich und steigern die Milchproduktion. Häufigeres Melken durch Roboter reduziert den Stress der Kühe, was zu höheren Erträgen führt. Obwohl die Anschaffungskosten hoch sind, amortisieren sich die Roboter im Laufe der Zeit durch höhere Effizienz und geringere Personalkosten. Diese Technologie steigert nicht nur die Produktivität, sondern verbessert auch das Wohlbefinden der Kühe und führt zu glücklicheren und gesünderen Tieren. Die zukünftige Integration von KI verspricht weitere Optimierung und datenbasierte Erkenntnisse für ein präziseres Betriebsmanagement.

(spectrum.ieee.org)

Technologie Agrartechnik

Nokia installiert erstes 4G-Netz auf dem Mond: Ein Riesenschritt für die Mondökonomie

2025-04-15

Nokia installiert erstes 4G-Netz auf dem Mond: Ein Riesenschritt für die Mondökonomie

Nokia hat in Zusammenarbeit mit der NASA und Intuitive Machines erfolgreich das erste 4G-Mobilfunknetz auf dem Mond installiert. Integriert in den Landemodul IM-2, 'Athena', unterstützt das Netz Mondmissionen, darunter einen Rover und einen Hopper zur Suche nach Wassereis. Dieser Einsatz zeigt die Anpassungsfähigkeit kommerzieller Technologie in extremen Umgebungen, schafft die Grundlage für eine zukünftige Mondökonomie und stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Raumfahrtkommunikation dar. Obwohl der erste Anruf aufgrund von Problemen mit der Ausrichtung der Solarpaneele fehlgeschlagen ist, war die Datenübertragung erfolgreich. Zukünftige 5G-Funktionen werden die Mondforschung und die wirtschaftliche Entwicklung weiter vorantreiben.

(spectrum.ieee.org)

Technologie 4G-Netz

Jenseits des LHC: Die nächste Generation von Teilchenbeschleunigern

2025-04-11

Jenseits des LHC: Die nächste Generation von Teilchenbeschleunigern

Die Entdeckung des Higgs-Bosons am Large Hadron Collider (LHC) war ein Triumph, aber tiefere Rätsel bleiben bestehen. Dieser Artikel untersucht vier Vorschläge für Beschleuniger der nächsten Generation, darunter hochpräzise Elektron-Positron-Maschinen wie der CEPC und der FCC-ee sowie ein Hochenergie-Myon-Collider. Diese Projekte stehen vor enormen technischen und politischen Herausforderungen, vom Tunnelbau und der supraleitenden Magnettechnologie bis hin zur internationalen Zusammenarbeit. Trotz der langen Zeiträume und der immensen Kosten versprechen diese Collider Durchbrüche in der Teilchenphysik und könnten möglicherweise Physik jenseits des Standardmodells enthüllen, wie beispielsweise die Natur der Dunklen Materie.

(spectrum.ieee.org)

Technologie Beschleuniger

IBM System/360: Ein technologisches Epos

2025-04-08

IBM System/360: Ein technologisches Epos

Die Entwicklung des IBM System/360 war alles andere als einfach. Dieser Artikel beschreibt IBMs Weg in den frühen 1960er Jahren, bei dem interne Konflikte, technologische Hürden und Produktionsprobleme überwunden wurden, um diese weltverändernde Computerreihe auf den Markt zu bringen. Von anfänglichen internen Streitigkeiten über globale Teamarbeit bis hin zu einem spannenden Produktionsstart ist die Geschichte des System/360 voller Dramatik und Ungewissheit. Letztendlich festigte sie IBMs Vormachtstellung in der Computerindustrie und prägte die Entwicklung des Informationszeitalters maßgeblich.

(spectrum.ieee.org)

Technologie

Das Verschwinden von Regierungsdaten: Archivare zur Rettung

2025-04-02

Das Verschwinden von Regierungsdaten: Archivare zur Rettung

Drei Jahrzehnte lang hat die Wayback Machine des Internet Archive riesige Mengen an Regierungswebsites und Datensätzen archiviert, die für die Forschung unerlässlich sind. Verschiedene US-Regierungen haben jedoch Daten gelöscht, insbesondere während der Trump-Präsidentschaft, als Tausende von Webseiten und Datenbanken entfernt wurden. Obwohl einige Daten wiederhergestellt wurden, wurden Schlüsselwörter wie "Klimawandel" entfernt. Das Library Innovation Lab der Harvard Law School hat ein Backup des 16-TB-Archivs von Data.gov erstellt und aktualisiert es weiterhin, was die entscheidende Rolle digitaler Archive bei der Bewahrung von Wissen unterstreicht.

(spectrum.ieee.org)

Technologie digitale Archive

Mikroroboter im Flug: Miniaturisierter drahtloser Flugroboter

2025-03-31

Mikroroboter im Flug: Miniaturisierter drahtloser Flugroboter

Forscher der UC Berkeley haben einen winzigen, drahtlosen Flugroboter mit einer Spannweite von weniger als einem Zentimeter entwickelt. Drahtlos mit externen Magnetfeldern betrieben, ist seine Reichweite derzeit begrenzt, aber das Team schlägt Verbesserungen vor, die seine Fähigkeiten erweitern könnten. Dieser Durchbruch eröffnet Möglichkeiten für Such- und Rettungsaktionen, industrielle Inspektionen und sogar Bestäubung und stellt einen neuen Rekord für den kleinsten Flugroboter auf.

(spectrum.ieee.org)

Technologie Mikroroboter Flugroboter Magnetfeldantrieb

Durchbruch: Plasmonischer elektro-optischer Modulator mit 1 THz für 6G-Netze und KI

2025-03-28

Durchbruch: Plasmonischer elektro-optischer Modulator mit 1 THz für 6G-Netze und KI

Forscher der ETH Zürich und Polariton Technologies haben einen plasmonischen elektro-optischen (EO) Modulator entwickelt, der mit Frequenzen von bis zu 1,14 Terahertz arbeitet – ein bedeutender Fortschritt gegenüber der aktuellen Technologie. Dieser Durchbruch behebt einen kritischen Engpass in der modernen Telekommunikation und ermöglicht die nahtlose Integration elektrischer Signale in die Glasfaser-Infrastruktur. Der Modulator nutzt Plasmonen, um die Wechselwirkung zwischen elektrischen und optischen Signalen zu verbessern, und ebnet den Weg für Hochgeschwindigkeits-6G-Netze und Hochleistungs-KI-Rechenzentren. Polariton, ein Spin-off der ETH Zürich, vermarktet diese Technologie und bietet Hochgeschwindigkeits-Transceiver mit kompakter Integration für Rechenzentren und KI-Cluster der nächsten Generation.

(spectrum.ieee.org)

Technologie Plasmonischer Modulator

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