IISc बेंगलुरु के शोधकर्ता अत्यधिक ऊर्जा-कुशल कंप्यूटर प्लेटफॉर्म विकसित की

सेंटर फॉर नैनो साइंस एंड इंजीनियरिंग (CeNSE), इंडियन इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस, के शोधकर्ताओं ने यहां एक अत्यधिक ऊर्जा-कुशल कंप्यूटिंग प्लेटफॉर्म विकसित किया है, जो उन्होंने कहा कि अगली पीढ़ी के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण में वादा करता है।

IISc ने कहा कि भारी मात्रा में ऊर्जा की खपत करने वाले डेटा केंद्रों की भारी वृद्धि ने दुनिया भर में बिजली की कमी में महत्वपूर्ण योगदान दिया है।

तेज और अधिक बुद्धिमान कंप्यूटर और उपकरणों की बढ़ती मांग के साथ, पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक घटकों के विकल्प विकसित करने की तत्काल आवश्यकता है जो इन उपकरणों को अधिक ऊर्जा-कुशल बनाएंगे, यह कहा गया था। पूरक धातु-ऑक्साइड अर्धचालक (CMOS) का उपयोग करने के बजाय, जो आज अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के निर्माण खंड हैं, शोधकर्ताओं की टीम ने मेमिस्टर नामक घटकों का उपयोग किया जो डेटा को स्टोर कर सकते हैं और गणना कर सकते हैं।

IISc के एक बयान के अनुसार, धातु-जैविक परिसरों के आधार पर अद्वितीय मेमिस्टर डिजाइन करके, टीम एक सर्किट में आवश्यक घटकों की संख्या में कटौती कर सकती है, गति और दक्षता में काफी वृद्धि कर सकती है।

सीईएनएसई में सहायक प्रोफेसर श्रीतोष गोस्वामी ने कहा, "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 को सुविधाजनक बनाता है और सामान्य से बहुत कम तत्वों का उपयोग करता है।" दो हालिया अध्ययन 'उन्नत सामग्री' में प्रकाशित हुए हैं। मौजूदा कंप्यूटिंग आर्किटेक्चर डेटा को अलग-अलग भौतिक स्थानों पर प्रोसेस और स्टोर करते हैं। दो स्थानों के बीच आगे-पीछे संचार कंप्यूटिंग ऊर्जा के बड़े हिस्से की खपत करता है। "हम एक ही भौतिक स्थान पर गणना और भंडारण दोनों करके इस समस्या का समाधान कर रहे हैं," वह कहते हैं। गोस्वामी कहते हैं कि मंच परिमाण के क्रम में वर्तमान अत्याधुनिक तकनीकों को "आउटपरफॉर्म" करता है। फ्लैश यादें।

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 को उनके मंच के निर्माण के लिए इस्तेमाल 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।

बयान में कहा गया है कि छोटे 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 उनकी तुलना एक विशिष्ट सीएमओएस सर्किट से की, तो टीम ने पाया कि नया प्लेटफॉर्म 47 गुना अधिक ऊर्जा दक्षता और 93 गुना तेज परिचालन गति प्रदान करता है, जबकि भौतिक पदचिह्न का केवल नौ प्रतिशत हिस्सा लेता 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 एकत्रित डेटा को संसाधित करता है। शांति प्रसाद रथ, सीईएनएसई में एक पोस्टडॉक्टोरल 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।"

बयान में कहा गया है कि इस तरह के प्रयास महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वैज्ञानिकों का मानना है कि हम जल्द ही उस बिंदु पर पहुंच रहे हैं जहां दक्षता या प्रदर्शन के मामले में सीएमओएस प्रौद्योगिकी को आगे 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।"