Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Opkomende Internet of Things toepassingen - zoals gepersonaliseerde gezondheidszorg, augmented reality en kunstmatige intelligentie - vereisen dat het IoT-apparaat zélf over grote rekenkracht beschikt. Het mag alleen nauwelijks energie kosten en dat is met de huidige computerarchitecturen niet haalbaar. Onderzoekers van het MNEMOSENE-project# leverden een proof-of-concept van Computation-in-Memory architectuur met een ultralaag energieverbruik - een prestatie waarvoor professor Said Hamdioui als projectleider recent de prestigieuze European Union ECS Innovation Award 2020 kreeg uitgereikt.

De kosten van nog-niet-eens rekenen
Je laptop, mobieltje, smart watch en pacemaker (als je er een hebt) hebben allemaal een processor en een apart geheugen waar de processor mee communiceert voor instructies en data. Deze computerarchitectuur is zo gangbaar dat je zou verwachten dat het optimaal is en dus toekomstbestendig. Dat is niet zo. Door lekstroompjes in de processor en het geheugen gaat er continu energie verloren, zelfs als het apparaat aan staat maar niet actief is. Om zijn taken te kunnen blijven uitvoeren, moet de batterij van een IoT-apparaat daardoor telkens worden opgeladen of vervangen. Nog veel belangrijker is dat het verplaatsen van data vanuit het geheugen naar de processor zo'n duizend keer meer energie kost dan het daadwerkelijk uitvoeren van een berekening met die data. ‘Het is alsof je eerste klas naar New York vliegt, alleen maar om daar voor een euro aan snoep te kopen,' zegt Hamdioui. Dit hoge energieverbruik beperkt de hoeveelheid rekenkracht waarover een IoT-apparaat kan beschikken, en daarmee hoe slim het kan zijn.

Een innovatieve computerarchitectuur
Om de rekenefficiëntie, in aantal berekeningen per hoeveelheid gebruikte energie, flink te verhogen, moeten oude ideeën worden losgelaten. In de groep van Hamdioui aan de TU Delft zijn nieuwe computerarchitecturen een belangrijk onderzoeksthema. Hij heeft al een patent op de basisprincipes van het combineren van nieuwe memristor-technologie met het concept van Computation-in-Memory - een combinatie die naar verwachting honderd keer zo efficiënt is als conventionele computerarchitecturen. Het MNEMOSENE-project, gefinancierd vanuit het Horizon 2020 programma van de Europese Unie, had als doel om binnen drie jaar een proof-of-concept van deze technologie te leveren en hiermee aan te tonen dat het deze verwachting waar kan maken.

Memristors maken het mogelijk
Memristors - een samentrekking van de woorden memory (geheugen) en resistor (weerstand) - zijn nanoschaal elektronische componenten die hun geheugen behouden, ook als de spanning wegvalt. Ze hebben geen last van lekstromen waardoor het energieverlies in een apparaat dat niet actief is tot bijna nul wordt teruggebracht. Nog veel belangrijker is dat memristors een innovatieve Computation-in-Memory computerarchitectuur mogelijk maken, waarbij het geheugen zelf rekentaken uitvoert. In plaats van A en B op te vragen uit het geheugen en deze dan in de processor op te tellen, vraag je het geheugen eenvoudigweg om A + B. Ook andere berekeningen kunnen in het geheugen worden geïntegreerd. Ze kunnen zelfs in één keer op hele reeksen gegevens tegelijk worden toegepast. Dit maakt grootschalige parallellisering van rekentaken mogelijk en bespaart een hoop energie die anders zou zijn geweest om de data heen en weer te verplaatsen.

ECS Innovation Award
Het MNEMOSENE-projectteam heeft kleine prototypes gebouwd van een op memristors gebaseerde Computation-in-Memory architectuur. Omdat deze chiparchitectuur fundamenteel anders is, moesten de onderzoekers nieuwe methodes ontwikkelen voor het ontwerpen van de elektronische schakelingen. En, vervolgens, ook nieuwe programmeermodellen en compilers. Het demonstreren van deze doorbraaktechnologie en aantonen dat het inderdaad tot een veel hogere rekenefficiëntie leidt, heeft het team terecht de ECS Innovation Award opgeleverd. Deze prijs wordt jaarlijks uitgereikt aan het meest innovatieve idee op het gebied van Elektronische Componenten en Systemen dat binnen een Horizon 2020-project is uitgewerkt.

Leidend in onconventionele computerarchitecturen
Hamdioui verwacht dat het nog zo'n tien jaar duurt om een volledig operationele Computation-in-Memory computer te ontwikkelen. ‘Het is absoluut de moeite waard,' zegt hij, ‘omdat het de motor zal zijn achter belangrijke maatschappelijke ontwikkelingen zoals gepersonaliseerde gezondheidszorg. Memristors zijn bovendien zeer geschikt voor het modelleren van synapsen. Het maakt dus ook een grote stap voorwaarts mogelijk naar computers die de neurale structuur van het brein emuleren. We denken dat Europa leidend kan zijn in onconventionele computerarchitecturen.'

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> Onderzoekers schilderen po...
> Studer Cables AG weer in Z...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

De zin van goede specificaties en beschrijvingen

Cyber security en handhaving

Nooit meer leeg 2?

Toon alle columns / opinies

Whitepaper

De rol van sensoren in IIoT
Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.

Advertorial

DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?
Omvormer, spanningsdeler, lineaire stabilisator - wat moet ik kiezen?
Lees verder

advertorial

De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen

advertorial

Verwen jezelf met een GRATIS Fluke 
Je verdient iets extra's na een moeilijke periode.
Als je dit voorjaar een Fluke-instrument via een erkende distributeur koopt, ontvang je een gratis Fluke-instrument!
kijk snel op www.fluke.nl/freefluke

lees e-totaal digitaal

Lees hier de meest recente editie van e-totaal magazine!
U scrollt eenvoudig door de verschillende artikelen en via de actieve hyperlinks komt u direct in contact met de verschillende leveranciers en adverteerders.

Veel leesplezier!

Wilt u de papieren editie gratis ontvangen, vul dan uw gegevens in via het contact formulier .

Advertorials

Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?

Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen

Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

Vacatures

Siemens Nederlands N.V.
Lead Engineer Electrical 
Meer informatie

Bedrijf in beeld

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

AVE Added Value Electronics

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Corona-crisis

Ondernemersinformatie over de Corona-crisis
Speciaal voor ondernemers, bedrijven en zzp'ers is er specifieke informatie omtrent de Corona-crisis te vinden (over o.a. de verschillende pakketten aan noodmaatregelen die het kabinet getroffen heeft).
Websites met meer informatie: 

• Rijksoverheid
• FHI
• Brainport Eindhoven
• Kamer van Koophandel
• Coronavirus en internationaal ondernemen
• Belastingdienst
• mkb
• kvk
• vng
• vno-ncw
• Rijksdienst voor Ondernemend Nederland
• FEDA
• Koninklijke Metaalunie

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.