Europas stärkster Supercomputer JUPITER unterstützt Forschung für energieeffiziente Netztechnologie
Ericsson kooperiert mit dem Forschungszentrum Jülich zur Entwicklung KI-basierter 6G-Technologien mit Fokus auf Energieeffizienz.
Eine wegweisende Partnerschaft zwischen dem schwedischen Telekommunikationsriesen Ericsson und dem deutschen Forschungszentrum Jülich soll die Entwicklung der nächsten Generation von Mobilfunknetzen revolutionieren. Im Zentrum der Kooperation steht die Nutzung künstlicher Intelligenz und des europaweit stärksten Supercomputers JUPITER für die Entwicklung energieeffizienter 6G-Technologien.
Das Forschungszentrum Jülich bringt seine weltweit anerkannte Expertise im Hochleistungsrechnen in die Partnerschaft ein. Der Exascale-Supercomputer JUPITER, der vom Jülich Supercomputing Centre (JSC) betrieben wird, gilt derzeit als Europas leistungsstärkster Rechner. Diese gewaltige Rechenkapazität soll nun zur Entwicklung und Erprobung neuer KI-Verfahren genutzt werden, die den komplexen Anforderungen zukünftiger 6G-Netzwerke gewachsen sind.
Die Zusammenarbeit vereint Ericssons jahrzehntelange Erfahrung im Aufbau und Betrieb von Telekommunikationsnetzen mit der Spitzenforschung des Jülicher Zentrums in den Bereichen Hochleistungsrechnen und innovative Computerarchitekturen. Diese Kombination aus praktischer Netzwerkerfahrung und theoretischer Grundlagenforschung verspricht bahnbrechende Innovationen.
Ein besonderer Fokus der Kooperation liegt auf sogenannten neuromorphen Computing-Ansätzen. Diese vom menschlichen Gehirn inspirierte Technologie ahmt die Art nach, wie Neuronen Informationen verarbeiten, und könnte die Energieeffizienz von Netzwerkoperationen drastisch verbessern. Professor Laurens Kuipers, Mitglied des Vorstands des Forschungszentrums Jülich, betont die Bedeutung dieser Technologie: "Wir verbinden unsere Exzellenz im Höchstleistungsrechnen und unsere Forschung zu neuen, vom Gehirn inspirierten Rechenansätzen mit der Expertise von Ericsson im Telekommunikationssektor."
Diese neuromorphen Systeme könnten die Art revolutionieren, wie Mobilfunknetze komplexe Aufgaben verarbeiten. Statt auf herkömmliche Prozessoren zu setzen, die sequenziell arbeiten, könnten zukünftige Netze parallel verarbeitende Systeme nutzen, die dem menschlichen Gehirn ähneln und dabei deutlich weniger Energie verbrauchen.
Die Partnerschaft konzentriert sich auf drei Hauptbereiche, die für die Zukunft der Mobilkommunikation entscheidend sein werden:
Im ersten Forschungsfeld geht es um die systematische Integration von KI-Methoden in das gesamte Produktportfolio von Ericsson. Die Forscher werden verschiedene KI-Ansätze hinsichtlich ihrer Ausführungsgeschwindigkeit, Skalierbarkeit und Speichereffizienz vergleichen. Besonders interessant: Die enormen Rechenkapazitäten des JUPITER-Systems könnten für das Training größerer KI-Modelle genutzt werden, sofern Sicherheits- und Geschäftsbedingungen dies erlauben.
Der zweite Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung energieeffizienter Computing-Lösungen für Funk- und Edge-Systeme. Hier stehen Technologien wie die Kanalabschätzung und Massive MIMO im Fokus. Massive MIMO ist eine Schlüsseltechnologie moderner Mobilfunknetze, bei der viele Geräte über zahlreiche Antennen gleichzeitig kommunizieren können. Die Forscher wollen neuartige Systemarchitekturen wie neuromorphes Computing auf Basis von Memristoren untersuchen, um Optimierungsprozesse zu beschleunigen und den Energieverbrauch gegenüber klassischen Verfahren zu reduzieren.
Das dritte Forschungsfeld widmet sich der Weiterentwicklung von High Performance Computing (HPC) und Cloud-Architekturen für KI-Anwendungen. Dabei sollen Konzepte der Modularen Supercomputing-Architektur aus der Jülicher Forschung weiterentwickelt und angewendet werden. Besonders interessant sind operative Strategien wie die Wärmerückgewinnung zur Steigerung der Energieeffizienz in HPC- und Cloud-Umgebungen.
Die erste kommerzielle Einführung von 6G-Diensten wird für das Jahr 2030 erwartet. Dies gibt den Forschern etwa sechs Jahre Zeit, um die grundlegenden Technologien zu entwickeln und zu erproben. Nicole Dinion, Head of Architecture and Technology bei Ericsson, erklärt die Dringlichkeit: "Die Zukunft der Mobilfunknetze ist eng verknüpft mit künstlicher Intelligenz und dem Bedarf nach einer beispiellosen Energieeffizienz."
Die Kooperation soll nicht nur die Weiterentwicklung bestehender 5G-Technologien vorantreiben, sondern auch die Grundlage für die revolutionären Fähigkeiten von 6G-Netzwerken schaffen. Diese werden voraussichtlich Datenübertragungsraten von bis zu 100 Gigabit pro Sekunde ermöglichen und dabei gleichzeitig deutlich energieeffizienter sein als aktuelle Technologien.
Ein wichtiger Aspekt der Partnerschaft ist die Stärkung der europäischen Digitalinfrastruktur und technologischen Souveränität. Die Zusammenarbeit baut auf Konzepten des EuroHPC-Ökosystems auf, das gemeinsam mit führenden europäischen Zentren wie dem JSC eine Supercomputing-Infrastruktur von Weltklasse aufbaut.
Professor Kuipers betont die strategische Bedeutung: "Diese Zusammenarbeit hat das Potenzial, einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigen digitalen Zukunft zu leisten." Europa positioniert sich damit als führender Standort für die Entwicklung zukünftiger Mobilfunktechnologien und reduziert gleichzeitig die Abhängigkeit von außereuropäischen Technologieanbietern.
Die Forschungsergebnisse sollen in verschiedenen Bereichen der Ericsson-Produktpalette Anwendung finden. Dazu gehören das Kernnetz, das Netzwerkmanagement und das Funkzugangsnetz (RAN). Durch die Integration von KI-Methoden in diese kritischen Infrastrukturkomponenten könnten zukünftige Mobilfunknetze deutlich intelligenter und selbstoptimierender werden.
Besonders das Funkzugangsnetz, das die direkte Verbindung zwischen Mobilfunkgeräten und dem Netzwerk herstellt, könnte von den neuromorphen Computing-Ansätzen profitieren. Intelligente Antennesysteme könnten in Echtzeit optimale Verbindungen für jeden Nutzer berechnen und dabei den Energieverbrauch minimieren.
Ein zentrales Ziel der Kooperation ist die Entwicklung nachhaltiger Netzwerktechnologien. Während die Datenmengen in Mobilfunknetzen exponentiell wachsen, soll der Energieverbrauch durch innovative KI-Ansätze und neuromorphe Computing-Technologien drastisch reduziert werden. Dies ist nicht nur aus Kostengründen wichtig, sondern auch für die Erreichung der europäischen Klimaziele.
Die Forscher erwarten, dass neuromorphe Systeme bis zu 90 Prozent weniger Energie verbrauchen könnten als herkömmliche Prozessoren bei vergleichbaren Rechenleistungen. Dies würde nicht nur die Betriebskosten von Mobilfunknetzen senken, sondern auch deren CO2-Fußabdruck erheblich reduzieren.
Mit dieser Partnerschaft stellen sich Europa und insbesondere Deutschland im internationalen Wettbewerb um die Führerschaft bei 6G-Technologien auf. Länder wie China, die USA und Südkorea investieren bereits massiv in die Erforschung der nächsten Mobilfunkgeneration. Die Kombination aus Ericssons globaler Marktpräsenz und der deutschen Spitzenforschung könnte Europa einen entscheidenden Vorteil verschaffen.
Die Ergebnisse der Forschung werden nicht nur in Europa Anwendung finden, sondern könnten weltweit Standards für energieeffiziente 6G-Netzwerke setzen. Dies würde europäischen Unternehmen erhebliche Exportchancen eröffnen und die technologische Führerschaft in einem Markt sichern, der in den kommenden Jahrzehnten hunderte Milliarden Euro wert sein wird.