De focus van het onderzoek van Beric lag op de architectuur van deze processoren, die doorgaans niet groter zijn dan enkele vierkante millimeters, en tegelijkertijd met zijn miljoenen tranistoren, biljoenen operaties per seconde kunnen uitvoeren.

Er worden vele soorten algoritmen ingezet om de beeldkwaliteit te verbeteren. “Denk aan het overzetten van analoge opnames die werken met interlacing, ofwel het afwisselend tonen van oneven en even beeldlijnen, naar progressieve digitale beelden. Of een opname van 25 beelden per seconde die wordt getoond door een tv die twee of zelfs vier keer zoveel beelden per seconde toont. Het vraagt veel rekenkracht om de tussenliggende beelden in real time te creëren”, legt Beri´c uit. Deze algoritmen vragen enorm veel rekenkracht van een processor. Hoe ontwerp je geschikte processoren voor die ‘zware’ taak?

Beri´c is bij dat vraagstuk in grote lijnen op drie zaken uitgekomen: het beter inrichten van van het geheugensubsysteem van de processor, het beperken van de hoeveelheid dataverkeer van en naar dat geheugen en ten slotte het gecontroleerd opvragen en opslaan van deze data.

Dat gecontroleerde opvragen en opslaan vindt plaats via een zogenaamd ‘kladblokgeheugen’, naar analogie van het kopiëren en plakken van data via een kladblok in Windows. Beric: “In een kladblokarchitectuur is de inhoud van het cachegeheugen steeds bekend, ofwel: welke pixels zijn voorhanden voor bewerking?” Vergelijk het met een koelkast waar je zelf je boodschappen in stopt, zodat je tijdens het koken weet of je alle ingrediënten voorradig hebt. Als een ander je boodschappen heeft gedaan, kun je voor verrassingen komen te staan en een ingrediënt missen tijdens het koken. Beric: “Bij digitale tv-beelden, uit zich dat in een ontbrekende rij pixels in beeld omdat ze niet op tijd voorhanden waren.”

Tweezijdigheid
Dat zijn aanpak werkt, heeft hij laten zien in een zogenaamde ‘proof of concept’ waarin een processor, ingericht volgens Beric’ suggesties, wel acht keer effectiever is in vergelijking met een processor van de huidige generatie. “En die positieve resultaten zijn we op dit moment nog aan het verbeteren bij Silicon Hive.” Beric heeft bij dit bedrijf momenteel emplooi gevonden als Senior Applications Engineer. Silicon Hive is een spin off van Philips, dat programmeerbare processoren ontwerpt.

De nadruk in zijn proefschrift ligt op verbeteringen aan de hardwarematige, ofwel processorkant volgens Beric. Toch heeft hij ook gekeken naar mogelijke verbeteringen aan de softwarekant, ofwel naar verbeteringen in de gebruikte beeldverbeteringsapplicaties. “Door mijn twee promotoren werd ik als het ware twee verschillende kanten op getrokken. Prof.dr.ir. Gerard de Haan, is ex-pert op het gebied van beeldverbeteringsalgoritmes en prof.dr.ir. Jef van Meersbergen is juist gespecialiseerd in de hardwarematige kant van het verhaal.” Uiteindelijk heeft die tweezijdigheid positief uitgepakt, oordeelt Beric. “De twee perspectieven hebben me het brede beeld gegeven dat ik nodig had om op dit resultaat uit te komen.”

Het onderzoek dat in samenwerking met Philips Research en de Electronic Systems Group van de TU/e is uitgevoerd, leidde naast het proefschrift, ook tot drie wetenschappelijke publicaties, tien conferentieartikelen en acht gepatenteerde applicaties. Verschillende van de ideeën uit het proefschrift, zoals het geprogrammeerde geheugensubsysteem dat op efficiënte wijze pixels tijdelijk opslaat voor bewerking, wordt nu ook omgezet in een concreet verkoopbaar product door Silicon Hive. Beric: “De markt waarop Silicon Hive zich begeeft, kent vele geduchte spelers en het is zaak om er bij klanten uit te springen ten opzichte van de concurrentie. Dat is een grote uitdaging waar ik in de toekomst zeker aan wil blijven meewerken.”/.