Opis projektu
Grafen sposobem na przetwarzanie danych nowej generacji
W erze internetu rzeczy (IoT) oraz technologii sieci mobilnych 5G/6G rośnie zapotrzebowanie na wysokowydajne przetwarzanie danych przy niskim zużyciu energii. Z drugiej strony stale rosnąca liczba cyberataków wskazuje potrzebę stosowania odpornych zabezpieczeń. Problemem utrudniającym skuteczną obronę są istniejące ograniczenia dotyczące mocy, opóźnień, kosztów operacyjnych i przepustowości. Z tego powodu zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu GATEPOST ma na celu zrewolucjonizowanie technologii obliczeniowych oraz zabezpieczeń dzięki przełomowemu rozwiązaniu opartemu na grafenie. Grafen i materiały dwuwymiarowe zapewniają wyjątkowe możliwości w zakresie wydajnych nieliniowych interakcji opartych na świetle, jednocześnie oferując ultraszybkie czasy reakcji. Zespół projektu GATEPOST ma na celu integrację tych materiałów z półprzewodnikami wykonanymi w technologii CMOS z azotku krzemu. Głównym celem projektu jest połączenie możliwości grafenu ze standardowymi procesami CMOS, co doprowadzi do przełomu w dziedzinie technologii obliczeniowych i pamięci.
Cel
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.
Dziedzina nauki
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringinformation engineeringtelecommunicationstelecommunications networksmobile network5G
- natural sciencescomputer and information sciencesinternetinternet of things
- engineering and technologynanotechnologynano-materialstwo-dimensional nanostructuresgraphene
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensorsoptical sensors
- natural sciencescomputer and information sciencescomputer securitynetwork security
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
HORIZON-CL4-2022-DIGITAL-EMERGING-02
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSystem finansowania
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsKoordynator
15236 Frankfurt Oder
Niemcy