Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Computersystemen produceren erg veel warmte. Datacenters staan vol ventilatoren, ook onze smartphone kan flink opwarmen. Het energieverbruik terugdringen is daarmee een van de grote uitdagingen in informatietechnologie. Maar dat streven heeft een theoretische ondergrens die al geformuleerd is door Rolf Landauer in de jaren 60 van de vorige eeuw. Deze ondergrens hangt af van de temperatuur. Jan Klaers, van het MESA+ Instituut van de UT, laat nu zien dat als je de timing van computeracties en temperatuur op een slimme manier synchroniseert, je ónder de limiet van Landauer kunt duiken. De nieuwe theorie, gepresenteerd in Physical Review Letters, kan elektronica opleveren die meer energie-efficiënt is.

Lang vóór de grootschalige introductie van computersystemen, in 1961, publiceerde IBM wetenschapper Rolf Landauer (1927-1999) zijn beroemde artikel over de minimum energie die nodig is om een bit te wissen, dus om te zetten van ‘1' naar ‘0'. Deze minimum energie, volgens ‘Landauers erasure principle' hangt af van de temperatuur, en koppelt de wetten van de thermodynamica aan de informatietheorie. Vele jaren later, in 2012, bevestigden experimenten, gepubliceerd in Nature, de theorie nog eens.

Voor de huidige generatie computers komt die ondergrens nog niet in zicht, die gebruiken nog het duizendvoudige van de ondergrens. Maar in de komende decennia kan dat snel veranderen. Bereiken computers dan een fundamentele ondergrens? In zijn nieuwe paper laat Jan Klaers zien dat het energieverbruik is terug te dringen door de computeracties en temperatuur op een slimme manier te synchroniseren. Dan is voor het wissen van een bit minder energie nodig, zelfs minder dan de Landauer limiet.

Temperatuurdal benutten
Als we kijken naar de vele logische operaties die plaatsvinden in een computer, geeft dit een complex temperatuurprofiel te zien. Dat is niet vreemd, want de temperatuurverandering die door één operatie plaatsvindt, wordt ook gevoeld in de logische ‘gates' eromheen. Ondanks de complexiteit, is een ding wel duidelijk: temperatuur en energieverbruik hebben hetzelfde ‘ritme' als de klok van de processor. Ze heten ‘squeezed' thermische toestanden. Zo kan het gebeuren dat je voor een en dezelfde actie minder energie verbruikt. Een kwestie van timing, aldus Klaers: ga steeds precies op de bodem van de temperatuurgrafiek zitten, dan kun je het systeem hetzelfde laten doen op lagere temperatuur en kost het zelfs minder energie dan Landauer voorspelde.

Hiervoor heeft Klaers een minimalistisch mechanisch model onderzocht dat een 1-bit geheugen voorstelt. Het experiment lijkt sterk op het experiment dat Landauer zelf uitvoerde om zijn principe aan te tonen. Dit is de fundamentele basis, aldus Klaers, verder onderzoek moet uitwijzen hoe je de temperatuur in de praktijk synchroniseert en welke energiewinst is te boeken.

Dr. Jan Klaers is onderzoeker in de groep Complex Photonic Systems , onderdeel van het MESA+ Instituut van de UT. Binnen die groep is hij een eigen onderzoeks-lijn aan het opzetten voor ‘Experimental Quantum Thermodynamics'.

Het paper ‘Landauer's erasure principle in a squeezed thermal memory', door Jan Klaers, is gepubliceerd in Physical Review Letters op 28 januari 2019. Het artikel is uitgelicht in een artikel op 'Physics' van de American Physical Society .

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> Verwachting technologische...
> Goede vooruitzichten voor ...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Technologie, goed of kwaad?

Van vier naar zes rijstroken, een verbetering?

Hindert internet het internet?

Toon alle columns / opinies

Advertorial

 
'De voeding is het hart van de machine'
Elipse is de uitgelezen leverancier van elektrische voedingen voor de apparaatbouw waarbij betrouwbaarheid en continuïteit voorop staan. De voedingen onderscheiden zich door hun compacte formaat, efficiëntie, betrouwbaarheid en lange levensduur. Managing director Evert Gys: "De klant is specialist in het apparaat, wij in de voeding. Samen leidt dat tot betere machines".
Lees verder  

Lezersaanbieding

Microchip's SAM L21 Xplained Pro evaluatiepakket is bedoeld voor het evalueren en het bouwen van prototypes met op de SAM L21 ARM® Cortex®-M0+ gebaseerde microcontrollers met ultra-laag stroomverbruik.

Vacatures

Dunea
Manager Toezicht Drinkwaterveiligheid
Als Manager Toezicht ben je samen met jouw team verantwoordelijk voor de drinkwaterveiligheid in het kader van de volksgezondheid en het toezicht houden op werken in en om onze assets (natuur, leidingen en installaties). Inhoudelijk betekent dit dat jullie zorgen voor inspecties bij bedrijven die drinkwater afnemen en toezicht op werkzaamheden aan de assets door derden (zoals aannemers). Jullie bevindingen worden gebruikt om samen met collega's van andere teams de kwaliteit en efficiency te verhogen. Klik hier voor meer informatie !

BAM Bouw en Techniek - Modulair ontwikkelen en bouwen
Senior Engineer Elektrotechniek
Wil jij als senior engineer elektrotechniek nieuwe concepten op de markt brengen en een bijdrage leveren aan complexe en innovatieve projecten? Krijg jij energie van het ontwikkelen van nieuwe elektrotechnische oplossingen? Wil jij veel creatieve vrijheid in je functie en werk je graag in een multidisciplinair team dat gedreven wordt door innovatie? Lees dan snel verder !

European Patent Office
Electrical Specialist
The EPO is looking for an Electrical Specialist! Do you want to know more, click here to read the full job description!

BAM Bouw en Techniek
Uitvoerder Elektrotechniek
Voel jij je als Uitvoerder Elektrotechniek thuis bij complexe projecten waar jij eindverantwoordelijk bent voor planning, controle, uitvoering, veiligheid en kwaliteit op de bouw? Wil je graag projecten in regio oost doen met standplaats Apeldoorn? Dan is dit jou baan! Reageer nu via ''deze link'' .

BAM Bouw en Techniek
BIM Modelleur Elektrotechniek
Haal jij plezier uit het modelleren van complexe installaties in een multidisciplinaire omgeving? BAM zoekt een BIM Modelleur Elektrotechniek voor multidisciplinaire (complexe) projecten. Interesse? Lees dan verder !

BAM Bouw en Techniek
Teamleider / (Lead) Engineer Elektrotechniek
Houd je van complexe projecten, vind je het leuk om integraal te werken en wil je ook de verantwoordelijkheid dragen voor een ontwerpteam? BAM zoekt een Teamleider / Lead Engineer Elektrotechniek. Een combinatie van klantcontact, techniek én leiding geven. Interessant? Klik hier!

BAM Bouw en Techniek
Projectmanager Elektrotechniek Amsterdam - Realisatie
Heb jij organisatorisch talent en kun je processen goed coördineren? Weet jij de bindende factor in een team te zijn én kun je mensen inspireren?
Wat ga je doen?
Als projectmanager techniek ben je verantwoordelijk voor de realisatie van één of meerdere multidisciplinaire projecten. Jij bent vanuit de techniek (E & W) verantwoordelijk voor het installatietechnische gedeelte van onze utiliteitsbouwprojecten. Je zoekt actief de samenwerking met medewerkers van andere vakgebieden op om samen tot een goed ontwerp en uitvoering(plan) te komen. Solliciteer via deze link!

Bedrijf in beeld

  DELO Industrial Adhesives

  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.

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.