మీ కంప్యూట‌ర్ వేడెక్క‌కుండా వేగాన్ని 1000 రెట్లు అధికంగా పెంచే ప‌రిక‌రం!

ఆధునిక డేటా సెంటర్లలో ప్రాసెసర్ల సామర్థ్యం కంటే కూడా అవి ఉత్పత్తి చేసే వేడిని నియంత్రించడమే ప్రస్తుతం అతిపెద్ద సవాలుగా మారింది. సర్వర్ రాక్‌లు అమితంగా వేడెక్కడం వల్ల శీతలీకరణ వ్యవస్థలపై విపరీతమైన భారం పడుతోంది. దీనివల్ల చిప్స్ వేగంగా పనిచేసే సామర్థ్యం ఉన్నా వేడిని తగ్గించడం కోసం వాటి పనితీరును తగ్గించాల్సి వస్తోంది. ఈ నేపథ్యంలో `సైన్స్` జర్నల్‌లో ప్రచురితమైన పరిశోధన క‌థ‌నం ప్రకారం.. ఒక కాంతి ఆధారిత స్విచ్చింగ్ పరికరం కంప్యూటర్లను వేడెక్కకుండా 1000 రెట్లు వేగవంతం చేయగలదని శాస్త్రవేత్తలు కనుగొన్నారు. ఇది భవిష్యత్తు కంప్యూటింగ్ సామర్థ్యాన్ని, వాటి నిర్మాణాన్ని పూర్తిగా మార్చే అవకాశం ఉంది.

సాధారణ సెమీకండక్టర్ లాజిక్ సిస్టమ్స్ నానోసెకన్ల కాలంలో పనిచేస్తే... ఈ సరికొత్త యాంటీఫెర్రోమాగ్నెట్ ఆధారిత పరికరం కేవలం 40 పికోసెకన్లలో (ఒక సెకనులో 40 ట్రిలియన్ల వంతు) తన స్థితిని మార్చుకోగలదు. ఈ టెక్నాల‌జీలో నిరంతర విద్యుత్ ప్రవాహానికి బదులుగా అల్ట్రాఫాస్ట్ లైట్ పల్స్ (కాంతి పల్స్) ఉపయోగించి సమాచారాన్ని స్విచ్ చేస్తారు. సాంప్రదాయ సీపీయులు విద్యుత్ ప్రవాహంపై ఆధారపడటం వల్ల నిరోధక వేడి పుడుతుంది.. కానీ ఈ కొత్త ప్రయోగంలో లైట్ పల్స్ ద్వారా ఫోటోడిటెక్టర్‌ను ప్రేరేపించి.. సిలికా, టాంటాలమ్ ఎంఎన్‌3ఎస్ఎన్ పొరలతో కూడిన అయస్కాంత పదార్థంలో స్థితి మార్పును తీసుకువస్తారు. దీనివల్ల విద్యుత్ వినియోగం.. వేడి ఉత్పత్తి చాలా వరకు తగ్గుతాయి.

ఈ పరికరంలో ఉపయోగించిన `టాంటాలమ్` అధిక-శక్తి పరిణామాలను తట్టుకోగల వక్రీభవన లోహంగా పనిచేస్తుంది. అలాగే ఎంఎన్‌3 ఎస్ఎన్ అనే యాంటీఫెర్రోమాగ్నెటిక్ పదార్థం బాహ్య ఆటంకాలు ఉన్నా.. అయస్కాంత స్థిరత్వాన్ని కాపాడుతుంది. ఈ నాన్-వొలటైల్ గుణం వల్ల.. ఒకసారి సమాచార స్థితి మారిన తర్వాత నిరంతర విద్యుత్ సరఫరా అవసరం లేదు. డేటా సెంటర్లు కేవలం ప్రాసెసర్ల క్లాక్ స్పీడ్ కంటే వాటి నుంచి వచ్చే వేడిని తగ్గించుకోవడంపైనే ఎక్కువ శ్రద్ధ పెడతాయి. ఎందుకంటే డేటా సెంటర్ల బడ్జెట్‌లో చాలా భాగం కేవలం కూలింగ్ సిస్టమ్స్ కోసమే ఖర్చవుతుంది. అయితే తాజా ప‌రిశోధ‌న ప్ర‌కారం.. నిరంతర కరెంట్ అవసరం లేని ఈ ప్రక్రియ ద్వారా భారీ స్థాయిలో విద్యుత్ ఆదా అవుతుంది.

అయితే ఈ అద్భుతమైన సాంకేతికతను వాణిజ్యపరంగా మార్కెట్లోకి తీసుకురావడానికి కొన్ని సవాళ్లు ఉన్నాయి. ఇందులో ఉపయోగించిన టాంటాలమ్, Mn₃Sn వంటి పదార్థాల పొరలను చాలా సూక్ష్మంగా అమర్చాల్సి ఉంటుంది. టాంటాలమ్ ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో వాడినా.. భారీ స్థాయిలో ఉత్పత్తికి సరిపోయేంత సమృద్ధిగా అందుబాటులో లేదు. అలాగే Mn₃Sn సదుపాయం ప్రస్తుతం కేవలం పరిశోధనా ల్యాబ్‌లకే పరిమితమై ఉంది. ల్యాబ్ పరీక్షల్లో ఈ పరికరం ఒక బిలియన్ కంటే ఎక్కువ సార్లు స్థిరంగా పనిచేసినా.. నిజమైన డేటా సెంటర్లలో సంవత్సరాల తరబడి నిరంతరాయంగా మారుతున్న ఉష్ణోగ్రతల్లో పనిచేయడానికి ఇంకా మరిన్ని కఠినమైన పరీక్షలు జరగాల్సి ఉంది.

చివరిగా ``1000 రెట్లు వేగవంతమైన ప్రాసెసర్లు`` అనగానే అప్లికేషన్ల వేగం కూడా నేరుగా అంతే స్థాయిలో పెరుగుతుందని భావించలేము. ఎందుకంటే కంప్యూటర్ మొత్తం పనితీరు అనేది కేవలం ప్రాసెసర్ వేగం పైనే కాకుండా మెమరీ బ్యాండ్‌విడ్త్, ఇంటర్‌కనెక్ట్ లాటెన్సీ - సాఫ్ట్‌వేర్ పారలలైజేషన్ వంటి అనేక అంశాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అయితే ఈ పరిశోధన ద్వారా కేవలం క్లాక్ స్పీడ్‌ను పెంచడం కంటే.. కాంతి ఆధారిత ట్రిగ్గరింగ్ .. నాన్-వొలటైల్ స్టోరేజ్ సహాయంతో కంప్యూటర్లు ఖాళీగా ఉన్నప్పుడు తీసుకునే విద్యుత్ వినియోగాన్ని భారీగా తగ్గించవచ్చు. ఇది భవిష్యత్తులో అత్యంత సమర్థవంతమైన హైబ్రిడ్ కంప్యూటింగ్ వ్యవస్థలకు దారితీస్తుంది.