Die FH schickt Daten auf die Überholspur

Ein „irrer Datenverkehr“: So bezeichnet Johannes Sturm das, was sich im Inneren von Computern abspielt. Denn nicht nur im Internet tauschen die verschiedensten Knotenpunkte Informationen aus, auch innerhalb eines Rechners flitzen Bits und Bytes mit unvorstellbar hoher Geschwindigkeit hin und her. Den Technikern ist das aber immer noch nicht schnell genug. Das hat nichts mit Ungeduld zu tun, sondern mit handfesten wirtschaftlichen Überlegungen: Wenn Daten innerhalb des Computers zwischen Festplatte, Prozessor und anderen Komponenten schneller übertragen werden können, dann steigt die Leistungsfähigkeit des Geräts und es verbraucht weniger Energie. „Deshalb arbeiten wir an neuen Methoden, die Datenströme schneller durch den Computer zu schicken“, sagt Sturm.

Der Professor für Mikroelektronik an der FH Kärnten leitet daher ein vom FFG gefördertes Forschungsprojekt, das sich dem Design von Computerchip-Netzwerken widmet. Die Datenleitungen zwischen den Chips sind nur wenige Mikrometer groß – eine wahre Herausforderung, da noch mehr Daten durchzuschicken. Der Ansatz, den Sturm und sein Team verfolgen, setzt daher auf einen Trick: Statt wie bisher jeweils eine Datenbahn für das Senden und das Empfangen von Informationen zu verwenden, soll künftig eine Bahn für den Datenaustausch in beide Richtungen ausreichen.

Bidirektional heißt diese Form des Datenaustauschs in der Fachsprache. Indem nur eine Verbindung benötigt wird, spart man sich in den Chip-Netzwerken die Hälfte des ohnehin knapp bemessenen Platzes und kann so die Datenraten erhöhen. Chips können kleiner gebaut werden und verleihen technischen Geräten so mehr Leistungsfähigkeit. Damit die Daten aber erst so richtig flutschen können, muss sich Sturm mit einigen Hürden beschäftigen: Wenn Daten auf einer Leitung in beide Richtungen geschickt werden, besteht die Gefahr, dass sich die aufeinander zubewegenden Informationspakete quasi in die Quere kommen. Wie diese potenziellen Störfaktoren ausgeschaltet werden können, wird einer der Hauptaspekte des auf drei Jahre angelegten Forschungsprojekts sein. Am Schluss sollen neue Architekturen von Chip-Netzwerken stehen, die von der Industrie schon sehnsüchtig erwartet werden.

Infineon etwa ist schon mit an Bord. Der Villacher Halbleiterhersteller ist einer von Sturms Projektpartnern: „Um unsere Prototypen zu testen, braucht es sehr teure Laborausstattung, die sich Hochschulen nicht leisten können. Da kommt uns Infineon zur Hilfe, die verfügen über die notwendige Messtechnik, mit der unser Erfolg bestätigt werden kann.“