Hoe kleiner hoe fijner, zo lijkt de elektronicawereld te denken. Maar naarmate de chips in omvang afnemen, nemen de problemen toe. Een nieuw Dioc gaat bekijken of de digitale benadering op termijn wel in staat zal zijn om de knelpunten op te lossen.
Delen
Sinds september weet prof.dr.ir. Arthur H.M. van Roermund dat hij met zijn Dioc ‘Novel computation structures based on quantum devices’ aan de slag kan. Zoals eerder in Delta (3/9/98) staat beschreven richt dit Dioc (Delfts Interfacultair Onderzoekscentrum) zich op het ontwikkelen van nieuwe chips van enkele miljoensten millimeters.
,,Als je op atomaire schaal komt, gaan de elektronen zich anders gedragen, als individuen. De Coulombenergie en andere quantumeffecten gaan een belangrijke rol spelen, waarbij de elektronen elkaar gaan beïnvloeden”, legt Van Roermund uit. ,,Je kunt dit als een belemmering zien, maar je kunt ook naar de positieve kant kijken. Het zou bijvoorbeeld kunnen betekenen dat je de efficiency binnen de elektronica sterk kunt verbeteren, zodat er veel meer processoren op een chip terecht kunnen.”
Een belangrijk probleem binnen de analoge elektronica was de moeilijkheid om systemen in stukken onder te verdelen. De overschakeling naar de digitale techniek maakte het mogelijk om de verschillende disciplines te scheiden. Maar inmiddels constateert Van Roermund dat de belangstelling voor een analoge aanpak alweer in opkomst is. ,,De belangrijkste vraag waar we ons voor gesteld zien, is uit te zoeken wat de beste overall mix is. Dus we zetten alle betrokken onderzoekers bij elkaar en we gaan inventariseren wat de consequenties zijn als we weer meer de analoge kant uit zouden gaan.”
Fuzzy Logic
Bij het streven naar schaalverkleining gaan onderzoekers uit van een belangrijke vooronderstelling: naarmate de schaalgrootte afneemt, neemt het aantal storingen toe. Dit maakt het rekening houden met onnauwkeurigheden noodzakelijk. ,,De huidige elektronica zegt, dat elk tussenliggend niveau zo optimaal mogelijk moet functioneren. Wij houden rekening met de mogelijkheid dat er op die tussenliggende niveaus fouten gaan ontstaan”, aldus van Roermund. ,,In feite werkt de natuur ook zo. Dat is mogelijk één van de redenen dat de mens over enorm veel hersencellen beschikt. Elke cel afzonderlijk is onnauwkeurig, maar door het parallel verlopend proces verdwijnen de onzekerheden. Kijk ook maar naar de fuzzy logic, daar is iedereen in feite ook afgestapt van het idee dat er alleen met keiharde waarheden valt te werken.”
Volgens Van Roermund is er een fundamenteel verschil tussen zijn Dioc en de andere: ,,De meeste Dioc’s gaan uit van bestaande basistechnieken en richten zich vervolgens sterk op nieuwe applicaties. Maar wij benaderen de problematiek veel fundamenteler, door de basistechniek te bestuderen en vervolgens na te gaan wat de consequenties zijn. Daarbij starten webij de kennis over nanostructuren, zoals die reeds in voorgaande jaren door de fysici, die ook sterk bij de Dioc betrokken zijn, verworven is.” Juist door de fundamentele aanpak zal er naar verwachting veel weerstand komen uit de elektronicawereld. Maar daar ligt volgens Van Roermund dan ook de uitdaging: ,,Onze doelstelling is om mensen te overtuigen van onze aanpak. We zijn nu bezig met de inhoudelijke discussie over hoe we dit het beste kunnen aanpakken. We hopen in de loop van dit jaar met meer concrete samenwerkingsprojecten te kunnen beginnen.”
Sinds september weet prof.dr.ir. Arthur H.M. van Roermund dat hij met zijn Dioc ‘Novel computation structures based on quantum devices’ aan de slag kan. Zoals eerder in Delta (3/9/98) staat beschreven richt dit Dioc (Delfts Interfacultair Onderzoekscentrum) zich op het ontwikkelen van nieuwe chips van enkele miljoensten millimeters.
,,Als je op atomaire schaal komt, gaan de elektronen zich anders gedragen, als individuen. De Coulombenergie en andere quantumeffecten gaan een belangrijke rol spelen, waarbij de elektronen elkaar gaan beïnvloeden”, legt Van Roermund uit. ,,Je kunt dit als een belemmering zien, maar je kunt ook naar de positieve kant kijken. Het zou bijvoorbeeld kunnen betekenen dat je de efficiency binnen de elektronica sterk kunt verbeteren, zodat er veel meer processoren op een chip terecht kunnen.”
Een belangrijk probleem binnen de analoge elektronica was de moeilijkheid om systemen in stukken onder te verdelen. De overschakeling naar de digitale techniek maakte het mogelijk om de verschillende disciplines te scheiden. Maar inmiddels constateert Van Roermund dat de belangstelling voor een analoge aanpak alweer in opkomst is. ,,De belangrijkste vraag waar we ons voor gesteld zien, is uit te zoeken wat de beste overall mix is. Dus we zetten alle betrokken onderzoekers bij elkaar en we gaan inventariseren wat de consequenties zijn als we weer meer de analoge kant uit zouden gaan.”
Fuzzy Logic
Bij het streven naar schaalverkleining gaan onderzoekers uit van een belangrijke vooronderstelling: naarmate de schaalgrootte afneemt, neemt het aantal storingen toe. Dit maakt het rekening houden met onnauwkeurigheden noodzakelijk. ,,De huidige elektronica zegt, dat elk tussenliggend niveau zo optimaal mogelijk moet functioneren. Wij houden rekening met de mogelijkheid dat er op die tussenliggende niveaus fouten gaan ontstaan”, aldus van Roermund. ,,In feite werkt de natuur ook zo. Dat is mogelijk één van de redenen dat de mens over enorm veel hersencellen beschikt. Elke cel afzonderlijk is onnauwkeurig, maar door het parallel verlopend proces verdwijnen de onzekerheden. Kijk ook maar naar de fuzzy logic, daar is iedereen in feite ook afgestapt van het idee dat er alleen met keiharde waarheden valt te werken.”
Volgens Van Roermund is er een fundamenteel verschil tussen zijn Dioc en de andere: ,,De meeste Dioc’s gaan uit van bestaande basistechnieken en richten zich vervolgens sterk op nieuwe applicaties. Maar wij benaderen de problematiek veel fundamenteler, door de basistechniek te bestuderen en vervolgens na te gaan wat de consequenties zijn. Daarbij starten webij de kennis over nanostructuren, zoals die reeds in voorgaande jaren door de fysici, die ook sterk bij de Dioc betrokken zijn, verworven is.” Juist door de fundamentele aanpak zal er naar verwachting veel weerstand komen uit de elektronicawereld. Maar daar ligt volgens Van Roermund dan ook de uitdaging: ,,Onze doelstelling is om mensen te overtuigen van onze aanpak. We zijn nu bezig met de inhoudelijke discussie over hoe we dit het beste kunnen aanpakken. We hopen in de loop van dit jaar met meer concrete samenwerkingsprojecten te kunnen beginnen.”
Comments are closed.