POLYN Technology und GlobalFoundries entwickeln neuromorphen Chip zur Reifen-Fahrbahn-Reibungsüberwachung
Entwickelt den VibroSense™-Chip mit einem analogen neuromorphen Kern für ADAS und autonomes Fahren, der Beschleunigungsdaten direkt im Reifen verarbeitet. Das KI-basierte System bewertet den Reibungskoeffizienten auf nassen Straßen oder Asphalt in Echtzeit und erhöht die Sicherheit autonomer Fahrzeuge erheblich.
Einleitung: Wenn das Auto einen Tastsinn bekommt
Moderne autonome Fahrsysteme haben einen paradoxen Fehler: Sie sehen die Straße, können sie aber nicht fühlen. Kameras, Lidars und Radare erkennen Fahrbahnmarkierungen, andere Fahrzeuge und Fußgänger, sind aber gegen Glatteis oder Aquaplaning machtlos – Phänomene, die die visuelle Szene nicht verändern, aber die Bewegungsphysik radikal beeinflussen. Ein Auto kann nassen Asphalt perfekt „sehen“, aber keine Ahnung haben, wie rutschig er ist.
Ende April 2026 kündigten POLYN Technology und GlobalFoundries den VibroSense™-Chip an – den weltweit ersten analogen neuromorphen Chip, der direkt im Reifen installiert wird. Der Chip verarbeitet Beschleunigungsdaten in Echtzeit und schätzt den Reibungskoeffizienten der Fahrbahn, was dem Auto das gibt, was ihm bisher fehlte: ein taktiles Gefühl für die Straße.
Veranstaltungsdetails und Zeitplan
Tapeout: Der erste Schritt zur Kommerzialisierung
Der wichtigste Meilenstein war das Tapeout – der Abschluss des Designs des technischen Musters für den VibroSense™-Chip, das die Produktionsbereitschaft markiert. Dies ist POLYNs erster eigener Chip, der in Zusammenarbeit mit GlobalFoundries unter Verwendung fortschrittlicher Prozesstechnologien entwickelt wurde, einschließlich der 22FDX®-Plattform, die speziell für automobile Anwendungen mit niedriger Spannung und hoher Zuverlässigkeit ausgelegt ist.
Die Entwicklung basiert auf über zwei Jahren Forschung und Validierung. POLYN hatte bereits im März 2025 das VibroSense™-Evaluierungskit veröffentlicht, das es Herstellern ermöglicht, die Technologie an echten Fahrzeugen zu testen. Zum Zeitpunkt der Tapeout-Ankündigung wurde das System auf zertifizierten Strecken mit führenden Reifenherstellern umfassend getestet und sammelte Vibrationsdaten auf verschiedenen Oberflächen: Asphalt, Beton, nassen Straßen und Aquaplaning-Bedingungen.
Funktionsweise: Neuromorphe Architektur
Das Herzstück von VibroSense™ ist die neuromorphe analoge Signalverarbeitung (NASP) – eine analoge neuromorphe Signalverarbeitungstechnologie, die von der Architektur des menschlichen Gehirns inspiriert ist. Im Gegensatz zu herkömmlichen digitalen Prozessoren, die Daten sequenziell verarbeiten, verwendet NASP analoge Schaltungen, um Tausende von künstlichen Neuronen und Synapsen zu schaffen, die parallel und asynchron arbeiten.
Wichtige Chip-Eigenschaften:
- Mikrowatt-Leistungsaufnahme – ausreichend für den Dauerbetrieb im Reifen ohne häufigen Batteriewechsel
- Mikrosekunden-Latenz – entscheidend für Entscheidungen bei hohen Geschwindigkeiten
- Edge-Verarbeitung – der Chip berechnet den Spitzenreibungskoeffizienten (PFC) direkt im Reifen und sendet nur das Endergebnis an das Fahrzeug, nicht den Rohdatenstrom
Das System wird mit realen Daten trainiert, die von verschiedenen Fahrzeugen, Reifen und Oberflächen gesammelt wurden und 10 Reibungskoeffizienten abdecken – von 0,1 (Glatteis) bis 0,9 (trockener Asphalt).
Auswirkungen und Bedeutung
Für die Sicherheit: Von reaktiver zu proaktiver Steuerung
Moderne Sicherheitssysteme – AEB (Automatische Notbremsung), ESC (Elektronische Stabilitätskontrolle) – arbeiten nach einem reaktiven Prinzip. Sie erkennen einen Traktionsverlust erst, nachdem er bereits eingetreten ist, und reagieren auf die Folgen.
VibroSense™ ändert das Paradigma. Durch den Erhalt von Reibungsdaten, bevor das Auto zu bremsen oder zu manövrieren beginnt, kann das System proaktiv das Verhalten anpassen: Geschwindigkeit reduzieren, Bremskraft anpassen, die Flugbahn korrigieren. Dies ist besonders wichtig für autonome Fahrzeuge, denen die menschliche Intuition fehlt und die sich ausschließlich auf Sensordaten verlassen müssen.
Für die Branche: Schließen einer kritischen Lücke
POLYN-CEO Alexander Timofeev erklärte direkt, dass indirekte Berechnungen und virtuelle Sensoren nicht die erforderliche Genauigkeit für die Reibungsschätzung bei sich schnell ändernden Straßenbedingungen liefern können, insbesondere in autonomen Fahrszenarien.
Kameras und Lidars sehen die Straße, können aber ihre Rutschigkeit nicht messen. Bestehende Systeme, die die Reibung anhand des Radschlupfs schätzen, erhalten Informationen zu spät. VibroSense™ liefert erstmals eine direkte, ursachenbasierte (nicht wirkungsbasierte) Bewertung des Reibungskoeffizienten.
Für die Automobilelektronik: Eine neue Geräteklasse
Die Platzierung eines Chips im Reifen stellt extreme Anforderungen an Leistungsaufnahme, Temperaturstabilität und Vibrationsfestigkeit. Die NASP-Technologie löst diese Probleme: Analoge Neuronen verbrauchen um Größenordnungen weniger Strom als digitale Prozessoren, was eine ständige Überwachung ohne Beeinträchtigung der Batterielebensdauer ermöglicht.
POLYN hat bestätigt, dass die Lösung mit vorhandenen TPMS-Knoten (Reifendruckkontrollsystem) kompatibel ist und ohne Änderung der Fahrzeugausrüstung integriert werden kann.
Reaktion der Hauptakteure
Integration mit Infineon
POLYNs Zusammenarbeit mit GlobalFoundries für die Chip-Produktion ist nur die Spitze des Partnerschafts-Ökosystems. Bereits im Dezember 2023 wählte Infineon, einer der größten Automobil-Halbleiterhersteller, POLYNs Technologie für seine TPMS-Lösungen aus. Wie Henry Hu von Infineons Automobilsparte erklärte, „wird die kombinierte Infineon- und POLYN-Reifenüberwachungslösung besonders für den Flotten- und autonomen Fahrzeugmarkt geeignet sein.“
Interesse von Tier-1 und OEMs
Laut Timofeev arbeitet POLYN aktiv mit Tier-1-Zulieferern und Automobilherstellern zusammen, die eine Echtzeit-Reifen-Fahrbahn-Reibungsbewertung suchen. Das 2025 veröffentlichte VibroSense™-Evaluierungskit wird bereits für Tests und Integrationen verwendet.
Auch regulatorischer Druck treibt das Interesse: Die kommenden Euro-NCAP-2026-Protokolle verlangen eine höhere Wirksamkeit von Sicherheitssystemen auf reibungsarmen Oberflächen, was eine direkte Marktnachfrage nach Lösungen wie VibroSense™ schafft.
Prognose und Schlussfolgerungen
Kurzfristige Prognose (2026-2027)
Nach dem Tapeout werden technische Muster getestet und in reale Automobilplattformen integriert. Die kommerzielle Verfügbarkeit des Chips wird für 2027 erwartet. Erstanwender werden wahrscheinlich Premium-Automobilhersteller und Reifenhersteller sein, die „intelligente Reifen“ als Option anbieten.
Mittelfristige Prognose (2028-2030)
Mit sinkenden Produktionskosten und zunehmenden Betriebsdaten aus der Praxis wird die Technologie in den Massenmarkt vordringen. Die Einführung wird besonders bei Elektrofahrzeugen schnell sein, da die Traktionskontrolle direkt die Energieeffizienz und Reichweite beeinflusst. POLYN erwähnt auch Anwendungen wie Reifenverschleißüberwachung und Rollwiderstandsmanagement für den Flottenbetrieb.
Langfristige Prognose (2030+)
Die NASP-Technologie beschränkt sich nicht auf die Automobilindustrie. POLYN entwickelt ähnliche Chips für die Sprachverarbeitung (NeuroVoice) und Kommunikation (NeuroComm). Der Erfolg von VibroSense™ wird als Beweis dienen, dass analoge neuromorphe Verarbeitung ein kommerziell tragfähiger Ansatz für Edge-KI ist – künstliche Intelligenz, die auf dem Gerät läuft, ohne auf die Cloud angewiesen zu sein.
Fazit: Taktiles Internet der Dinge
VibroSense™ ist nicht nur ein Automobilchip. Es ist eine Demonstration, wie analoge neuromorphe Architektur Probleme lösen kann, die herkömmliche digitale Elektronik nicht lösen kann. In einer Welt, in der immer mehr Geräte „intelligent“ werden, wird die Fähigkeit, die physische Welt so scharf (oder schärfer) als ein Mensch zu erfassen, zu einem Wettbewerbsvorteil.
Für die Automobilindustrie schließt VibroSense™ die letzte Sensorlücke: Nach dem Sehen (Kameras, Lidars), Hören (Radare, Ultraschall) und der Propriozeption (Radpositionssensoren) erhält das Auto endlich einen Tastsinn. Und diese Fähigkeit, die Straße zu fühlen, könnte das fehlende Element sein, das autonomes Fahren von einer beeindruckenden Demonstration zu einem zuverlässigen Alltagstransport macht.
— Editorial Team
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