Mikrochips mit nanometerkleinen Strukturen, robotergestützte Chirurgie und innovative Wärmedämmung aus Glaskugeln – das sind die nominierten Forschungsleistungen für den Deutschen Zukunftspreis. Wir stellen sie vor.

Analoge Filternetzwerke finden sich in Mobiltelefonen ebenso wie in vernetzten IoT- und Edge-Computing-Geräten. Aber sie sind groß. Forscher der University of Illinois haben mit einer selbstaufrollenden 3D-Membran ein platzsparendes Herstellungsverfahren für integrierte Schaltkreise entwickelt.

Der zweite 10-nm-Prozessor von Intel, Tiger Lake, steht kurz vor dem Sprung in den Notebook-Markt. Auf dem Architecture Day 2020 präsentierte Intel Details zur Transistortechnologie und zur Willow-Cove-Architektur. Zudem gab es Infos zur Xe-GPU.

Intel-CEO Brian Krzanich hat offiziell bestätigt, dass die geplanten 10-Nanometer-CPUs, Codename "Cannonlake", erst im 2. Halbjahr 2017 erscheinen werden. Für Ende 2016 wird stattdessen mit einer dritten Generation an 14-nm-Chips geplant.

Gordon Moore, der Mitgründer der Firma Intel, wollte vor 50 Jahren die Trends der damaligen Produktionstechnik für Halbleiter beschreiben und wagte eine Prognose für die nächsten zehn Jahre. Heute finden Chiphersteller nach wie vor Mittel und Wege, um die prophezeite Verdoppelung der Komponenten auf einem Chip innerhalb von etwa zwei Jahren zu realisieren.

Es ist ein Meilenstein der Chipfertigung: Einer Forschungsallianz der IBM Research Group ist es gelungen, erste Test-Chips mit funktionierenden Transistoren in 7-Nanometer-Technologie zu fertigen. Damit wäre es möglich, mehr als 20 Milliarden Transistoren auf einem Chip von der Größe eines Fingernagels unterzubringen.

Kleinere Strukturen bei gleichzeitig höherer Lebensdauer erfordern in der Elektronikfertigung eine zuverlässige und bedarfsgerechte Reinigung. Die quattroClean-Schneestrahlreinigung ermöglicht die trockene, effiziente und schonende Entfernung von Verunreinigungen auch inline.

Anwendungen im Bereich der Mikrooptiken entwickeln sich rasant weiter. Da hier die konventionellen mechanischen Iridien nicht weiterhelfen, musste ein völlig neuartiges System entworfen werden.

Der neue Versal-Premium-ACAP-Chip von Xilinx soll rund 22-mal schneller rechnen als der hauseigene Virtex-FPGA. Mit weitreichender Programmierbarkeit und schnellen, fest integrierten Schnittstellen zielt Hersteller Xilinx auf den Einsatz in Cloud-Rechenzentren.

Mit Ex-Globalfoundries-CTO als neuem Technologieexperten auf dem Weg zum 1,4-nm-Technologieknoten: Eine geleakte Roadmap verrät Intels Pläne für seine Chip-Fertigung in der nächsten Dekade. An Optimismus mangelt es dem Chipriesen offenbar nicht.