07-03-2008 - Zuinige chip gokt zijn output

De allernieuwste chip kan niet meer garanderen dat zijn output precies klopt, maar verbruikt wel veel minder energie. De chip lijkt vooral toepasbaar in apparaten waar een beperkte hoeveelheid fouten geen probleem vormt.

Computerwetenschappers van de universiteit van Rice onder leiding van Krishna Palem tonen aan, hoe ze een chip op lage spanning berekeningen kunnen laten doen die ‘dicht genoeg’ bij de waarheid liggen. Zo’n zogeheten probabilistische CMOS-chip, ook wel PCMOS-chip genoemd, gebruikt tot vijfhonderd keer minder energie dan de huidige chips.
De computerwetenschappers willen hun probabilistische chip eerst gaan toepassen in energiezuinige streaming video en audio op mobieltjes, omdat misrekeningen hierbij alleen wat meer ruis op het scherm veroorzaken. Volgens Intel zullen alle komende generaties chips probabilistisch moeten gaan werken om de Wet van Moore te kunnen laten voortduren.
Elke berekening in een chip is gebaseerd op transistoren die een 1 of 0 uitlezen als er een elektrische stroom doorheen gaat. Een opgelegde spanning wekt de stromen op. Hoe zekerder een ingenieur wil zijn van de uitlezing, hoe hoger hij de spanning moet afstellen. Elk stukje extra zekerheid kost een exponentieel hogere spanning. Hierdoor is de prijs van zekerheid relatief hoog.
De Amerikaanse computerwetenschappers laten juist een stukje onzekerheid toe. ‘Voldoende dicht bij de waarheid is bij de meeste computerapplicaties goed genoeg en bespaart heel veel energie’, meent Palem. De onderzoekers verlagen bijvoorbeeld de spanning van logische circuits die relatief onbelangrijke bits berekenen, zoals de ‘3’ in het getal 21.693 bijvoorbeeld. Ze zijn wel in staat voor elke gekozen spanning precies te berekenen hoe groot de kans is dat een uitkomst niet meer klopt. Kansberekening staat zo toe de juiste chip te ontwerpen voor bepaalde specificaties voor betrouwbaarheid, maar ook voor energieverbruik.
De eerste probabilistische chip is geschikt voor versleuteling, met name voor rfid-tags met beperkte geheugenruimte en energie, zoals op de gekraakte ov-chipkaart. Door in plaats van energievretende algoritmes – de zogeheten randomgetalgeneratoren – een lage spanning op de chip te gebruiken, zijn die getallen met tweeduizend keer minder energie te verkrijgen. Er is dan meer geheugenruimte en energiecapaciteit voor de versleuteltechniek.
Intel omarmt ondertussen de door Palem ontwikkelde nieuwe probabilistische chiplogica, omdat deze ervoor kan zorgen dat de Wet van Moore kan voortduren, zonder dat chips gaan smelten. Naarmate de transistoren en stroompjes kleiner worden, zullen willekeurig overspringende elektronen de uitleeszekerheden gaan beïnvloeden, terwijl de transistoren smelten onder nog hogere spanning. Probabilistische logica belooft voor elke applicatie exact de juiste chips met de juiste betrouwbaarheid en energieverbruik te kunnen ontwerpen.

» Printerversie

Nieuws:

Algemeen:

Welkom op de portal RFID4u.nl

RFID internet shops

Partners