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Besuch bei Infineon: Der Chip der Zukunft basiert auf Gestensteuerung

Anja Reiter 06.12.2016

Immer kleiner, immer leistungsfähiger, immer günstiger: Das war lange die Logik bei der Entwicklung von Computerchips. Ein Besuch bei Infineon Technologies zeigt, dass Schaltkreise in Zukunft vor allem eins können müssen: Die Benutzeroberfläche in die Luft auslagern – dann werden sie auch für Google interessant.

In den vergangenen fünf Monaten sind WIRED-Reporter durch Deutschland gereist, um herauszufinden, wie digital und innovativ dieses Land wirklich ist. Wir waren in schwäbischen Kleinstädten, im Rheinland, in Hamburg, Berlin und München. Auch Infineon haben wir besucht. Mehr Ergebnisse unserer Reise lest ihr in der neuen WIRED-Ausgabe.

Neubiberg bei München. Jogger traben mittags über das Infineon-Gelände und quatschen schnaufend über Kunden, Konferenzen und Kollegen. 3700 Mitarbeiter arbeiten hier am Campeon, dem grünen Campus der Infineon-Zentrale. Auf den ersten Blick gleicht die einer Idylle: Ein Weiher umgrenzt das Gelände, Graugänse picken Körner von der Wiese. Dahinter stehen Bürogebäude in Glas-, Holz- und Lamellenoptik, und im Süden des Geländes klafft eine Baustelle. 60000 Kubikmeter Erde wurden ausgehoben. Hier sollen 800 neue Arbeitsplätze für Infineon-Mitarbeiter entstehen.

Der Chipkonzern verzeichnet seit einem Einbruch im Jahr 2009 wieder wachsende Umsätze, zuletzt 5,8 Milliarden Euro. Das Unternehmen profitiert von der Digitalisierung. Glaubt man den Presseaussendungen und Vorstandsreden, so geht ohne Infineon auf dieser Welt so gut wie gar nichts mehr. Infineon-Chips sind überall enthalten: in unseren Lichtschaltern, den Lautsprechern, den Smartphones, den Induktionsherden, den Waschmaschinen, den Straßenlaternen, den Navigationsgeräten. Doch wenn die Gegenwart schon gewonnen scheint, wo sieht der Konzern dann noch wachsende Zukunftsmärkte?

Besuch bei Andreas Urschitz, Leiter der Division PMM, das steht für Power, Management and Multimarket. Das wiederum bedeutet, dass Urschitz sich vor allem um die energieeffiziente Stromversorgung und Hochfrequenz-Anwendungen kümmert. In seinem Büro steht eine Straßenlaterne. „Fast 20 Prozent des weltweiten Strombedarfs werden heute für die Beleuchtung des Planeten verbraucht“, sagt Urschitz. „Ein Drittel davon münden in Abwärme. Wahnsinn!“ Die Lampe soll das ändern, sie entstand aus der Zusammenarbeit zwischen Infineon und dem Münchner Startup Eluminocity. Durch Kooperationen mit solchen jungen Firmen und mit Universitäten versucht Infineon sich ein wenig Gründerspirit und studentischen Ideenreichtum in die etablierten Strukturen des Unternehmens zu holen.

Die Straßenlaterne – klares Design und graues Aluminium – verfügt über einen integrierten Radarsensor von Infineon, der automatisch erkennt, wer sich in ihrer Umgebung befindet. Nähern sich zu dunkler Stunde zwei Nachtschwärmer, geht ihr Licht automatisch an. Läuft jedoch nur eine Katze vorbei, bleibt sie aus. Das spart Strom und hilft der Umwelt, zwei der Investitionsargumente für Kommunen. Darüber hinaus können die Sensoren der Lampe zum Parkplatzmanagement benutzt werden. Die Laterne überblickt, wo es freie Parkplätze gibt, und über eine App lassen sie sich finden. Im Sommer testete die Stadt München die Laterne im Pilotversuch.

Technologien für solche Smart-City-Anwendungen zu entwickeln, das ist eines der Zukunftsfelder, auf die Infineon setzt. Nach Einschätzung des Marktforschungsinstituts Mordor Intelligence LLP werden sich die weltweiten Umsätze in diesem Bereich von rund 390 Milliarden US-Dollar im Jahr 2014 bis zum Jahr 2020 auf 1,4 Billionen Dollar erhöhen, eine jährliche Wachstumsrate von 20,5 Prozent. Das ist gut für Infineon: Fast immer, wenn es um Energieeffizienz, smarte Mobilität oder vernetzte Verwaltung geht, sind Halbleiter gefragt – und damit das Knowhow und die Erfahrung von Unternehmen wie Infineon, dem Weltmarktführer für Leistungshalbleiter.

Für uns heißt die Devise nicht more Moore, sondern more than Moore

Andreas Urschitz

Urschitz, grau melierte Haare und Lederjacke, ist gebürtiger Österreicher, in seinem Büro hängen Bilder von verschneiten Berglandschaften. Er verbrachte fast sein ganzes Berufsleben bei Infineon und Siemens, erst in seiner Heimat in Kärnten, später in München. Wenn er die Entwicklungen seines Arbeitgebers präsentieren darf, wird er enthusiastisch.

Im Büroflur lässt er eine Drohne fliegen, die er in Zusammenarbeit mit Innsbrucker Studenten entwickelte. Entzückt wie ein Kind beobachtet er ihren Flug durch den Gang, vorbei an den Kollegen und den grauen Wänden. Später zückt er ein sperriges altes Ladegerät eines Laptops und präsentiert zum Vergleich stolz die immer kleiner werdenden Halbleiter von Infineon, die zugleich immer mehr leisten können und günstiger werden.

Seit fünf Jahrzehnten schrumpfen die Computerchips nun. Schon 1965 stellte der Chemiker und Physiker Gordon Moore fest, dass sich die Anzahl der Schaltkreiskomponenten auf einem integrierten Schaltkreis jedes Jahr verdopple – und prognostizierte, dass das erst einmal so weitergehen werde. Später korrigierte er die Zeitspanne auf zwei Jahre. Heute prophezeien viele, dass das Schrumpfen bald ein Ende haben wird und bezweifeln damit den ewigen Fortgang des Mooreschen Gesetzes.

„Für uns heißt die Devise nicht more Moore, sondern more than Moore“, sagt Urschitz. Infineon setzt darauf, seine Prozessoren zu spezialisieren und mehr Leistung zu erreichen, indem verschiedene Spezial-Chips in ein System integriert werden. In ihrem Aufgabenbereich können die Chips so höhere Leistungen erzielen als allgemein ausgerichtete Prozessoren.

Um das zu veranschaulichen, will Urschitz sein Vorzeige- und Lieblingsprojekt vorzeigen. Einige Treppen hinab geht es ins Nebengebäude, lange, nüchterne Flure, geschäftige Techniker, die vor Computerbildschirmen sitzen, programmieren, tippen, konferieren. So weit, so langweilig. Dann öffnet Urschitz eine Bürotür. Dahinter herrscht kreativer Freigeist: Ingenieure tüfteln am Project Soli.

Gesten der Hand werden zu einer natürlichen, intuitiven Schnittstelle

Saverio Trotta

Gestensteuerung, mitten in der Luft, das ist das ehrgeizige Ziel des Projektes, das Google im Mai 2015 der Öffentlichkeit vorgestellt hat und an dem Infineon entscheidend mitarbeitet. Das Silicon Valley und die deutsche Industrie sind eben nicht natürliche Gegner, sondern in vielen Fällen natürliche Partner. Die beiden Unternehmen wollen mit Soli neue Arten berührungsloser Interaktion ermöglichen, um etwa die Stereoanlage, den Fernseher oder andere Geräte zu bedienen. Im Gegensatz zu Amazons neuem KI-gesteuerten Lautsprecher Echo und Googles hauseigenem Konkurrenzprodukt Home setzt Soli gerade nicht auf Sprachsteuerung als neues Interface zwischen Mensch und Maschine.

„Gesten der Hand werden zu einer natürlichen, intuitiven Schnittstelle“, sagt der Elektroingenieur Saverio Trotta und vollführt in der Luft eine Bewegung mit Daumen und Zeigefinger. Die Gestenerkennung basiert auf natürlichen Bewegungen aus unserer alltäglichen Welt: Eine Taste wird betätigt, indem man Daumen und Zeigefinger aufeinanderdrückt; ein Knopf wird gedreht, indem man Daumen und Zeigefinger aneinander reibt. Der Lernaufwand ist zumindest für diejenigen Menschen gleich null, die alt genug sind, einmal etwas anderes als Smartphones bedient zu haben, nämlich auch analoge Geräte.

Soli nutzt Radar, um die Bewegungen in Echtzeit zu erfassen. Eigentlich wurde diese Technologie für die Erfassung großer beweglicher Objekte erfunden, vor allem von Flugzeugen und ganzen Wetterfronten. Nun muss sie auch im extrem kleinen Fingerkuppen-Maßstab funktionieren. Eine zusätzliche Herausforderung war, die Technik auch noch auf Münzgröße zu schrumpfen. Infineon hat dafür winzige Radarchips entwickelt und vereint RF-Transceiver, Antenne und Kontrollelemente in nur einem Gehäuse. „Der Soli-Chip kann Bewegungen im Sub-Millimeter-Maßstab mit höchster Geschwindigkeit und Genauigkeit erfassen“, sagt Trotta.

Geht das noch kleiner?

Zwei Jahre tüftelte das Team bisher daran, stets in engem Austausch mit Google. In der aktuellen Generation ist der Chip auf ein Drittel seiner ursprünglichen Größe geschrumpft, auf gerade einmal neun mal 12,5 Millimeter. Trotta hält den Chip stolz in die Luft. So klein wie er ist, kann man ihn etwa auch in Smart Watches verbauen. Geht das noch kleiner? Der Ingenieur grinst. Mal sehen.

Und wozu der ganze Aufwand? Soli könne praktisch überall implementiert werden, sagen seine Entwickler, egal ob in mobilen oder statischen Geräte. Gerade in smarten Uhren scheint seine Anwendung aber besonders vielversprechend. Die kleinen Bildschirme der Uhren sind schließlich schwer zu bedienen. Mit Soli wird die Benutzeroberfläche in die Luft ausgelagert.

Urschitz will Soli aber auch in der Augmented Reality und im Internet der Dinge einsetzen. Soli könnte dabei eine Lücke füllen: Technologien für virtuelle Realitäten schafften es bislang nämlich nur, neue Wirklichkeiten darzustellen. Darin interagieren konnten Nutzer jedoch bislang nicht. „Unser Ziel ist es, mit Soli einen neuen Branchenstandard zu definieren“, sagt Urschitz. Er träumt schon von einem virtuellen Büro, in dem er Dokumente von Neubiberg an Kollegen ins Silicon Valley rüberreichen kann – so als ob man nebeneinandersäße.

Bis das funktioniert, ist aber noch ein wenig Arbeit nötig. Ein paar Tage später kommen die Kollegen von Google daher zum gemeinsamen Tüfteln nach Bayern. Nicht virtuell oder augmented, sondern ganz real.

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