donderdag, 10. januari 2008 - 9:23

Zuinige computers hebben luie processoren nodig

Enschede

Gaat het energieverbruik van computersystemen niet omlaag, dan gaat dit onherroepelijk een rem vormen op de ontwikkeling van nieuwe technologie. Processoren zullen daarom nooit méér moeten doen dan strikt noodzakelijk – een soort ‘luiheidsprincipe’ – en gaan bestaan uit vele afzonderlijke cores die een groot deel van de tijd uitgeschakeld zijn.

Dat vergt een nieuwe ontwerpbenadering waarin ‘herconfigureerbaarheid’ een sleutelbegrip is. Dat stelt prof.dr.ir. Gerard Smit in zijn intreerede als hoogleraar Computer Architectures for Embedded Systems, op 22 november.

Energieverbruik lijkt geen rol te spelen in de wereld van computers en internet, maar dat is schijn. Niet voor niets kiest een bedrijf als Google vestigingsplaatsen met gunstige energietarieven, schetst Smit: alleen al om alle servers in bedrijf te houden kan een kleine kerncentrale draaien. Ook op kleine schaal speelt het energieprobleem: zou een iPod 5 Watt gebruiken, dan was de accu in een kwartier leeg en zou de speler onacceptabel heet worden. De remedie: zo zuinig mogelijk omspringen met de resources en geen onnodig snelle processoren gebruiken. Het energieprobleem heeft verschillende kanten, maar begint ook de prestaties danig in de weg te staan.

Kameleon

De tijd dat energieverbruik geen rol speelde in het ontwerpen van een computer, is voorbij. Toch zullen ontwerpers nog een paar stappen sneller moeten lopen, is de overtuiging van Smit. De toekomst is aan processoren die uit verschillende deelprocessoren, cores, bestaan die hun taken efficiënt verdelen en in de slaapstand gaan zodra dat kan. Deze trend is nu al te zien in ‘dual-core’ en ‘quad-core’ processoren, en zal volgens Smit nog veel verder gaan. Herconfigureerbaarheid zal daarbij een belangrijke andere eigenschap worden: de cores gaan zich als een kameleon aanpassen aan de toepassing die op dat moment ‘draait’. Het onderzoek van Smit richt zich, onder meer in een Europees Zevende Kaderprogramma, op deze multi-core herconfigureerbare processoren. Ook leidde het onderzoek al tot succesvolle spinoff-ondernemingen zoals Recore Systems.

Slimme contactdoos

Omgekeerd kunnen slimme systemen ook een rol spelen in energiebesparing. Smit denkt daarbij onder meer aan toepassing van intelligente wandcontactdozen die piekbelastingen en onnodig standby verbruik voorkomen. In combinatie met toekomstige micro-warmtekrachtkoppelingen (micro-WKK’s) in elk huishouden, dragen computers dan direct bij aan energiebesparing. Mits ze zelf zuinig genoeg zijn, en dat is waar Smit zich in zijn groep vooral op gaat richten.

De leerstoel Computer Architectures for Embedded Systems (CAES) van prof. Gerard Smit maakt deel uit van het Centrum voor Telematica en Informatietechnologie (CTIT) van de Universiteit Twente.
Categorie:
Tag(s):