Roboter und physische KI-Systeme stehen vor einem Durchbruch: Sie entwickeln sich von experimentellen Demonstrationen zu praktischen Werkzeugen, die in der physischen Welt agieren, reagieren und Entscheidungen treffen. Ihr rascher Fortschritt unterstreicht einen tiefgreifenden Wandel, der sich derzeit vollzieht. KI verlagert sich an den Rand des Netzwerks und wird in die Geräte und Maschinen integriert, die uns umgeben.

Tatsächlich prognostiziert UBS, dass der Markt allein für humanoide Roboter bis 2050 ein Volumen von bis zu 1,7 Billionen US-Dollar erreichen wird. Hinter dieser Transformation verbirgt sich jedoch eine entscheidende Grundlage: der massive Investitionszyklus in KI-Rechenzentren, der nun den Weg für physische KI ebnet und die Anforderungen an Halbleiter neu definiert. Hier kommt GlobalFoundries ins Spiel und liefert die unverzichtbare Halbleitertechnologie, die erforderlich ist, um Anwendungen der physischen KI zum Leben zu erwecken.

Der Investitionszyklus für Rechenzentren

Was wie eine plötzliche Begeisterung für Physical AI aussehen mag, ist in Wirklichkeit der natürliche nächste Schritt in einem langjährigen Ausbau der Infrastruktur. Jeder große Sprung in unserer Branche beginnt so: Zuerst wird das Fundament gelegt, und dann explodieren die Anwendungen. Und genau das geschieht gerade: Die KI-Infrastruktur ist endlich bereit, Intelligenz aus der Cloud in die physische Welt zu bringen.

Derzeit treiben massive Investitionen in KI-Rechenzentren einen neuen Investitionszyklus voran, doch die eigentliche Marktchance liegt in der nächsten Phase des Zyklus: Physical AI, deren Ziel es ist, Milliarden physischer Geräte – von Wearables bis hin zu autonomen Fahrzeugen – in die Lage zu versetzen, in Echtzeit wahrzunehmen, zu denken, zu handeln und zu kommunizieren. Dieser Zyklus beschleunigt sich rasend schnell – Marktprognosen deuten auf eine explosive jährliche Wachstumsrate von 33,49 % von 2025 bis 2034 hin, eine Chance, die zu dringlich ist, um sie zu ignorieren.

Das Aufkommen von Physical AI

Diese Dynamik signalisiert, dass Physical AI über Pilotprojekte und Prototypen hinausgeht und in den groß angelegten Einsatz in der realen Welt übergeht. Da Rechenzentren mit zunehmenden Einschränkungen hinsichtlich power Rechenleistung konfrontiert sind, hilft Physical AI, diesen Druck zu mindern, indem Intelligenz und Entscheidungsfindung an den Rand, direkt auf die Geräte, verlagert werden, was diese Einführung weiter beschleunigt.

Physical AI sammelt kontinuierlich Daten von verschiedenen Sensoren, verarbeitet Informationen mit unterschiedlicher Genauigkeit und trifft Entscheidungen, die innerhalb von Sekundenbruchteilen über Motoren und Aktoren ausgeführt werden. Diese Systeme arbeiten zudem über mehrere Sensordomänen hinweg und ermöglichen so eine echte Form intelligenter Autonomie, die es Maschinen erlaubt, in der physischen Welt wahrzunehmen, zu denken, zu handeln und zu kommunizieren.

Anwendungen in der Praxis nehmen Gestalt an

Vielleicht ist es Ihnen nicht bewusst, aber wahrscheinlich sind Ihnen die neuen Anwendungsbereiche der physischen KI bereits vertraut. Denken Sie an fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme, Haushaltsrobotik, Drohnen, intelligente Infrastruktur und sogar KI-gestützte medizinische und diagnostische Geräte.

Auf Märkten weltweit wird physische KI bereits in Bereichen wie Mobilitätsunterstützung und Rehabilitation eingesetzt, wo intelligente, gerätebasierte Systeme Senioren, Patienten und Industriearbeiter unterstützen. Diese Einsatzbeispiele zeigen, wie Echtzeit-Entscheidungsfindung am Edge praktische, skalierbare Lösungen ermöglicht. Und während physische KI weiter an Dynamik gewinnt, treibt sie neue und komplexere Anforderungen an die Halbleiterinnovation voran.

Wie Workloads der physischen KI die Anforderungen an Halbleiter neu definieren

Wie die praktischen Einsatzbeispiele auf der diesjährigen CES verdeutlichen, unterscheiden sich Workloads der physischen KI grundlegend von denen, die generative KI antreiben und sich hauptsächlich auf Rechenzentren konzentrieren. Physikalische KI bringt komplexere und vielfältigere Workloads mit sich als generative KI-Modelle.

Da die Erwartungen der Chip-Designer an Geräte, die kontinuierlich Daten erfassen und verarbeiten, sowie die Erwartungen der Endnutzer an Geräte, die Befehle ausführen und in dynamischen, unvorhersehbaren Umgebungen kommunizieren, steigen, definieren diese sich wandelnden Anforderungen die Anforderungen an Halbleiter neu.

Und hier ist die Aufschlüsselung, wie das funktioniert:

  • Sense: Physikalische KI treibt ein explosives Wachstum im Bereich der Sensorik voran, was präzise analoge, leistungsstarke HF- und eng integrierte Mixed-Signal-Lösungen erfordert. Die FDX®-Plattform von GF, bekannt für ihre HF-Leistung, Leckagekontrolle und Zuverlässigkeit bei hohen Temperaturen, kommt bereits in der Sensorik der industriellen Automatisierung und in ADAS zum Einsatz. Während sich die Modalitäten auf Bildverarbeitung, Radar, Lidar und Umgebungssensorik ausweiten, bieten die Präzisionsanalog-, SiGe und integrierten Speichertechnologien von GF die erforderlichepower für die Erfassung und Vorverarbeitung von Daten aus der realen Welt.
  • Bedenken Sie: Echtzeit-Autonomie erfordertpower, auf die Arbeitslast optimierte Rechenleistung. Die multithreadfähigen RISC-V-CPUs von MIPS bieten deterministische, ereignisgesteuerte Leistung, priorisieren kritische Aufgaben und ermöglichen eine sofortige Reaktion am Netzwerkrand. In Kombination mit den energieeffizienten FDX®- und FinFET-Technologien von GF verlagern diese Plattformen die Rechenleistung aus zentralisierten Cloud-Umgebungen in Milliarden von Geräten im Rahmen eines Modells verteilter Intelligenz.
  • Umsetzung: Die Umsetzung von Entscheidungen in der physischen Welt erfordert hochpräzise Steuerung, geringe Latenz und eine enge Integration von Motoren und Aktuatoren. Die BCD-, power , Mixed-Signal-IP- und hochzuverlässigen CMOS-Lösungen von GF unterstützen dichte I/O-Anschlüsse, schnelle Motorsteuerungsregelkreise und eine effiziente Aktuatorsteuerung – das Herzstück von Robotik, industrieller Automatisierung und neuen humanoiden Systemen. MIPS ergänzt dies durch führende Echtzeit-Regelkreisleistung für Motorsteuerung, Sensorfusion und Entscheidungsfindungs-Workloads.
  • Kommunikation: Physikalische KI ist auf sichere,power zwischen Milliarden von Geräten angewiesen. Dank seiner führenden Position in den Bereichen HF, Konnektivität sowie SiGe GaN für HF-Anwendungen ermöglicht GF alles von Kurzstreckenverbindungen zwischen Geräten bis hin zu 5G/6G- und Satellitenkommunikation mit hoher Bandbreite. In Kombination mit der offenen, softwareorientierten Architektur von MIPS kann GF Plattformen bereitstellen, die innerhalb verteilter intelligenter Systeme schnell, effizient und sicher kommunizieren.

Sich wandelnde Anforderungen treiben die Nachfrage nach analoger Präzision, multimodaler Integration, extrem geringem power, optimierter Rechenleistung, geringer Latenz, sicherer Konnektivität, integriertem Speicher und fortschrittlichen Sensorschaltungen voran.

Insgesamt versetzen uns die Tiefe unserer Technologie und die Breite unseres Portfolios in eine gute Position, um die nächste Phase der KI auf ihrem Weg in die physische Welt zu unterstützen.

Wir liefern die Technologien, die die power KI power

Da die Investitionen in KI-Rechenzentren weiter zunehmen, ebnen sie den Weg für die nächste Innovationswelle am Netzwerkrand. Dieser Wandel eröffnet rasant wachsende Chancen für die physische KI – deren Marktvolumen bis 2030voraussichtlich mindestens 18 Milliarden US-Dollarerreichen wird –, da intelligente Funktionen zunehmend in Geräte und Systeme in den Bereichen Transport, industrielle Automatisierung, Unterhaltungselektronik und Medizintechnik Einzug halten. Kunden möchten nun mehr Sensorik, Entscheidungsfindung, Aktorik und Konnektivität direkt auf das Gerät bringen, und die technologischen Anforderungen entwickeln sich entsprechend weiter.

GF entwickelt die Technologien, die diesen Wandel ermöglichen. Mit unserem erweiterten Portfolio, daspower , Präzisionsanalog-, HF- und Konnektivitätslösungen sowie fortschrittliche Verpackungstechnologien umfasst und nun auch die Echtzeit- und Multithread-RISC-V-Prozessoren von MIPS beinhaltet, bieten wir unseren Kunden die Plattformen, die sie benötigen, um differenzierte Physical-AI-Lösungen zu entwickeln. Dank unserer globalen Produktionspräsenz, unserer engen Co-Design-Partnerschaften und unserer wachsenden Pipeline an KI-gesteuerten Design-Wins können wir Kunden von der Architektur bis zur Produktion unterstützen und ihnen dabei helfen, die Entwicklung zu beschleunigen und intelligente Geräte der nächsten Generation mit Zuversicht auf den Markt zu bringen.

Innovation für die Zukunft

Heute bildet die physikalische KI die Grundlage für unsere autonomen Fahrzeuge, fortschrittlichen Fahrerassistenzsysteme, Haushaltsroboter, Drohnen, Smart Devices, sogar Wearables sowie KI-gestützte medizinische und diagnostische Geräte. Mit Blick auf die Zukunft wird sich die physikalische KI über diese Anwendungsbereiche hinaus weiterentwickeln und das Zeitalter humanoider Roboter sowie weitaus fortschrittlicherer autonomer Systeme einläuten.

In unserem nächsten Blogbeitrag dieser Reihe wird Ed Kaste, unser Senior Vice President des Geschäftsbereichs power bei GF, näher auf die Auswirkungen dieses Wandels auf zukünftige Anwendungen der physikalischen KI sowie auf die Rolle von GF bei der Umsetzung dieser Technologien eingehen.

Die ersten Anzeichen des Wendepunkts bei Physical AI erkennen

Die Branche steht an einem Wendepunkt: KI beschränkt sich nicht mehr nur auf GPU-Racks, sondern hält Einzug in Geräte, Maschinen, Fahrzeuge und Roboter, die unseren Alltag prägen. Mit der zunehmenden Verbreitung der physikalischen KI werden die Anforderungen an Halbleiter immer deutlicher – ebenso wie die Rolle von GF bei der Umsetzung dieses Wandels. In unserem nächsten Blogbeitrag werden wir die technischen Grundlagen beleuchten, die das nächste Jahrzehnt der physikalischen KI prägen werden, und erläutern, wie sich GF positioniert, um an diesem Wendepunkt eine Führungsrolle zu übernehmen.

Mike Hogan ist Chief Business Officer bei GlobalFoundries, wo er für die Strategie, die Technologie-Roadmaps sowie Forschung und Entwicklung für alle Produktlinien verantwortlich ist. Mit mehr als 35 Jahren Erfahrung in der Halbleiterbranche hatte er leitende Führungspositionen bei Cypress Semiconductor, Broadcom/Avago, PulseCore, Sirific Wireless und Texas Instruments inne.