Pruning-Verfahren verspricht mehr Effizienz

Internationale Forscher machen Mikroprozessoren absichtlich fehleranfälliger

Ein Forscherteam verfolgt einen neuen Ansatz um Mikrochips effizienter zu gestalten. Dabei sparen sie wenig benötigte Schaltkreise schlicht ein und nehmen Fehler in Kauf, die unter der menschlichen Wahrnehmungsgrenze liegen. Anwendungsgebiet diese Schaltkreise sind unter anderem Multimedia-Geräte.

Die Arbeit, an dem auch das Schweizer Center for Electronics and Microtechnology (CSEM) beteiligt war, setzt auf Wahrscheinlichkeiten. Grundsätzlich kommt es nämlich zu mehr Rechenfehlern, wenn Teile eines Chips einfach fehlen. Wenn nur an den richtigen Stellen gespart wird, ist es aber möglich, die Wahrscheinlichkeit von Fehlern relativ gering zu halten. Dem CSEM-Forscher Christian Enz zufolge ist es bei Prototypen beispielsweise gelungen, innerhalb sinnvoller Toleranzgrenzen gängiger Anwendungen in den Bereichen optischer und akustischer Wahrnehmung zu bleiben.

Um zu zeigen, wie effektiv das Pruning genannte Verfahren ist, haben die Forscher bei ihren Prototypen gleichzeitig normale und zurechtgestutzte Schaltkreise gefertigt und miteinander verglichen. Ersten Tests zufolge sind letztere mindestens doppelt so schnell, verbrauchen aber nur halb so viel Energie und benötigen auch nur halb so viel Platz wie die klassischen Schaltkreise. Die Forscher hoffen, dass sie diese ohnehin beeindruckenden Werte noch weiter steigern können.

Der aktuelle Stand der Forschung wurde diese Woche im Rahmen der Elektronikkonferenz DATE präsentiert. Im Sommer wollen die Forscher damit beginnen, mit ihrer Methode einen wirklich anwendungstauglichen Chip für ein Hörgerät zu entwerfen. Die Erwartungen sind groß. Denn mit dem Ansatz sind nach Ansicht des Teams "anwendungsspezifische integrierte Schaltkriese für Hörgeräte möglich, die vier bis fünf mal länger mit einer Batterie auskommen als jetzige Modelle", sagt Krishna Palem, Informatikprofessor an der Rice University. (pte/fho)