Es steht noch Großes bevor: Die Bedeutung integrierter Schaltkreise (IC) für die Innovationen der Zukunft

Wearable-Geräte, die abweichende Vitalwerte erkennen. Fahrzeuge, die sich selbst steuern. Roboter, die sich bewegen wie Menschen. Was einst unmöglich schien, ist heute Wirklichkeit und beeinflusst unser Leben auf unerwartete Weise. Und das alles begann mit einem Chip.

Chips, oder integrierte Schaltkreise, sind die Grundlage moderner Elektronik. Sie sind so essentiell, dass man leicht übersieht, welche Revolution sie auslösten und wie sie entstanden. Alles begann mit einem innovativen Geist. 1958 stand Jack Kilby, Ingenieur bei TI, vor der Frage, wie es in der Elektronik weitergehen sollte – und beantwortete sie mit der Entwicklung des weltweit ersten integrierten Schaltkreises.

Kilbys Durchbruch ermöglichte günstigere, zuverlässigere, effizientere und kleinere elektronische Geräte, wie sie bis dahin nur in Science-Fiction-Filmen existierten, und verschob damit die Grenzen des Machbaren. Für TI war dies der Beginn einer Denkweise, die uns bis heute antreibt; die ständige Frage: Was kommt als Nächstes?

Hier sind nur einige Beispiele, wie wir die Grundlagen für Fortschritte in der Edge-KI, Automobilbranche, Raumfahrt und Robotik geschaffen haben. 

Alltagselektronik mit Edge-KI ermächtigen

Edge-KI (künstliche Intelligenz vor Ort) hilft, die zunehmend komplexen elektronischen Geräte von heute responsiver, effizienter und sicherer zu machen. Mit Edge-KI kann die Fahrzeuginnenraumüberwachung Sicherheitsgurtwarnungen, die Erkennung der Anwesenheit von Kindern und Einbruchalarme unterstützen, um das Fahrerlebnis zu verbessern und anspruchsvollere Sicherheitsnormen zu erfüllen. Im Gesundheitswesen kann Edge-KI Vitalparameter überwachen, Daten sofort verarbeiten und Einblicke zum Gesundheitszustand in Echtzeit liefern, um frühe Behandlung und bessere Ergebnisse zu ermöglichen.

Die Anfänge unseres Edge-KI-Portfolios liegen überraschend weit zurück. 1978 stellte TI das Lernspielzeug „Speak & Spell“* vor, das gesprochene Worte ausgab, die Benutzer dann auf der Tastatur buchstabieren mussten. Was heute selbstverständlich einfach wirkt, war damals revolutionär: „Speak & Spell“ enthielt den ersten Chip mit DSP-Logik (digitale Signalverarbeitung). DSP schuf die Grundlage für Echtzeitentscheidungen direkt auf dem Gerät, indem mit Mathematik Signale aus der echten Umgebung verarbeitet werden. Heute können Geräte mit den integrierten DSP-Kernen unserer Chips Signale lokal verarbeiten, sodass beispielsweise Radarprodukte Positionen erfassen oder Bildverarbeitungsprozessoren Kamera- und Videodaten analysieren können. Unsere bisherige Erfahrung mit Signalverarbeitung bildet auch weiterhin die Grundlage unseres Portfolios an skalierbaren Hardwarebausteinen, die Innovationen bei Edge-KI vorantreiben.

Fortschritte bei der Automobilsicherheit ermöglichen

Die Bedeutung von Halbleiterbausteinen im Straßenverkehr ist unermesslich. Moderne Fahrzeuge nutzen tausende integrierte Schaltkreise. Erfassungs-ICs sammeln Daten rund um das Fahrzeug, um die Umgebung zu erfassen und Fahrer zu warnen, wenn sie zu wenig Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug haben, oder um die benötigte Strecke zum parallelen Einparken zu ermitteln. Mit zunehmend autonomen Fahrzeugen und strengen Sicherheitsstandards werden Halbleiter nur wichtiger, da sie die Sicherheit von Fahrer und Mitfahrern erhöhen und das Fahrerlebnis verbessern.

Halbleiterbausteine sind seit Jahrzehnten wichtiger Bestandteil der Fahrzeugsicherheit. So benötigen beispielsweise Airbags integrierte Schaltkreise, um einen Aufprall oder eine plötzliche Geschwindigkeitsänderung zu erkennen, damit sie auslösen. In den 1980er-Jahren wurden Airbags zum Standard in Fahrzeugen und setzten neue Maßstäbe für die Fahrzeugsicherheit. Diese Geschichte entwickelt sich bis heute weiter. 

Tiefer in den Weltraum vorstoßen

Bedarf an zuverlässigen Halbleitern gibt es nicht nur auf der Erde. Satelliten im Weltraum müssen ihren Orbit für Jahrzehnte halten und dabei Strahlung, Temperaturextreme und dem luftleeren, drucklosen Raum widerstehen. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, haben wir eine Norm für Kunststoffgehäuse für Weltraumelektronik entwickelt, die Qualified Manufacturers List Class P (QML Class P). Dieses strahlungsfeste Gehäuse schützt das Power-Management, die prozessorübergreifende Kommunikation und Highspeed-ICs in Satelliten, Rovern und anderen Raumfahrzeugen. So lassen sich mehr Komponenten in einem Satelliten integrieren, was seine Fähigkeiten erweitert.

Ohne integrierte Schaltkreise wäre ein Großteil unserer Weltraumforschung nicht möglich gewesen. Die ersten ICs im Erdorbit stammten von TI und wurden 1963 mit dem NASA-Satellit Explorer 18 ins All geschossen, der damit Strahlungsdaten für die Apollo-Missionen sammeln konnte. Doch das war nur der Anfang unserer jahrzehntelangen Beteiligung an der Weltraumforschung und ihrer Weiterentwicklung. Von der Bereitstellung von Teilen für die Mondlandung von Apollo 11 über Technologien für verschiedene Rover, Satelliten, Teleskope und kritische Missionen, die noch immer in Betrieb sind, bis zur Entwicklung von Standards wie QML Class P – Halbleitertechnologien von TI sind wesentliche Grundlagen für unser wachsendes Wissen über unseren Planeten und das Universum.

Robotik für neue Umgebungen bereit machen

Halbleiter sorgen nicht nur dafür, dass Technologien in die Weiten des Weltraums vordringen kann, sondern verändert auch Maschinen auf der Erde. Moderne Roboter sind intelligenter, genauer und reagieren besser auf ihre Umgebung. So können sie sich an Bedingungen anpassen, die früher unerreichbar gewesen wären. Motorsteuerungstechnologien ermöglichen es humanoiden Robotern, korrekte, genaue und effiziente Bewegungen auszuführen, die den Menschen imitieren – vom Greifen von Objekten bis zum aufrechten Gang. Eingebettete Prozessoren in autonomen Robotern schaffen Sicherheitsbereiche, sodass sie in verschiedenen Umgebungen sicher zwischen Menschen arbeiten und sich bewegen können.

ICs haben seit Jahrzehnten Innovationen in der Robotik vorangetrieben. In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts haben mikroprozessorgesteuerte Roboter mit Motorantrieb die Fabrikfertigung und Produktionsstraßen völlig verändert. Diese frühen Entwicklungen bildeten die Grundlage für die genauen und autonomen Roboter, mit denen wir heute umgehen und arbeiten. 

Fortschritt Wirklichkeit werden lassen

Wir fertigen keine Airbags. Auch keine Satelliten. Und auch keine Roboter. Aber egal ob Edge-KI, Automobilbranche, Raumfahrt oder Robotik – unsere Produkte machen den Unterschied. Und alles begann mit unserem ersten integrierten Schaltkreis.

Jack Kilbys Durchbruch revolutionierte die Elektronik und eröffnete völlig neue Möglichkeiten. Deshalb ehren wir sein Andenken, indem wir Innovationen ermöglichen, die unser Leben, unsere Arbeit und unsere Kommunikation verbessern. Chips von TI sind die Grundlage für Fortschritte in der Elektronik. Sie machen Unmögliches möglich, Komplexes einfacher und die Geräte, die unseren Alltag prägen, einfacher zugänglich. Und dabei steht noch Großes bevor.

^{* Texas Instruments baute und vertrieb „Speak & Spell“ von 1978 bis 1992.}