30.06.2022

Achtungssignal in Richtung Silicon Valley – Dresdner Start-up SEMRON präsentiert innovativen KI-Mikrochip mit bislang unerreichter Energieeffizienz

Das Silicon Saxony liefert den Wirtschaftsredaktionen verlässlich neuen Nachrichtenstoff: Mit der Eröffnung der „Chipfabrik der Zukunft“ von Bosch im letzten Jahr stieg der Ballungsraum Dresden endgültig zu einem weltweit beachteten Mekka der Halbleiterindustrie auf. Unterdessen kündigten Global Foundries und Infineon Technologies den Ausbau ihrer bestehenden Fertigungsanlagen an. Dabei dient Sachsen längst nicht mehr nur als verlängerte Werkbank internationaler Konzerne. Vielmehr hat sich der Freistaat als Geburtsland von Mikroelektronik-Unternehmen profiliert, die eigene, wegweisende Chiptechnologien hervorbringen. Dies stellt die Dresdner SEMRON GmbH eindrucksvoll unter Beweis. Das 2020 von Aron Kirschen und Kai-Uwe Demasius gegründete Start-up ist auf dem besten Weg, die Branche mit einem neuartigen Chip zu revolutionieren, der erstmals die Energieeffizienz des menschlichen Gehirns erreichen kann.

Der Siliziumchip von SEMRON soll überall dort zum Einsatz kommen, wo eine sehr hohe Rechenpower für Künstliche Intelligenz (KI) benötigt wird, allerdings nicht viel Energie oder Platz zur Verfügung steht. Dies wird künftig auf fast alle elektronischen Geräte zutreffen, angefangen von Smartphones über Drohnen bis hin zu selbstfahrenden Autos. Soweit die Zukunftsvision. Um das vielversprechende Chip-Konzept in die Praxis überführen zu können, ging der TGFS Technologiegründerfonds Sachsen früh ins Risiko und beteiligte sich an der Initialfinanzierung von SEMRON. Zusammen mit dem renommierten Branchenexperten und Business Angel Wolfram Drescher investierte man noch in der Gründungsphase, bevor es einen Prototypen gab. Der Mut sollte belohnt werden. Mittlerweile ist der erste Mikrochip hergestellt und der Proof-of-Concept erbracht.

Auf Seiten des TGFS wird das Investment durch die MBG betreut, die den Subfonds TGFS-Basic verwaltet. Die Verhandlungen waren laut SEMRON-Gründer Aron Kirschen durch eine außergewöhnlich hohe Risikobereitschaft und Anpassungsfähigkeit geprägt, die in einem fairen Deal für alle Involvierten mündeten: „Der TGFS ist ein positives Beispiel, wie institutionelle Investoren kapitalintensive Start-ups mit einem hohen technologischen Risiko unterstützen, ohne Bedingungen durchzusetzen, die es erschweren, für VCs attraktiv zu bleiben. Das ist in Deutschland leider noch nicht selbstverständlich.“ Dresden verfüge zudem über einige der wenigen Angel Investoren mit Halbleiter-Hintergrund. „Der TGFS konnte dadurch in unserem Fall auf die Expertise von Herrn Drescher zurückgreifen, der ein Veteran im Bereich Halbleiter-Startups ist.“ Der Unternehmer hat bereits mehrere Start-ups selbst gegründet oder mit Risikokapital finanziert und zum erfolgreichen Exit geführt. Er kennt daher auch die Hürden, die der großflächigen Nutzung von KI-Applikationen aktuell noch im Wege stehen: Die immer komplexeren Algorithmen verbrauchen immer mehr Energie. Konventionelle Mikrochips können mit dem Tempo der KI-Entwicklung kaum noch mithalten. Es gilt, rasant wachsende Datenmengen zu speichern und zu verarbeiten – zugleich sollten die Chips weiterhin möglichst klein bemessen sein, sich nicht überhitzen und ihr Energieverbrauch nicht ins Unermessliche steigen. Diesen Anforderungskatalog erfüllt SEMRON mit einem fundamental neuen Chipdesign und optimierten Rechenprozessen. Eine wichtige Rolle bei deren Entwicklung spielte der Dresdner Halbleiterexperte Karl-Heinz Stegemann, der dem Start-up beratend zur Seite stand.

Bei der Chipentwicklung nahmen sich die SEMRON-Gründer das menschliche Denkorgan zum Vorbild: Ähnlich wie die Nervenzellen unseres Gehirns kombinieren die Chips die bislang getrennte Datenspeicherung und -verarbeitung in einer Zelle. Durch die Vermeidung bislang notwendiger Datentransfers spart das sogenannte „in-memory-computing“ große Energiemengen. Die Vorzüge der SEMRON-Technologie überzeugten auch den TGFS, wie Investment Manager Martin Liebsch genauer ausführt: „Der Siliziumchip von SEMRON erzielt durch das in-memory-computing sowie den kapazitiven Ansatz, der eine platzsparende Architektur erlaubt, einen massiven Sprung bei der Energieeffizienz. Die Erhöhung der Rechenleistung bei gleichzeitiger Einsparung von Energie prädestiniert die von sächsischen Gründern entwickelten Chips in besonderem Maße für den Einsatz in Edge Devices mit stromhungrigen KI-Anwendungen.“ Dabei fokussiert sich SEMRON auf chipbasierte, am Körper getragene „Wearables“ wie Smart Watches oder Smart Glasses, die heute auf der Roadmap der meisten großen Tech-Konzerne wie Facebook/Meta oder Google stehen. Diese Geräte zielen darauf ab, einen komplett neuartigen Zugang zum digitalen Raum zu eröffnen. In ihrer Bedienung sollen sich die Devices an den Menschen anpassen – und nicht etwa anders herum, wie es momentan noch bei der künstlich antrainierten Steuerung des Smartphones mit dem Daumen der Fall ist. Darüber hinaus erlaubt der SEMRON-Chip eine Prozessierung von sensiblen Daten „on-device“, also fernab einer Cloud. Die lokale Verarbeitung hat, verglichen mit dem Versenden von Daten an zentrale Server, nicht nur den Vorteil einer verkürzten Latenzzeit, sondern bietet zudem auch eine erhöhte Datenschutzkonformität.

Vor der Gründung von SEMRON hatten Aron Kirschen und Kai-Uwe Demasius ihre Technologie über mehrere Jahre im wissenschaftlichen Umfeld entwickelt. Anhand von Simulationsmodellen erforschten sie die Funktionsweise zunächst im Labor. Die Frühphasen-Finanzierung erlaubte ihnen, den ersten Chipprototypen von einer etablierten Foundry in Südostasien produzieren zu lassen. Mit diesem winzigen Chip konnten sie schließlich nachweisen, dass ihre Technologie auch außerhalb des Labors in standardisierten Industrieprozessen funktioniert. Investment Director Tobias Voigt bekräftigt daher das Engagement des TGFS: „Als Investor der ersten Stunde sind wir stolz, den Proof-of-Concept mit einer etablierten Foundry mit auf den Weg gebracht zu haben. Zugleich freuen wir uns, SEMRON gemeinsam mit dem erfahrenen Mehrfachgründer Wolfram Drescher weiter auf seiner spannenden Reise zu begleiten und die disruptive Technologie kontinuierlich reifen zu sehen.“ Im nächsten Entwicklungsschritt wollen die SEMRON-Gründer einen fortgeschrittenen System-Prototyp herstellen lassen. Dieser soll in ein Hardware-Device integriert und mit konkreten Metaverse-Applikation erprobt werden. Ziel ist es, einen Stand-alone-Chip samt konfigurierbaren Software-Stack auf den Markt zu bringen. Weiterentwickeln soll sich auch das Unternehmen selbst, wie Aron Kirschen ankündigt: „Wir suchen nach hochmotivierten Mitstreitern für unsere Vision: Deep-Learning Engineers, Compiler Developer, Schaltkreis-Designer – in den nächsten Monaten wollen wir zehn neue Mitarbeiter einstellen.“ Bei aller Künstlichen Intelligenz lebt das Silicon Saxony letztlich vor allem von den Menschen, die zukunftsweisende Technologien mit kreativen Ideen und Herzblut nach vorn bringen.

Übrigens: Mit seiner Chip-Innovation belegte SEMRON bereits den zweiten Platz beim Sächsischen Gründerpreis 2020 von futureSAX. Im Video zum Wettbewerb erklärt Aron Kirschen, was die Chip-Technologie auszeichnet:


Bildquelle: SEMRON GmbH


Deal-Team der MBG:

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Martin Liebsch, Investment Manager
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