ऊर्जा कुशल कंप्यूटिंग और भंडारण के लिए एक नई विधि

नई दिल्ली, 02 दिसंबर (इंडिया साइंस वायर): डेटा केंद्रों की घातीय वृद्धि से ऊर्जा की भारी खपत हुई है,
 जिसके परिणामस्वरूप दुनिया भर में बिजली की कमी हो गई है। जैसे-जैसे तेज और अधिक बुद्धिमान 
कंप्यूटर और उपकरणों की मांग बढ़ती है, इन उपकरणों को अधिक ऊर्जा-कुशल बनाने के लिए पारंपरिक
 इलेक्ट्रॉनिक घटकों के विकल्प विकसित करने की तत्काल आवश्यकता होती है।
 
हाल के दो अध्ययनों में, सेंटर फॉर नैनो साइंस एंड इंजीनियरिंग (CeNSE), भारतीय विज्ञान संस्थान के
 शोधकर्ताओं ने एक ऊर्जा-कुशल कंप्यूटिंग प्लेटफॉर्म के विकास की सूचना दी है जो अगली पीढ़ी के
 इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण में वादा पेश करता है।
 
उन्होंने मेम्रिस्टर्स नामक घटकों का उपयोग किया है जो आज अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के बिल्डिंग ब्लॉक,
 पूरक धातु-ऑक्साइड सेमीकंडक्टर्स (सीएमओएस) का उपयोग करने के बजाय डेटा स्टोर कर सकते हैं और
 गणना कर सकते हैं। धातु-जैविक परिसरों के आधार पर अद्वितीय मेमिस्टर डिजाइन करके, शोधकर्ता एक
 सर्किट में आवश्यक घटकों की संख्या में कटौती कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप गति और दक्षता में
 काफी वृद्धि हुई है।
 
सीईएनएसई में सहायक प्रोफेसर श्रीतोष गोस्वामी कहते हैं, "हमने अब एक आणविक सर्किट तत्व की खोज
 की है जो अपने भीतर जटिल तर्क कार्यों को कैप्चर कर सकता है, कम समय के चरणों में इन-मेमोरी 
कंप्यूटेशंस की सुविधा प्रदान करता है और सामान्य से बहुत कम तत्वों का उपयोग करता है।" उन्नत सामग्री 
में प्रकाशित दोनों अध्ययन।
मौजूदा कंप्यूटिंग आर्किटेक्चर अलग-अलग भौतिक स्थानों पर डेटा को प्रोसेस और स्टोर करते हैं। दो स्थानों के
 बीच आगे-पीछे का संचार कंप्यूटिंग ऊर्जा के शेर के हिस्से की खपत करता है। गोस्वामी बताते हैं, 
"हम एक ही भौतिक स्थान पर गणना और भंडारण दोनों का प्रदर्शन करके इस समस्या का समाधान कर रहे हैं
।"
 
प्लेटफ़ॉर्म परिमाण के क्रम में वर्तमान अत्याधुनिक तकनीकों को "आउटपरफॉर्म" करता है। गोस्वामी कहते हैं,
 "अब हम ऐसे उपकरणों की श्रृंखला बनाने में सक्षम हैं जो फ्लैश मेमोरी जैसी व्यावसायिक तकनीकों की तुलना
 में अधिक मजबूत, सुसंगत और स्थिर हैं।"
 
पहले विकसित मेमिस्टर-आधारित सर्किट भी गति में सीमाओं से ग्रस्त हैं और त्रुटियों के जमा होने की अधिक
 संभावना है क्योंकि वे क्रमिक रूप से संचालन करते हैं। शोधकर्ताओं का कहना है कि नए प्लेटफॉर्म का 
डिजाइन ऑपरेशनल स्टेप्स की संख्या को कम करता है, गति बढ़ाता है और त्रुटि को कम करता है।
 
धातु-जैविक परिसरों का उपयोग उनके मंच के निर्माण के लिए किया गया था, जिसे सीईएनएसई के विशेषज्ञ 
वैज्ञानिक श्रीब्रत गोस्वामी द्वारा डिजाइन किया गया था। "ये [कॉम्प्लेक्स] इलेक्ट्रॉन स्पंज की तरह हैं जो बिना 
गिरावट के अरबों चक्रों के लिए इलेक्ट्रॉनों को ले और दे सकते हैं," वे कहते हैं। मामूली रासायनिक संशोधन 
करके - परिसरों में एक या दो आयनों को जोड़ना या स्वैप करना, उदाहरण के लिए - शोधकर्ता एक ही 
सर्किट को कई कार्यों के लिए अनुकूलित करने में सक्षम हो सकते हैं।
 
जब उन्होंने गणितीय संचालन करने वाले सर्किट बनाए और एक विशिष्ट सीएमओएस सर्किट के साथ उनकी 
तुलना की, तो टीम ने पाया कि नया प्लेटफॉर्म 47 गुना अधिक ऊर्जा प्रदान करता है।
दक्षता और 93 गुना तेजी से संचालन की गति जबकि भौतिक पदचिह्न का केवल 9% हिस्सा लेती है।
 
आगे बढ़ते हुए, टीम प्लेटफ़ॉर्म को एक सेंसर से जोड़ने की योजना बना रही है - उदाहरण के लिए, एक
 स्मार्टफोन स्क्रीन जो स्पर्श को महसूस करती है - और यह अध्ययन करती है कि प्लेटफ़ॉर्म कितनी कुशलता
 से डेटा एकत्र करता है। शांति प्रसाद रथ, सीईएनएसई में एक पोस्टडॉक्टरल फेलो, जिन्होंने पीएचडी छात्र 
दीपक के साथ सर्किट को डिजाइन और निर्मित किया, कहते हैं, "इंटरनेट ऑफ थिंग्स (आईओटी) प्लेटफॉर्म 
में, यह कंप्यूटिंग तकनीक बेहद उपयोगी हो सकती है।"
 
इस तरह के प्रयास महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि वह समय करीब है जब दक्षता या प्रदर्शन
 के मामले में सीएमओएस प्रौद्योगिकी को और अधिक नहीं बढ़ाया जा सकता है। सीईएनएसई के प्रोफेसर और 
सीएमओएस प्रौद्योगिकियों के विशेषज्ञ नवकांत भट कहते हैं, "अगले कुछ दशकों में मूर के कानून को सक्षम
 करने के लिए नए नैनोस्केल डिवाइस के आविष्कार की आवश्यकता है।"

"तथ्य यह है कि एक उभरता हुआ आणविक मंच परिपक्व प्रौद्योगिकी से बेहतर प्रदर्शन कर रहा है, यह काफी
 महत्वपूर्ण है। यह उच्च स्तरीय शोध है जो सेमीकंडक्टर इलेक्ट्रॉनिक्स में हमारे राष्ट्रीय मिशन के भविष्य को 
आकार देने में मदद कर सकता है," शोधकर्ताओं ने एक बयान में कहा।
 
 

More articles

- Advertisement -
Web Portal Ad300x250 01

ताज़ा ख़बरें

Trending