यूनिवर्सल माइक्रोकंट्रोलर में अप्रयुक्त लॉजिक गेट्स को हटाकर इंजीनियर आकार और शक्ति को आधा कर सकते हैं।
छवि: iStockPhoto राकेश कुमार, इलेक्ट्रिक और कंप्यूटर इंजीनियरिंग, इलिनोइस के एसोसिएट प्रोफेसर ने कहा: "प्रोसेसर को अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक डिज़ाइन किया गया है। एक सर्वविदित और आवश्यक तथ्य यह है: प्रोग्रामयोग्यता और लचीलेपन के लिए, प्रोसेसर पर सामग्री अधिक है अनुप्रयोग अधिक है। विशेष रूप से, अल्ट्रा-लो पावर माइक्रोकंट्रोलर के लिए स्थिति विशेष रूप से सच है जो नवीनतम एम्बेडेड कंप्यूटिंग प्लेटफॉर्म (जैसे पहनने योग्य डिवाइस और इंटरनेट ऑफ थिंग्स सेंसर) को चलाते हैं। वे आम तौर पर एक बहुत ही सरल अनुप्रयोग चलाते हैं कोई अन्य चीज नहीं है (भले ही कोई ऑपरेटिंग सिस्टम न हो), इसका मतलब यह है कि चिप में अधिकांश सर्किट ने कुछ डेटा बिल्कुल नहीं देखा है। "जॉन सार्टोरी, सहायक प्रोफेसर मिनेसोटा विश्वविद्यालय के सहायक (कुमार के छात्र), और उनके छात्र ने इस कचरे की समस्या को हल करने का फैसला किया। उनका समाधान अनुसंधान सार्वभौमिक माइक्रोकंट्रोलर के डिजाइन के साथ शुरू होता है। वे यह निर्धारित करने का एक त्वरित तरीका लेकर आए कि कौन से लॉजिक गेट्स ने कभी भी उस एप्लिकेशन में भाग नहीं लिया जिसे चलाने की आवश्यकता है, और फिर इन अतिरिक्त दरवाजों को हटा देता है। परिणाम कुमार द्वारा कहा गया "कस्टम प्रोसेसर" है, जो मूल माइक्रोकंट्रोलर का एक न्यूनतम, जटिलता, निचला संस्करण है जिसका उद्देश्य केवल वांछित अनुप्रयोग करना है। जून में, टोरंटो में 44 वें कंप्यूटर आर्किटेक्चर पर अंतर्राष्ट्रीय संगोष्ठी में, कुमार और सारतोरी ने कस्टम प्रोसेसर प्रोजेक्ट को विस्तार से पेश किया।
कुमार ने कहा: "हमारी विधि उन सभी हार्डवेयर को ढूंढना है जो एप्लिकेशन अप्रयुक्त की गारंटी देता है, इनपुट की परवाह किए बिना। शेष एक सेट या सुपरचर्ड है, जो सभी संभावित पथ हैं जिनका डेटा उपयोग किया जा सकता है। फिर हम नो टचिंग हार्डवेयर को हटाते हैं। "वे एमएसपी 430 माइक्रोकंट्रोलर से शुरू करते हैं, फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म, ऑटोकोरिलेशन फ़ंक्शंस, और इंटरपोलेशन फ़िल्टरिंग जैसे अनुप्रयोगों को लागू करने के लिए कस्टम डिज़ाइन बनाते हैं। इनमें से केवल आधे डिज़ाइन का लॉजिक गेट मूल माइक्रोकंट्रोलर डिज़ाइन का हिस्सा है। वास्तव में, उन्होंने जिन 15 सामान्य माइक्रोकंट्रोलर अनुप्रयोगों का अध्ययन किया, उनमें 60% से अधिक दरवाजे की आवश्यकता नहीं है। औसतन, चिप आकार का डिज़ाइन 62% कम हो जाता है, और बिजली की खपत 50% कम हो जाती है। कम दूरी के सिग्नल ट्रांसमिशन का उपयोग करके औसत ऊर्जा बचत 65% जितनी अधिक है।
सरतोरी ने कहा: "यह वास्तव में आश्चर्यजनक है। ज्यादातर लोग सोचते हैं कि इतने छोटे और साधारण प्रोसेसर में लगभग सभी चीजों का इस्तेमाल होता है; लेकिन किसी दिए गए आवेदन के लिए, कई तार्किक द्वार हैं। पूरी तरह से हटा दें, और सॉफ्टवेयर अभी भी बहुत सही है। "यदि आप चाहते हैं कि प्रोसेसर दो या अधिक अनुप्रयोगों को निष्पादित करे, तो यह विधि अभी भी मान्य है; यह ऑपरेटिंग सिस्टम प्लस एप्लिकेशन को भी संभाल सकता है। उन्होंने रीयल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम फ्रीर्टोस के साथ परीक्षण किया। जब यह अकेले चलती है तो 57% दरवाज़ा पूरी तरह से छू जाता है। यदि उपरोक्त 15 अनुप्रयोगों में से किसी के साथ फ्रेर्टोस चलाया जाता है, तो केवल 27% दरवाजे का उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन कुमार ने बताया कि ये एप्लिकेशन आमतौर पर "नंगे धातु" चलाते हैं - उन्हें ऑपरेटिंग सिस्टम की आवश्यकता नहीं होती है।
आप ASIC (समर्पित एकीकृत परिपथ) का आदेश क्यों नहीं देते? एक वाक्य: लागत। कुमार ने कहा कि एम्बेडेड माइक्रोकंट्रोलर कम क्षमता, कम लागत के उपयोग, हेड डिजाइन और एएसआईसी की लागत के परीक्षण के लिए उपयुक्त है। मानक माइक्रोकंट्रोलर डिज़ाइन से शुरू करके इस प्रक्रिया को सरल बनाया गया है, और यह सस्ता है।
कुमार ने कहा कि यह 'ब्लैक बॉक्स' जैसा है। एक एप्लिकेशन दर्ज करें, यह प्रोसेसर डिज़ाइन को आउटपुट करता है। "मार्केट रिसर्च के एंबेडेड प्रोसेसर के मुख्य विश्लेषक टॉम हैकेनबर्ग ने कहा कि चीजें इतनी सरल नहीं हो सकती हैं। नए एप्लिकेशन चिप्स के विकास के दौरान परीक्षण, सत्यापन और अन्य लागतें अभी भी मौजूद हैं। यदि यह तकनीक डिजाइन प्रक्रिया की लागत को कम नहीं करती है, तो सस्ता माइक्रोकंट्रोलर (औसतन लगभग $ 1, लेकिन 25 सेंट जितना कम) अभी भी एक सफल समाधान है।
हालांकि, हैकेनबर्ग ने कहा: "यदि इस अवधारणा में वे विशेषताएं हैं जो वे कहते हैं, तो डिज़ाइन का डिज़ाइन जिसे विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है, एक सरल प्रक्रिया हो सकती है।"
एआरएम, कैम्ब्रिज, इंग्लैंड के शोध इंजीनियरों को उम्मीद है कि चीजें इतनी सरल हो सकती हैं। वे "प्लास्टिक एआरएम" नामक एक परियोजना विकसित करने के लिए कड़ी मेहनत कर रहे हैं, जो एक बार का माइक्रोकंट्रोलर है जो मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक तकनीक का उपयोग करके प्लास्टिक पर 1 सेंट का निर्माण करता है। उनका पहला परीक्षण 7.5 वर्ग सेंटीमीटर पर कब्जा कर लिया। प्रोजेक्ट लीडर, जेम्स मायर्स ने कहा कि पूरे एक साल की कड़ी मेहनत के बाद, उसने आखिरकार 1 वर्ग सेंटीमीटर का लक्ष्य पूरा कर लिया है, और इसे एप्लिकेशन के अनुसार अनुकूलित कर सकता है। इस गर्मी में, सरतोरी में एक छात्र की मदद से, वे कस्टम प्रोसेसर तकनीक का उपयोग करने की योजना बना रहे हैं, यह देखने के लिए कि क्या वे समान या बेहतर परिणाम प्राप्त कर सकते हैं।
उन्होंने कहा, "प्रिंटिंग इलेक्ट्रॉनिक तकनीक का प्रयोग करें, डिजाइन चिप का डिजाइन सिलिकॉन से कम होना चाहिए। विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन के लिए अधिक अवसर होने चाहिए, लेकिन यदि डिज़ाइन लागत अपरिवर्तित रहती है, तो ऐसा नहीं होना चाहिए। मैं चाहता हूं कि यह डिजाइन लागत और विनिर्माण लागत कम हो। यदि आप स्वचालित रूप से प्रोसेसर का एक अनुकूलित संस्करण उत्पन्न कर सकते हैं, तो यह बहुत फायदेमंद है। "मूल लिंक: https://www.eeboard.com/news/chip-4/ पैनल नेटवर्क के लिए खोजें, ध्यान दें, दैनिक अपडेट डेवलपमेंट बोर्ड, इंटेलिजेंट हार्डवेयर, ओपन सोर्स हार्डवेयर, गतिविधि और अन्य जानकारी आपको मास्टर बना सकती है। अनुशंसित ध्यान!
[वीचैट स्कैनिंग तस्वीर का सीधे भुगतान किया जा सकता है] प्रौद्योगिकी जल्दी जानें: बाजरा 5x और miUI9 को कभी भी बंद न करें, कल, बाजरा आपका अपना कृत्रिम स्मार्ट उत्पाद Xiaomi स्मार्ट स्पीकर भी जारी करेगा?
भारी पाउंड: ऑपरेटरों के "नियम" युग का अंत, ई-सिम से लैस होगा iPhone8?
जिया यूपिंग की LeTTV "स्क्रिप्ट" अंत में आ गई है, और जिया यू टिंग का LeTTTTVTT दरवाजे के प्रतिस्थापन में कैसे बदलेगा!
आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस तकनीक पर आधारित iPhone8 घरेलू मोबाइल फोन निर्माता को खोलने के लिए Apple की जीत का तरीका है।
ध्यान दें!
हमारे अन्य उत्पाद:
