एक प्रवृत्ति जो सब कुछ बदल देगी

कंप्यूटर का प्रदर्शन प्रभावशाली और स्थिर विकास दिखा रहा है, हर साल और डेढ़ गुना हो रहा है। हालाँकि, कम ही लोग जानते हैं कि कंप्यूटर के युग की शुरुआत से ही विद्युत प्रदर्शन (प्रति किलोवाट बिजली की खपत की संख्या) भी हर साल और डेढ़ गुना हो जाती है।



यह प्रवृत्ति लैपटॉप और स्मार्टफोन के लिए अपने अस्तित्व का श्रेय देती है, जिसके लिए बैटरी जीवन महत्वपूर्ण है। यदि इस कानून का और अधिक सम्मान किया जाता है, तो निकट भविष्य में हम बहुत कम ऊर्जा खपत वाले मोबाइल और लघु उपकरणों के उछाल का इंतजार कर रहे हैं, जिससे वास्तविक समय में डेटा एकत्र करने और संसाधित करने की हमारी क्षमता में काफी वृद्धि होगी।

यहां बहुत कम बिजली की खपत वाले उपकरणों की क्षमताओं का एक उदाहरण है: वायरलेस और बैटरी-मुक्त सेंसर जो टेलीविजन और रेडियो फ्रीक्वेंसी पर विद्युत चुम्बकीय विकिरण की ऊर्जा का उपयोग करते हैं, जो आज दुनिया में लगभग कहीं भी हवा भर गया है। उन्हें केवल 50 माइक्रोवेव की जरूरत है, और उन्हें अन्य बिजली स्रोतों की आवश्यकता नहीं है।

"पृष्ठभूमि" ऊर्जा स्रोतों का उपयोग, जैसे कि प्रकाश, गति, गर्मी, व्यावहारिक रूप से शाश्वत लघु सेंसर के व्यापक उपयोग की संभावना को खोलता है और, परिणामस्वरूप, उपलब्ध डेटा की मात्रा में एक विस्फोटक वृद्धि। यह संभव हो जाएगा कि प्रोफेसर एरिक ब्रिनॉल्फसन " नानोडाटा " शब्द को क्या कहते हैं - व्यक्तियों, लेनदेन और सूचना प्रवाह की विस्तृत विशेषताओं का वर्णन करते हुए अनुकूलित, बहुत विस्तृत डेटा।

लेकिन यह प्रवृत्ति कब तक जारी रह सकती है? 1985 में, रिचर्ड फेनमैन ने गणना की कि कंप्यूटर की ऊर्जा दक्षता को सैद्धांतिक रूप से कम से कम सौ अरब बार बेहतर किया जा सकता है, और हमारे डेटा का कहना है कि 1985 से 2009 तक, दक्षता में लगभग चालीस हजार गुना वृद्धि हुई, इसलिए हम अभी भी आगे हैं।

मैं विशिष्ट उदाहरण दूंगा। एक आधुनिक मैकबुक एयर, अगर यह 1991 के ऊर्जा-कुशल कंप्यूटरों के साथ काम कर रहा था, तो ढाई सेकंड में बैटरी को पूरी तरह से डिस्चार्ज कर देगा। सबसे तेज़ आधुनिक सुपरकंप्यूटर - Fujitsu K, 10.5 पेटाफ्लॉप्स की क्षमता के साथ - 12.7 मेगावाट की खपत करता है, एक छोटे शहर के रूप में ही। लेकिन बीस साल से भी कम समय में, उसी बिजली का एक कंप्यूटर एक साधारण टोस्टर के रूप में अधिक बिजली का उपभोग करेगा। और आधुनिक लैपटॉप के बराबर डिवाइस लगभग किसी भी चीज का उपभोग नहीं करेंगे।

यह पैटर्न सभी कंप्यूटिंग उपकरणों के लिए मनाया जाता है, लेकिन यह अभी तक ज्ञात नहीं है कि डेटा ट्रांसफर दक्षता एक तुलनीय गति से बढ़ेगी या नहीं। क्या वायरलेस कनेक्टिविटी सिर्फ किफायती बन सकती है? निष्क्रिय गति में ऊर्जा की बचत करने के लिए संचरण की गति, आवृत्ति रेंज और तरीके समग्र रूप से मोबाइल उपकरणों की ऊर्जा दक्षता को बहुत प्रभावित करेंगे, लेकिन प्रोसेसर के सुधार निस्संदेह इस क्षेत्र को आगे बढ़ाएंगे, क्योंकि केवल वायरलेस इंटरफेस की विशेषताओं में सुधार करके, एक किफायती भरने की पूरी क्षमता का उपयोग करना संभव होगा।

बढ़े हुए ऊर्जा-दक्षता कंप्यूटिंग के दीर्घकालिक रुझान से सूचना एकत्र करने और संसाधित करने के तरीके में क्रांतिकारी बदलाव आएगा। इंटरनेट ऑफ थिंग्स एक वास्तविकता बन जाएगा और इसका व्यवसाय और समाज के लिए गहरा प्रभाव पड़ेगा। यह हमारे कार्यों के परिणामों को देखने के लिए तेजी से और आसान उत्पादन प्रक्रियाओं के अधिक सटीक नियंत्रण की अनुमति देगा, और अंततः, सामाजिक संस्थानों और व्यावसायिक मॉडल को बदल देगा। यह वास्तविक समय में वास्तविक समय की जानकारी पर मान्यताओं और परिकल्पनाओं को परखने में मदद करेगा, अर्थात वास्तविक दुनिया से विश्वसनीय प्रयोगात्मक डेटा पर अधिक भरोसा करेगा।

पहले, वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के प्रयासों का उद्देश्य मुख्य रूप से प्रोसेसर की प्रसंस्करण शक्ति में सुधार करना था। यह आज बहुत महत्वपूर्ण है। लेकिन ऊर्जा दक्षता में निरंतर सुधार नई चुनौतियां पैदा करता है - अब यह सुनिश्चित करना भी उतना ही महत्वपूर्ण है कि संपूर्ण उपकरण जितना संभव हो उतना कम ऊर्जा का उपभोग करता है। अगले दस वर्षों में, कंप्यूटर की ऊर्जा खपत लगभग सौ गुना कम हो जानी चाहिए। इसके लिए कौन से नए उत्पाद और उपकरण बनाए जा सकते हैं? इन अवसरों का पूरा लाभ उठाने के लिए किन अन्य नवाचारों की आवश्यकता होगी?

लेखक के बारे में: जोनाथन कुमी एक वैज्ञानिक, लेखक, उद्यमी, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में प्रोफेसर हैं।