কর্নেল উদ্ভাবিত 'মাইক্রোওয়েভ ব্রেন' চিপ: দ্রুত গণনা ও কম বিদ্যুতের নতুন দিগন্ত

কর্নেল বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা একটি স্বল্প-ক্ষমতাসম্পন্ন মাইক্রোচিপ উন্মোচন করেছেন, যা 'মাইক্রোওয়েভ ব্রেন' নামে পরিচিত। এটি প্রথম এমন একটি প্রসেসর যা মাইক্রোওয়েভ পদার্থবিদ্যাকে কাজে লাগিয়ে অতি-দ্রুত ডেটা সংকেত এবং বেতার যোগাযোগ সংকেত উভয়ই প্রক্রিয়াকরণ করতে সক্ষম। এই সমন্বিত সিলিকন মাইক্রোচিপ নিউরাল নেটওয়ার্কটির বিস্তারিত বিবরণ গত ১৪ই আগস্ট, ২০২৫ তারিখে মর্যাদাপূর্ণ জার্নাল 'নেচার ইলেকট্রনিক্স'-এ প্রকাশিত হয়। এই উদ্ভাবনটি এজ কম্পিউটিং অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য দ্রুত এবং শক্তি-সাশ্রয়ী গণনার ক্রমবর্ধমান চাহিদা পূরণে প্রস্তুত, যা বর্তমান প্রযুক্তির সীমাবদ্ধতা অতিক্রম করার সম্ভাবনা রাখে।

এই চিপটি রিয়েল-টাইমে ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেন গণনা সম্পাদন করে, যার মধ্যে রয়েছে রেডিও সংকেত ডিকোডিং, রাডার লক্ষ্যবস্তু ট্র্যাকিং এবং ডিজিটাল ডেটা প্রক্রিয়াকরণের মতো জটিল কাজ। এর একটি প্রধান বৈশিষ্ট্য হলো এর অত্যন্ত কম বিদ্যুৎ খরচ, যা ২০০ মিল্লিওয়াটেরও কম। প্রচলিত ডিজিটাল সিস্টেমের তুলনায় এটি উল্লেখযোগ্যভাবে কম শক্তি ব্যবহার করে, যেখানে সাধারণ সিপিইউগুলির জন্য কমপক্ষে ৬৫ ওয়াট প্রয়োজন হতে পারে। চিপটির নিউরাল নেটওয়ার্ক নকশাটি টিউনযোগ্য ওয়েভগাইডগুলিতে উৎপন্ন আন্তঃসংযুক্ত মোডগুলির সুবিধা গ্রহণ করে, যা এটিকে প্যাটার্ন শনাক্ত করতে এবং ডেটা থেকে শিখতে সাহায্য করে। এই প্রক্রিয়াটি অ্যানালগ এবং নন-লিনিয়ার মাইক্রোওয়েভ আচরণকে কাজে লাগিয়ে ডেটা প্রবাহকে প্রতি সেকেন্ডে কয়েক দশ গিগাহার্টজ গতিতে পরিচালনা করতে সক্ষম করে, যা বেশিরভাগ ডিজিটাল চিপের গতির চেয়ে বেশি।

গবেষকরা দেখিয়েছেন যে এই মাইক্রোওয়েভ চিপটি একাধিক বেতার সংকেত শ্রেণীবিন্যাস কাজে ৮৮% বা তার বেশি নির্ভুলতা অর্জন করেছে, যা ডিজিটাল নিউরাল নেটওয়ার্কগুলির সাথে তুলনীয় হলেও অনেক কম শক্তি ব্যবহার করে। এই উদ্ভাবনী পদ্ধতিটি ঐতিহ্যবাহী ডিজিটাল পদ্ধতির থেকে মৌলিকভাবে আলাদা, কারণ এটি পদার্থবিদ্যা-ভিত্তিক সম্ভাবনামূলক পদ্ধতি ব্যবহার করে, যা প্রচলিত ডিজিটাল সিস্টেমে প্রয়োজনীয় ব্যাপক সার্কিট ওভারহেড, অতিরিক্ত বিদ্যুৎ খরচ এবং ত্রুটি সংশোধন প্রক্রিয়াকে এড়িয়ে যায়। কর্নেল বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষক বাল গোবিন্দ, যিনি এই গবেষণার প্রধান লেখক, উল্লেখ করেছেন যে এই চিপ প্রচলিত ডিজিটাল কম্পিউটারের তুলনায় অনেক সংকেত প্রক্রিয়াকরণ ধাপকে সরাসরি অতিক্রম করে।

এই গুরুত্বপূর্ণ কাজটি প্রতিরক্ষা উন্নত গবেষণা প্রকল্প সংস্থা (DARPA) এবং কর্নেল ন্যানোস্কেল সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি ফ্যাসিলিটির সহায়তায় একটি বৃহত্তর অনুসন্ধানমূলক প্রচেষ্টার অংশ হিসাবে উঠে এসেছে, যেখানে ন্যাশনাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন (NSF) আংশিক অর্থায়ন করেছে। চিপটির নকশাটি স্ট্যান্ডার্ড সিএমওএস উৎপাদন প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছে, যা বাণিজ্যিক স্কেলেবিলিটির জন্য একটি কার্যকর পথ নির্দেশ করে। কর্নেল ইলেকট্রিক্যাল অ্যান্ড কম্পিউটার ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগের পরিচালক অ্যালিসা অ্যাপসেল ইঙ্গিত দিয়েছেন যে বিদ্যুতের ব্যবহার আরও কমানো গেলে, এই চিপটিকে স্মার্টওয়াচ বা সেলফোনের মতো এজ ডিভাইসে স্থাপন করা যেতে পারে, যা ক্লাউড সার্ভারের উপর নির্ভরতা ছাড়াই স্থানীয়ভাবে এআই মডেল তৈরি করতে সক্ষম করবে। যদিও চিপটি এখনও পরীক্ষামূলক পর্যায়ে রয়েছে, গবেষকরা এর স্কেলেবিলিটি নিয়ে আশাবাদী এবং বর্তমানে এর নির্ভুলতা উন্নত করতে বিদ্যমান প্ল্যাটফর্মগুলির সাথে একীভূত করার জন্য পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালাচ্ছেন।