Philips en ARM doen asynchroon

De processorontwerpen van ARM, onder meer in gebruik bij Intel in diens Xscale-processoren, krijgen nu de asynchrone kloktechnologie van de Philips-tak. Philips had die technologie al ondergebracht in de divisie Handshake Solutions, voortgekomen uit een onderzoeksproject uit 1986.
Handshake Solutions werkt nu samen met ARM om diens processoren te verbeteren. De twee zeggen in het eerste kwartaal van komend jaar al met een kant en klaar chipontwerp te komen dat kan omschakelen tussen synchroon en asynchroon. Processoren op basis hiervan zijn bedoeld voor smartcards, consumentenelektronica en auto-elektronica.
De Britse professor Steve Furber werkt al sinds 1990 aan asynchrone ARM-chips. Dat onderzoeksproject, Amulet genaamd, leverde begin 1993 prototypes op. Furbers werk lijkt vooralsnog gepasseerd in de Philips-ARM-samenwerking.

Problemen omzeilen

Asynchrone chips vormen een oplossing voor huidige problemen bij de ontwikkeling van alsmaar sneller draaiende processoren. Enerzijds vormt de hogere energieconsumptie en -lekkage een belemmering en anderzijds de complexiteit van het groeiende aantal transistoren waaruit een chip bestaat. Het is namelijk steeds moeilijker de kloksnelheid te verhogen voor de gehele processor. Het hogere energieverbruik levert ook sterk stijgende temperaturen op.
Chiponderzoekers kijken al geruime tijd naar de mogelijkheden van asynchrone chips. Dat zijn chips zonder centrale klok die de snelheid regelt. In plaats daarvan draaien de diverse componenten elk op een eigen snelheid. Die componenten synchroniseren hun snelheid alleen met elkaar wanneer ze data moeten uitwisselen, wat dan dus alleen geldt voor aangrenzende componenten op het moment van uitwisseling.
Bovendien kunnen componenten die niet actief zijn tijdelijk op een laag pitje of zelfs in slaapstand worden gezet. Dit levert een verdere energiebesparing en daarmee een beperking van de temperatuurstijging op.

Intel

Intel heeft een dergelijke aanpak op een minder diep niveau doorgevoerd in zijn Centrino-chippakket. Dat bestaat uit een Pentium-M processor, een bijbehorende systeemchipset en een chipset voor draadloze netwerken. Die drie componenten stellen zichzelf, samen met de aanwezige geheugenchips, hoger of lager in. De Pentiumproducent had in 1997 al asynchrone processoren in zijn laboratoria, maar heeft die niet op de markt gebracht. De nood - van energieverbruik versus prestatieniveau - was toen nog niet bepaald hoog.< BR>