Projektbeschreibung
Graphen bereitet den Weg für die Datenverarbeitung der nächsten Generation
In einer Welt, die vom Internet der Dinge (IoT) und 5G/6G-Technologien dominiert wird, ist der Bedarf an leistungsstarker Datenverarbeitung mit geringem Stromverbrauch größer geworden. Auch die Zunahme von Cyberangriffen unterstreicht die Notwendigkeit widerstandsfähiger Sicherheitslösungen. Die bestehenden Einschränkungen in Bezug auf Leistung, Latenzzeit, Betriebskosten und Bandbreite behindern allerdings eine wirksame Abwehr. In diesem Zusammenhang besteht das Ziel des EU-finanzierten Projekts GATEPOST darin, die Datenverarbeitung und die Sicherheit durch einen bahnbrechenden graphenbasierten Ansatz zu revolutionieren. Graphen und 2D-Materialien bieten beispiellose Möglichkeiten für effiziente nichtlineare Lichtinteraktionen mit ultraschnellen Reaktionszeiten. GATEPOST verfolgt das Ziel, diese Materialien mit komplementären Metalloxid-Halbleitern (CMOS) aus Siliziumnitrid zu integrieren. Das Hauptaugenmerk des Projekts liegt auf der Verknüpfung des Potenzials von Graphen mit Standard-CMOS-Prozessen, was zu Durchbrüchen in der Computer- und Speichertechnik führen wird.
Ziel
The need for a next-generation computing platform becomes clear from IoT and 5G/6G and their high performance and low power requirements. Now, graphene and 2D materials (2DM) offer the unique ability to enable highly confined nonlinear interactions of light at low powers and at extremely low response times in the femtosecond range. However, it must be integrated with CMOS low-loss silicon nitride (SiN) platform that facilitates the possibility to create circuits for fast, low power, high bandwidth, general purpose computing and memory completely in the optical domain.
As the most important challenge comes from the maturity of the graphene processes with standard CMOS environments, the main goal of GATEPOST is to fabricate and demonstrate a radically new graphene-based all-optical data processing platform, integrated and tested in a real CMOS pilot line.
As a user case, we focus on a network security device for distributed denial of service (DDoS) detection and network packet inspection. Even though on average 170 cyber-attacks are performed per IoT device per day, there is still a huge lack of security due to the added power, latency, operating costs and bandwidth limitations involved. This is unacceptable, especially considering that the cybercrimes topped an estimated $318 billion in 2021 alone. With our graphene-based computing platform, we will show how low-power, low-latency and high bandwidth network security is ready for the IoT and 5G/6G future.
The full system showcases the unique expertise of each consortium member in all-optical digital logic, neuromorphic computing, memory and ultra-fast clock generation. These components are realized in the 2D-Experimental Pilot Line at IHP, allowing for scalable fabrication and strengthening the EU’s supply-chain in high-performance computing. In the future, the developed platform can be deployed for applications in AI, autonomous driving and more, paving the way for computing beyond von Neumann and Moore’s Law.
Wissenschaftliches Gebiet
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringinformation engineeringtelecommunicationstelecommunications networksmobile network5G
- natural sciencescomputer and information sciencesinternetinternet of things
- engineering and technologynanotechnologynano-materialstwo-dimensional nanostructuresgraphene
- natural sciencescomputer and information sciencescomputer securitynetwork security
- natural sciencescomputer and information sciencesdata sciencedata processing
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
HORIZON-CL4-2022-DIGITAL-EMERGING-02
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsKoordinator
15236 Frankfurt Oder
Deutschland