യൂറോപ്പിൽ സൃഷ്ടിച്ച ഒരു അനലോഗ് ചിപ്പ് ഡിജിറ്റൽ സൊല്യൂഷനുകളേക്കാൾ 5000 മടങ്ങ് കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമാണെന്ന് തെളിഞ്ഞു.

ഇറ്റലിയിൽ സൃഷ്ടിച്ചു റോബോട്ടിക്സ്, AI, ബിഗ് ഡാറ്റ എന്നിവയിൽ ഡാറ്റ പ്രോസസ്സിംഗിന്റെ ആയിരം മടങ്ങ് ത്വരിതപ്പെടുത്തലിനുള്ള ഒരു പ്രോട്ടോടൈപ്പ് അനലോഗ് പ്രോസസർ. ഡാറ്റ കൈമാറ്റം കൂടാതെ പ്രോസസ്സറിന്റെ മെമ്മറിയിൽ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ നടക്കുന്നു, ഇത് ഡിജിറ്റൽ പ്രോസസ്സറുകളെ അപേക്ഷിച്ച് 5000 മടങ്ങ് വരെ കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം പ്രകടമാക്കുന്നു.

മെമ്മറിയിൽ നിന്ന് പ്രോസസ്സറിലേക്കും തിരിച്ചും ഡാറ്റ കൈമാറാൻ ആവശ്യമായ കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ ഊർജ്ജ ബജറ്റ് കുറയ്ക്കുന്നതിനായി ഗവേഷകർ വളരെക്കാലമായി ഇൻ-മെമ്മറി കമ്പ്യൂട്ടിംഗിലേക്ക് നീങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. ക്ലാസിക്കൽ വോൺ ന്യൂമാൻ ആർക്കിടെക്ചറിലെ ഒരു സ്വഭാവ തടസ്സമാണിത്, ഇത് ലേറ്റൻസിയും വൈദ്യുതി ഉപഭോഗവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. തീവ്രമായ ഡാറ്റ പ്രോസസ്സിംഗ് ആവശ്യമുള്ള താഴ്ന്ന നിലയിലുള്ള ലീനിയർ ബീജഗണിത പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുന്നതിന് ഇൻ-മെമ്മറി കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് പ്രത്യേകിച്ചും വാഗ്ദാനങ്ങൾ നൽകുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് മാട്രിക്സുകളും വെക്റ്ററുകളും ഉപയോഗിച്ചുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങൾ.

മാട്രിക്സ്-വെക്റ്റർ ഗുണനം മുമ്പ് സമാനമായ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ വിജയകരമായി പ്രദർശിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്, അതേസമയം ഉയർന്ന സർക്യൂട്ട് സങ്കീർണ്ണത കാരണം വിപരീത മാട്രിക്സ്-വെക്റ്റർ ഗുണനം നടപ്പിലാക്കുന്നത് കൂടുതൽ വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതാണ്. പോളിടെക്നിക്കോ ഡി മിലാനോയിലെ (പോളിടെക്നിക്കോ ഡി മിലാനോ) ഗവേഷകർ ഈ രണ്ട് പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കുമായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒരു ക്ലോസ്ഡ്-ലൂപ്പ് ഫീഡ്‌ബാക്ക് ലൂപ്പുള്ള ഒരു സംയോജിത അനലോഗ് ആക്സിലറേറ്റർ അവതരിപ്പിച്ചു. ഈ ഉപകരണം സ്റ്റാറ്റിക് റാൻഡം-ആക്സസ് മെമ്മറി (SRAM) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതും 90-nm CMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ചാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്.

വികസിപ്പിച്ച ചിപ്പിൽ രണ്ട് 64×64 മെമ്മറി അറേകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അവ സംയോജിത പ്രവർത്തന ആംപ്ലിഫയറുകൾ, ഡിജിറ്റൽ-ടു-അനലോഗ്, അനലോഗ്-ടു-ഡിജിറ്റൽ കൺവെർട്ടറുകൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു അനലോഗ് ഫീഡ്‌ബാക്ക് ലൂപ്പിലേക്ക് സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ബാഹ്യ കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് യൂണിറ്റുകളിലേക്ക് ഡാറ്റ കൈമാറാതെ തന്നെ, മാട്രിക്സ് ഇൻവേർഷൻ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നേരിട്ട് മെമ്മറിയിൽ നടത്താൻ ഈ ആർക്കിടെക്ചർ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. ആക്സിലറേറ്ററിന് റിക്കേഴ്‌സീവ് ബ്ലോക്ക് ഇൻവേർഷൻ ഉപയോഗിച്ച് ഡിഫറൻഷ്യൽ സമവാക്യങ്ങളുടെ സിസ്റ്റങ്ങൾ ഫലപ്രദമായി പരിഹരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് പരീക്ഷണങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്, ഈ സർക്യൂട്ടുകളുടെ ഡിജിറ്റൽ അനലോഗുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ 5000 മടങ്ങ് വരെ വൈദ്യുതി ലാഭം പ്രകടമാക്കുന്നു.

മെമ്മറി അറേകൾ ReRAM റെസിസ്റ്റീവ് മെമ്മറി സെല്ലുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണെന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്, അവ SRAM സെല്ലുകളുമായി സർക്യൂട്ട്-ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ReRAM സെൽ നിഷേധിക്കാനാവാത്ത ഒരു അനലോഗ് ഘടകമാണ്, ഇത് മുഴുവൻ പുതിയ പ്ലാറ്റ്‌ഫോമിനും ടോൺ സജ്ജമാക്കുന്നു. ഈ യൂറോപ്യൻ വികസനമാണ് ഇതിന്റെ കാതലായതെന്നും ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. പദ്ധതികൾ ചിതറിക്കിടക്കുന്നു ഇതേ വിഷയത്തിൽ ഗവേഷണ പ്രബന്ധങ്ങൾ പ്രസിദ്ധീകരിക്കുന്ന പീക്കിംഗ് സർവകലാശാലയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഈ പദ്ധതിയിൽ സഹകരിക്കുന്നു. മൊത്തത്തിൽ, ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള കമ്പ്യൂട്ടിംഗിന്റെ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുക എന്ന പൊതുവായ പ്രശ്നം അഭിസംബോധന ചെയ്യുന്ന അന്താരാഷ്ട്ര സഹകരണത്തിന്റെ ഒരു ഉദാഹരണമാണിത്.

റോക്കറ്റ് ട്രാജക്ടറി ട്രാക്കിംഗിനായി കൽമാൻ ഫിൽട്ടർ ഉപയോഗിച്ചും, റോബോട്ടിക് മാനിപ്പുലേറ്ററുകളിൽ വിപരീത കൈനെമാറ്റിക്സ് കണക്കുകൂട്ടലുകൾ ത്വരിതപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ടും നിർദ്ദിഷ്ട പരിഹാരത്തിന്റെ പ്രായോഗികത തെളിയിക്കപ്പെട്ടു. ലഭിച്ച ഫലങ്ങൾ കൃത്യതയിൽ തുല്യമായ ബിറ്റ് ഡെപ്ത് ഉള്ള പൂർണ്ണ ഡിജിറ്റൽ സിസ്റ്റങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്, അതേസമയം മെമ്മറിയിലെ കണക്കുകൂട്ടലുകളുള്ള അനലോഗ് സമീപനം ലേറ്റൻസി, വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം, ചിപ്പ് ഏരിയ എന്നിവയുടെ കാര്യത്തിൽ ഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നു.

അവലംബം:

• ടെക് എക്സ്പ്ലോർ

അവലംബം: 3dnews.ru