আজকাল প্রসেসরগুলিতে কোটি কোটি ট্রানজিস্টর একটি একক চিপে ভরে রাখা হয়, এবং এটি অবিশ্বাস্য কর্মক্ষমতা প্রদান করে, তবে এটি একটি স্থায়ী সমস্যাও তৈরি করে, যা হল তাপ। ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রা একটি প্রসেসরের গতি কমিয়ে দিতে পারে বা কর্মক্ষমতা থ্রোটলিংকে বাধ্য করতে পারে। এখন, গবেষকরা হয়তো অবিশ্বাস্যভাবে ক্ষুদ্র কিছু দিয়ে একটি সমাধান খুঁজে পেয়েছেন, একটি নতুন মাইক্রোস্কোপিক তাপমাত্রা সেন্সর যা খালি চোখে দেখা প্রায় অসম্ভব।
মানুষের চুলের চেয়েও ছোট থার্মোমিটার
পেন স্টেটের গবেষকরা একটি অতি-ক্ষুদ্র থার্মোমিটার তৈরি করেছেন যা সরাসরি কম্পিউটার চিপের উপর তৈরি করা যেতে পারে। সেন্সরটি অত্যন্ত ছোট, মাত্র এক বর্গ মাইক্রোমিটার পরিমাপ করে, যা মানুষের চুলের প্রস্থের চেয়ে কয়েক হাজার গুণ ছোট। এই ক্ষুদ্র আকারের সাহায্যে ইঞ্জিনিয়াররা একটি প্রসেসরের উপর হাজার হাজার এই সেন্সর স্থাপন করতে পারেন, যা চিপসেটের বিভিন্ন অংশে সুনির্দিষ্ট তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণের সুযোগ করে দেয়।
ভারী কাজের চাপের সময় চিপগুলি প্রায়শই অসমভাবে উত্তপ্ত হয় এবং প্রসেসরের বাইরে স্থাপিত ঐতিহ্যবাহী তাপমাত্রা সেন্সরগুলি দ্রুত পরিবর্তনগুলি সঠিকভাবে ক্যাপচার করতে লড়াই করতে পারে। তাই এই মাইক্রোস্কোপিক সেন্সরগুলি আধুনিক প্রসেসরের জন্য একটি বড় ব্যাপার হতে পারে।
অতি-পাতলা 2D উপকরণ দিয়ে তৈরি
চিত্তাকর্ষক বিষয় হল, গবেষকরা মাত্র কয়েকটি পরমাণু পুরু দ্বিমাত্রিক উপকরণ ব্যবহার করে সেন্সরটি তৈরি করেছেন। এই উপকরণগুলি সেন্সরটিকে যেকোনো তাপমাত্রার পরিবর্তনের সাথে দ্রুত প্রতিক্রিয়া জানাতে সাহায্য করে। উপরন্তু, ডিভাইসটি প্রায় ১০০ ন্যানোসেকেন্ডে সূক্ষ্ম ওঠানামা সনাক্ত করতে পারে, যা আপনার চোখের পলক ফেলার চেয়ে লক্ষ লক্ষ গুণ দ্রুত। এর অনন্য কাঠামোর কারণে, প্রযুক্তিটি ঐতিহ্যবাহী সিলিকন-ভিত্তিক তাপ পর্যবেক্ষণ ব্যবস্থার তুলনায় কম শক্তি ব্যবহার করে।
আধুনিক প্রসেসরের জন্য এটি কেন গুরুত্বপূর্ণ?
বর্তমান সময়ে চিপ ডিজাইনের ক্ষেত্রে তাপ ব্যবস্থাপনা সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে একটি। অতিরিক্ত কাজের চাপের সময় ট্রানজিস্টর অতিরিক্ত গরম হওয়ার ফলে প্রসেসরগুলি নিজেদের রক্ষা করার জন্য ঘড়ির গতি কমিয়ে দেয়। এর ফলে কর্মক্ষমতা হ্রাস পায়। কিন্তু এই ধরণের এমবেডেড সেন্সরগুলির সাহায্যে, ইঞ্জিনিয়াররা রিয়েল টাইমে চিপ জুড়ে তাপমাত্রার পরিবর্তনগুলি পর্যবেক্ষণ করতে পারে এবং আরও কার্যকরভাবে প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে। অর্থাত, আমরা আরও স্মার্ট তাপ ব্যবস্থাপনা, উন্নত দক্ষতা এবং দীর্ঘ সময় ধরে বজায় রাখা সর্বোচ্চ কর্মক্ষমতা দেখতে পাব। চিপগুলি 1-ন্যানোমিটার গেটের কাছাকাছি আসার সাথে সাথে, এই ধরণের প্রযুক্তি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে।
"আপনি আপনার চোখ দিয়ে এই ক্ষুদ্র সেন্সরটি দেখতে পাবেন না, তবে এটি প্রসেসর গরম করার সমস্যা সমাধান করতে পারে" পোস্টটি প্রথম ডিজিটাল ট্রেন্ডসে প্রকাশিত হয়েছিল।