Fraunhofer Strategisches Forschungsfeld

Next Generation Computing

Computer sind aus kaum einem Bereich des täglichen Lebens mehr wegzudenken und die digitale Transformation bringt immer neue Geschäftsmodelle und Innovationen hervor. Durch immer neue Anwendungsszenarien steigen dabei Anforderungen an Software und Hardware stetig an. Dabei stoßen herkömmliche Computing-Technologien allmählich an die Grenzen ihrer Geschwindigkeit, Leistungsfähigkeit, Miniaturisierung und Energieeffizienz. Dem wirkt das Next Generation Computing entgegen. Von quantenbasiertem und neuromorphem Computing bis hin zu mikroelektronischen Bauteilen für die nächste Generation treibt Fraunhofer die Entwicklung von Hardware und Technologien für Next Generation Computing voran.

Die Aufgabenstellung ist klar: Um die Innovationskraft des Standorts Deutschland zu erhalten und zu stärken, ist die Souveränität in zentralen, strategisch wichtigen Technologiebereichen essentiell. Industrie 4.0, das maschinelle Lernen, Künstliche Intelligenz sowie Cloud- und Edge-Computing sind zentrale Innovationstreiber des 21. Jahrhunderts. Die heute existierenden Computertechnologien und IT-Architekturen können neuen Anforderungen an Energieverbräuche, Datenverarbeitung und Transferzeiten nicht mehr gerecht werden, weshalb neue Computerprinzipien und -architekturen notwendig sind.

Die Fraunhofer-Forschung entwickelt Lösungen unter anderem für die Bereiche Trusted Computing, Neuromorphes Computing sowie Quantencomputing. Das Ziel dabei ist stets die Entwicklung von vertrauenswürdiger, hochperformanter und ressourceneffizienter Hard- und Software – auch im Hinblick auf die Resilienz und Sicherheit unseres Wirtschafts- und Technologiestandorts.

Mit Trusted Computing sollen Informationssysteme der nächsten Generation ein extrem hohes, bisher nicht verfügbares Niveau an Vertrauenswürdigkeit garantieren können.

Neuromorphes Computing nimmt das Gehirn als Vorbild für Hardware und Rechenplattformen, Halbleitertechnologien, Chipdesign, Architekturen und Algorithmen für die Erhöhung der Leistungsfähigkeit und Energieeffizienz von Computing-Systemen auch für mobile und Edge-Anwendungen.

Quantencomputing ermöglicht hochkomplexe Berechnungen, die sogar mit herkömmlichen Supercomputern praktisch nicht durchführbar wären. Deshalb ist auch die Entwicklung von entsprechenden Technologien und Algorithmen von großer Bedeutung für Fraunhofer ebenso wie für Deutschland und Europa.

Fraunhofer ist dabei impulsgebend für Entwicklungen und Systemlösungen im Hochtechnologiebereich, bündelt Expertise und Ressourcen über die gesamte Wertschöpfungskette der Mikro- und Nanoelektronik, Algorithmik und Materialforschung zum Erhalt der deutschen und europäischen Wettbewerbsfähigkeit.

Schwerpunkte

Trusted Computing | Neuromorphes Computing | Quanten-Computing 

 

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Aufbruch in eine resiliente Gesellschaft

Resilienz ist kein Zufall. Ein Fünf-Phasen-Plan verhilft zu besseren Entscheidungen in der Krise.

 

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Forschung für den Schutz Kritischer Infrastrukturen

 

Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD)

 

Nationales Forschungs­zentrum für angewandte Cyber­sicher­heit ATHENE

International Data Spaces

Souveränes, und damit selbstbestimmte Teilen von Daten über Unternehmensgrenzen hinweg für die Geschäftmodelle der Zukunft.

Gesamtgesellschaftlicher Impact

Sicherheit und resiliente Gesellschaft

Sicherheit und resiliente Gesellschaft gewinnen immer mehr an Bedeutung. Die Fraunhofer-Gesellschaft entwickelt Technologien, Produkte und Dienstleistungen, um mögliche Gefahren frühzeitig zu erkennen, ihnen entgegenzutreten, Folgeschäden zu minimieren und dadurch insgesamt Risiken zu reduzieren.

Sicherheit ist und bleibt eines der wichtigsten Bedürfnisse unserer Gesellschaft. Aufgrund veränderlicher Bedrohungen ist dieses Thema nach wie vor hochaktuell. Die zivile Sicherheitsforschung ist in Deutschland als querschnittliche Forschungsdisziplin erfolgreich etabliert. Von Beginn an eingebettet in die Hightech-Strategie der Bundesregierung, tragen viele Akteure aus Wissenschaft, Forschung, Wirtschaft, Behörden und Sicherheitsorganisationen in Verbundprojekten zur Erarbeitung konkreter Lösungen zur Bewältigung komplexer Herausforderungen bei. Letztere haben sich gerade in jüngster Vergangenheit aufgrund sicherheitspolitischer, gesellschaftlicher und technologischer Veränderungen stark erweitert. 

Durch das Konzept der Resilienz wird im Sinne einer konsequenten Weiterentwicklung der Sicherheitsforschung die Verknüpfung zwischen Sicherheit und Nachhaltigkeit geschaffen. Das bedeutet für die Zukunft: Alle gesellschaftlich relevanten Systeme als Ganzes werden resilient, also widerstandsfähig, robust, lern- und anpassungsfähig sein müssen. Dieses Ziel einer sicheren und resilienten Gesellschaft ist ein Kernanliegen der Fraunhofer-Gesellschaft.

Digitalisierte Wertschöpfung

Der digitale Wandel erstreckt sich über nahezu alle Lebensbereiche und eröffnet neue Chancen für Wirtschaft und Gesellschaft. Neue Entwicklungen und Lösungen strahlen über die konkrete Anwendung hinaus und beflügeln ganze Wirtschaftszweige. Die Fraunhofer-Gesellschaft treibt diesen Wandel zielgerichtet voran, um die digitale Wertschöpfung in allen Bereichen zu stärken und weiterzuentwickeln.

Große Herausforderungen, aber auch eine enorme Chance eröffnet der digitale Wandel. Die zunehmende Vernetzung und Automatisierung, das Nutzen von Daten aus unterschiedlichsten Quellen sowie digitale Schnittstellen zu den Kunden ermöglichen vollkommen neue Wertschöpfungsketten. Ob Produktion, Handel, Dienstleistung, Logistik oder Verkehr – die Digitalisierung verändert die Wirtschaft grundlegend. In den vergangenen Jahren hat Fraunhofer entscheidend dazu beigetragen, die Vernetzung der Produktion und die digitale Innovation in Deutschland voranzutreiben. Fraunhofer leistet wichtige Beiträge, damit Unternehmen die Potenziale der Digitalisierung nutzen können.

Mit ihrer Forschung zu den Themen IT-Sicherheit, Datensouveränität, Industrial Data Space, Künstliche Intelligenz, Next Generation Computing und IT-Infrastrukturen leisten Fraunhofer-Forschende wichtige Beiträge, um die digitale Transformation aktiv voranzutreiben und die Wettbewerbsfähigkeit deutscher und europäischer Unternehmen zu stärken. Unsere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten helfen der Wirtschaft und der Gesellschaft, die Herausforderungen der Digitalisierung zu meistern und die Chancen zu nutzen, die der digitale Wandel eröffnet.