Toekomst is aan simpele rekenaars

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 promoveerde.
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.
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."
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.