Toekomst is aan simpele rekenaars die hun krachten bundelen
Krachtig computernetwerk op een paar vierkante millimeter
15 oktober 2010
Satelliet-tv ontvangen zonder een schotel te hoeven richten, digitale
radio ontvangen op je mobiel zonder dat de batterij snel leegraakt. Het
geavanceerde rekenwerk dat voor deze toekomstige toepassingen nodig is,
wordt mogelijk dankzij een chip met allemaal relatief simpele
processoren, die flexibel met elkaar samenwerken en communiceren. Dit
blijkt uit onderzoek van het Centrum voor Telematica en
Informatietechnologie van de UT, uitgevoerd door Marcel van de Burgwal
die op 15 oktober promoveert.
Satellietsignalen ontvangen kan straks niet alleen per schotel, maar
ook met niet-beweegbare antennes die bestaan uit een raster van
eenvoudige vaste, vrijwel platte antennes die bijvoorbeeld op het dak
van een auto passen. Het nauwkeurig richten van de schotel is dan niet
meer nodig: het raster van antennes vormt een 'virtuele schotel'. Zeker
voor mobiele toepassingen, zoals satelliet-tv onderweg, is dat een
groot voordeel. Het eigenlijke 'richten' gebeurt dan door heel veel
rekenwerk. Het is te vergelijken met het LOFAR-project, waarin talloze
eenvoudige antennes op de hei in Drenthe samen een grote schotel vormen
voor radiotelescopie, ook hier dankzij heel veel rekenwerk en snelle
communicatie.
Rekenkracht vervangt analoge componenten
Gewone microprocessoren zijn voor dit rekenwerk minder geschikt, omdat
ze sterk overgedimensioneerd zijn en veel energie gebruiken. Een
combinatie van kleinere, eenvoudige processoren op één chip, die
flexibel inzetbaar zijn en ook zijn uit te schakelen als ze niet nodig
zijn, is de remedie. Op een paar vierkante millimeter ontstaat zo een
compleet computernetwerk, waarvoor Van de Burgwal gebruik maakt van een
efficiënte infrastructuur basis van een miniatuurnetwerk. Een tv- of
radio-ontvanger wordt op deze manier steeds gedefinieerd door software
in plaats van de klassieke spoelen en kristallen. "Software-defined
radio lijkt misschien veel complexer, maar in de ruimte die een
spoeltje bijvoorbeeld inneemt, kunnen wij zoveel rekenkracht
onderbrengen, dat dit zich loont."
Kameleon
Dezelfde chip blijkt ook geschikt voor een heel andere toepassing:
digitale radio-ontvangst op een smart phone, waarbij het criterium
vooral is, het energieverbruik te minimaliseren. In zijn proefschrift
laat Van de Burgwal zien dat ook hier goede resultaten te boeken zijn
met de nieuwe manier van communiceren tussen de verschillende
processoren. De multi-processorchip die hij toepast, is gebaseerd op de
aan de UT ontwikkelde Montium processor, toepasselijk genoemd naar een
kameleon. Deze processor wordt verder ontwikkeld en op de markt
gebracht door het spinoff bedrijf Recore Systems.
Van de Burgwal heeft zijn onderzoek gedaan in de groep Computer
Architecture for Embedded Systems, die deel uitmaakt van het Centrum
voor Telematica en Informatietechnologie van de Universiteit Twente.
Het proefschrift, of de samenvatting ervan, is digitaal toe te sturen.
Contactpersoon voor de pers: Wiebe van der Veen, tel (053)4894244
Universiteit Twente