Liefste dagboek… van een ingenieur

01/02/2016 door Marian Verhelst

De leden van de Jonge Academie houden beurtelings een dagboek bij. Elk van hen belicht een ander aspect van het leven van een wetenschapper: het schrijven aan een tekst, peer-review, onderwijs, veldwerk, archiefwerk, enz. Maar behalve wetenschapper, onderzoeker en professor, zijn de leden van de Jonge Academie ook vriend, collega, moeder, vader, enz. In de dagboeken leest u hoe het leven van een wetenschapper er ècht uitziet. Maandelijks publiceren we een nieuw dagboek.

Een zonnige maandagochtend in San Francisco. Meer dan drieduizend ingenieurs micro-elektronica stromen van overal ter wereld toe om drie dagen verscholen van het zonlicht de kelder van het Marriott Hotel in te duiken. Dit is de International Solid State Circuits Conference. Dit is ISSCC, de hoogmis van de microchipontwerpers, in het hartje van Silicon Valley. Hier ontmoeten academische en industriële micro-elektronici elkaar. En het draait allemaal om enkele minuscule vierkante millimeters silicium …

Conferentie Chips

Ik begeef me naar de grote zaal, waar de uiteenzettingen zo dadelijk zullen starten. Iedereen is benieuwd welke ontwerpen en plannen er dit jaar weer aangekondigd zullen worden. Grote industriële spelers zoals Intel, AMD en IBM stellen hier traditioneel hun nieuwste processoren voor. Samsung, Qualcomm of Broadcom pakken uit met smartphonechips en ook de academische wereld ijvert voor een plaatsje in deze conferentie om de nieuwste chip-implementaties te presenteren. Ik ben dit jaar bijzonder in mijn nopjes, want een van mijn doctoraatsstudenten behaalde een uitnodiging om onze recentste chip hier voor te stellen.

Terwijl de conferentie geopend wordt, denk ik even terug aan vijftien jaar geleden, toen ik voor het eerst dit vakdomein van de micro-elektronica binnenstapte. Op dat moment waren onze transistoren, de kleine schakelaartjes die we op een chip zetten om te kunnen rekenen, ongeveer een micrometer groot, of een tiende van de dikte van een haar. Klinkt klein, maar ze werden sindsdien jaarlijks met een ijltempo kleiner. Vandaag kondigt Samsung aan dat het net als Intel verwacht tegen 2016 schakelaartjes te kunnen maken van 10nm groot. Ze zijn dus kleiner dan bacteriën of virussen. Alleen al in de punt achter deze zin, kan je miljoenen van die schakelaartjes zetten. De grote chipbedrijven maken dan ook chips met tot wel miljarden schakelaartjes, die gigantisch snel kunnen rekenen. En op een chip van een vierkante cm zitten meer schakelaartjes dan er mensen zijn op aarde. De opportuniteiten die dat opent, daar draait het om op deze conferentie. Ik zal ze vandaag allemaal de revue zien passeren.

Ik ga van sessie naar sessie om informatie over chips van ARM, MIT, UC Berkeley en NXP mee te pikken. Wat me vooral boeit, zijn de chips met zeer laag vermogen: chips die zo efficiënt kunnen meten, communiceren en rekenen, dat je ze samen met een heel klein batterijtje kan inbouwen in zowat elk object in onze omgeving. Dit is de geboorte van ‘het internet der dingen’. Een wereld doordrongen van elektronica, die ons bijstaat in onze dagelijkse activiteiten, onze gezondheid opvolgt en onze veiligheid in de gaten houdt. Ze maakt de ‘dingen’ rond ons als het ware slimmer en maakt het ons mogelijk ermee in interactie te gaan. Denk aan een bril die je vertelt waarvan je een voorbijganger kent of die je waarschuwt wanneer je te moe bent om nog auto te rijden.

Sommige sessies gaan over biomedische chips. Chips die we op termijn kunnen inplanten in de mens. Dat stelt ons onder meer in staat om het insulinepeil van diabetici automatisch te regelen. Ook wordt het mogelijk om Parkinson of epilepsie te onderdrukken. Zelfs sommige mensen die blind, doof of verlamd zijn, zouden via zulke nieuwe ‘brain-machine interfaces’ opnieuw kunnen horen, zien of hun ledematen controleren. Op zich een prachtig staaltje van technologisch vernuft dat ongetwijfeld veel mensen opnieuw levenskwaliteit zal geven. Maar ik kan het toch niet laten me af te vragen hoe ver we hiermee nog willen gaan. Als we over enkele decennia bijvoorbeeld via microchips het menselijk geheugen kunnen uitbreiden met enkele terrabytes, willen we dat dan? Of als we onszelf wat meer rekenkracht, infrarood visie of ultrasoon gehoor kunnen geven door ons brein te laten samenwerken met zulke chips, is dat dan een goede of een slechte zaak voor de mens? Je kunt je stilaan afvragen of de technologische evolutie die zich momenteel als een sneltrein op gang trekt, niet te vlug gaat … Kunnen we sneller nieuwe technologie maken dan we ermee kunnen leren omgaan? Ik ga in mijn vakdomein alleszins interessante jaren tegemoet, want we moeten niet alleen met ingenieurs, maar ook met antropologen en ethici samenwerken.

Na de middag is het dan eindelijk zo ver. Ónze chip wordt voorgesteld door mijn eigen doctoraatsstudent! Hier hebben we lang naar uitgekeken. Ik ben waarschijnlijk even zenuwachtig als hij. Je toont als het ware je baby’tje voor het eerst aan de grote wereld, bang de reacties afwachtend. Ik kijk trots toe van achter in de zaal hoe hij de presentatie moeiteloos afhandelt. Ook de verschillende vragen van het publiek beantwoordt hij prima. Oef! Dat ging goed! Later op de dag merken we ook aan de vele bezoekers op onze demonstratiestand dat de interesse voor ons ontwerp groot is. Tof, hopelijk kunnen we met een van de industriële spelers een partnerschap opzetten. Wordt ongetwijfeld vervolgd na de conferentie …

Belangstelling

De dag loopt op zijn einde. Ik blik tevreden terug. Voordat ik de lichtschakelaar uitknip, moet ik nog even lachen. Wist je dat een transistor miljarden keren aan en uit kan knippen in 1 enkele seconde? Als ik dat met deze lichtschakelaar wil doen, dan ben ik minstens 200 jaar bezig. De kracht van die kleine microchips blijft me, ook na 15 jaar, nog altijd verbazen.

MarianVerhelst

Marian Verhelst

Bekijk persoonlijke pagina