De Britse computerwetenschapper Sophie Wilson (van origine Roger Wilson) is genomineerd voor de European Inventor Award 2013 van het Europese patentbureau (EPO). Haar nominatie valt in de categorie lifetime achievement, waarbij die prijs dan zou zijn voor haar uitvinding van setting condition values in een computer, en voor het ontwerp van ARM-processors. Eerstgenoemde is gepatenteerd en maakt efficiëntere verwerking van instructies door een chip mogelijk.

Acorn, BBC Micro

Dit patent is in 1999 aangevraagd en in 2003 verkregen. Wilson ontwierp begin jaren tachtig de instructieset voor de energiezuinige ARM-processor. Chips op basis van die architectuur zijn tegenwoordig alomtegenwoordig in consumentenelektronica. Daaronder naast smartphones en tablets ook apparatuur als routers en digitale camera's.

De ARM (Acorn RISC Machine) was oorspronkelijk echter bedoeld voor microcomputers, voorlopers van de veelgebruikte pc. Het Britse bedrijf Acorn heeft de ARM gemaakt kort na de beroemde BBC Micro, de microcomputer van de gelijkname Britse omroep. De allereerste ARM-chip werd vervolgens ook toegepast in die oercomputer; als tweede processor via de prijzige ARM development kit. Zo is simulatiesoftware voor bijbehorende chips ontwikkeld en ook het ontwerp gemaakt van de ARM2.

RISC versus CISC

De ARM was één van de eerste RISC-chips (reduced instruction set computing). Dat zijn processors die bewust minder uitgebreide instructiesets hebben, wat overigens niet per definitie neerkomt op minder instructies. Daardoor kunnen die tegenhangers van de zogeheten CISC-processors (complex instruction set computing) efficiënter en ook energiezuiniger werken. Sinds mid jaren negentig hebben reguliere CISC-chips, zoals bijvoorbeeld Intels Penium, gespecialiseerde instructies toegevoegd gekregen. Daarmee is het verschil tussen CISC en RISC kleiner geworden.

“Vóór de uitvinding van de ARM-chip hadden computerprocessors een groot aantal complexe instructies nodig om taken uit te voeren”, schrijft het Europese patentbureau in Wilsons nominatie. “Dat maakte niet alleen takenbeheer moeilijk, maar vereiste ook de enorme hoeveelheid van 135.000 transistors per processor, waardoor computerchips veel energie verbruikten.”

ARM verovert alsnog de wereld?

Wilsons gebruik van RISC en de door haar geschreven instructieset heeft gezorgd voor krachtige chips die met zo’n 25.000 transistors toe konden, aldus het patentbureau. Zowel de transistoraantallen als de kracht van die eerste ARM-chips zijn nu enorm achterhaald. Intels huidige Ivy Bridge-processors bijvoorbeeld bevatten 1,4 miljard transistors. Ook ARM-chips tellen vele honderden miljoenen transistors, maar de energiezuinigheid van ARM-processors is nog altijd een groot pluspunt. Het brengt nu zelfs processorreus Intel in de problemen.

Iedereen kan stemmen voor Wilson, of voor andere genomineerden in ook andere categorieën, op de website van het Europese patentbureau. Naast publieke stemmen tellen ook die van EPO’s patentonderzoekers mee, meldt Webwerelds Amerikaanse zustersite Techworld.com. De bekendmaking van de winnaars in alle vijf de categorieën gebeurt op 28 mei in Amsterdam.

Een illustratie van Wilsons gepatenteerde methode om instructies veel efficiënter te verwerken: Klik voor groot Via: Google Patent Search.