আমরা যারা নতুন স্মার্টফোন কিংবা অন্য কোন ডিজিটাল ডিভাইস কেনার কথা চিন্তা করি, তখন অবশ্যই প্রসেসর এর বিষয়টি মাথায় রাখি। উদাহরণস্বরূপ, আমরা যদি একটি মোবাইল কিনতে চাই, তাহলে সেই মোবাইলটির প্রসেসর এর আর্কিটেকচার কত ন্যানোমিটারের তৈরি করা হয়েছে সেটি জানতে চাই। বিভিন্ন জনের কাছ থেকে দেওয়া পরামর্শ অনুযায়ী আমরা সবসময় কম ন্যানোমিটার টেকনোলজির প্রসেসর গুলো বাছাই করতে চাই এবং সেই সমস্ত ডিভাইস গুলোই কিনতে চাই।

আমাদের ব্যবহৃত সেই ডিভাইসটির প্রসেসর হতে পারে 7nm অথবা 10nm। কিন্তু, একটি সিপিইউ এর ক্ষেত্রে "7nm" কিংবা "10nm" এর অর্থ কি এবং এই সংখ্যার দ্বারা কি বুঝায়?

একটি সিপিইউ কোটি কোটি ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র ট্রানজিস্টার এর সমন্বয়ে তৈরি। আর সেগুলো Electric Gates ব্যবহার করে তৈরি করা হয়; যা ক্যালকুলেশন করতে চালু এবং বন্ধ করে। এই ক্যালকুলেশন করার জন্য শক্তির প্রয়োজন হয়। আর একটি প্রসেসর এর ট্রানজিস্টার যত বেশি ছোট হবে, এটি তত কম পরিমাণ শক্তি ব্যয় করবে। "7nm" এবং "10nm" হল এই ট্রানজিস্টারের আকারের পরিমাণ - যেখানে "nm" দ্বারা ন্যানোমিটার বুঝানো হয়।

একটি প্রসেসর কতটা শক্তিশালী, সেটি বিচার করার জন্য এই সংখ্যার হিসাবটি অনেক বেশি গুরুত্বপূর্ণ। আর, একটি প্রসেসর কীরকম এনার্জি খরচ করবে এবং সেটি কতটা শক্তিশালী হবে, সেটিও নির্ভর করে এই মেট্রিক এর উপর। চলুন, এই বিষয়ে আরো একটু বিস্তারিত আলোচনা করা যাক।

কেন প্রসেসর এর ন্যানোমিটার এতটা গুরুত্বপূর্ণ?

একটি পুরনো পর্যবেক্ষণ অনুযায়ী, একটি চিপে ট্রানজিস্টারের সংখ্যা প্রতিবছর দ্বিগুণ হয় এবং এর খরচ অর্ধেক হয়। তবে দীর্ঘক্ষণ ধরে এই পর্যবেক্ষণ টি সত্য হয়ে আসলেও, ইদানীং এই প্রক্রিয়া ধীর হয়ে গেছে। ৯০ এর দশকের শেষের দিকে এবং ২০০০ এর দশকের প্রথম দিকে উৎপাদিত ট্রানজিস্টার গুলো প্রতিবছরে অর্ধেক আকারে সংকুচিত হয়। আর এই ধারাবাহিকতায় নিয়মিতভাবে প্রসেসর গুলোর ব্যাপক উন্নতি লাভ করে।

কিন্তু, সময় বাড়ার সাথে সাথে প্রসেসর এর সংকুচিত হওয়ার এই প্রক্রিয়াটি আরও জটিল হতে থাকে। আর যার ফলে, আমরা ২০১৪ সালের পর থেকে ইন্টেল এর একটি ট্রানজিস্টার ও ছোট হতে দেখিনি।

Intel পিছিয়ে থাকার কারণে, মোবাইল ডিভাইস গুলো তাদের নিজস্ব চিপ তৈরির দিকে বেশ নজর দেয়। অ্যাপলের A12X চিপটি TSMC - এর 7nm প্রক্রিয়ায় তৈরি হচ্ছে এবং Samsung এর নিজস্ব চিপ 10nm প্রক্রিয়া তৈরি হচ্ছে। আর AMD এর পরবর্তী সিপিইউ গুলো TSMC - এর 7nm প্রসেসে তৈরি হচ্ছে। এটি তাদের জন্য ইন্টেলকে ছাড়িয়ে যাওয়ার এবং বাজারে ইন্টেল এর একচেটিয়া আধিপত্যের বিরুদ্ধে একটি প্রতিযোগিতা তৈরি করেছে; তোদের যতক্ষণ না ইন্টেলের 10nm "Sunny Cove" চিপগুলো তাক লাগানো শুরু করে।

"nm" মানে আসলে কী?

nm এর পূর্ণরুপ হলো Nanometer। সিপিইউ মূলত ফটোলিথোগ্রাফি ব্যবহার করে তৈরি করা হয়। যেখানে সিপিইউ এর একটি ছবি সিলিকনের উপর একটি অংশে খোদাই করা হয়। এই প্রক্রিয়াটি কীভাবে করা হয়, তার সঠিক পদ্ধতিকে সাধারণত Process Node হিসেবে উল্লেখ করা হয় এবং প্রস্তুতকারক ট্রানজিস্টার গুলো কতটা ছোট করা যেতে পারে তারপরিমাপ করা হয়।

যেহেতু ছোট ট্রানজিস্টারগুলো বেশি শক্তি সাশ্রয়ী, তাই এটি খুব বেশি গরম না হয়ে আরো বেশি ক্যালকুলেশন করতে পারে। যার ফলে, প্রসেসিং এর ক্ষেত্রে এনার্জি ও কম লাগে এবং একটি সিপিইউ এর কার্যক্ষমতা আরো অনেকাংশে বেড়ে যায়। একটি সিপিইউ এর ট্রানজিস্টার গুলোর সাইজ যত ছোট হবে, এটির খরচ এবং একই আকারের ভেতরে ট্রানজিস্টার এর ঘনত্ব বাড়বে। নির্দিষ্ট সাইজের ভেতরেই যদি বেশি ট্রানজিস্টার স্থাপন করা যায়, তাহলে প্রতি চিপে কোরের সংখ্যা আরো বাড়ানো যাবে।

একটি 7nm প্রসেসরের ট্রানজিস্টার গুলো 14nm প্রসেসর এর চাইতে দ্বিগুণ ঘন। অর্থাৎ, একটি সিপিইউ এর সাইজ যত কমিয়ে আনা হবে, এর ভেতরে ট্রানজিস্টারের ঘনত্ব তত বৃদ্ধি পাবে।

তবে, একটি প্রসেসর বা সিপিইউ এর ভালো-মন্দ বিচার করার জন্য এই সংখ্যাটি যথেষ্ট নয়। অর্থাৎ, একটি সিপিইউ এর ভেতরে ট্রানজিস্টার এর ঘনত্ব দিয়ে সেই সিপিইউ এর পারফরম্যান্স বিচার করা যায় না। তবে, এটি লক্ষ্য করা গুরুত্বপূর্ণ যে, একটি 14nm সিপিইউ এর অর্থ এই নয় যে, 7nm এর সিপিইউ 14nm এর চাইতে দ্বিগুণ ফাস্ট হবে। এটি ট্রানজিস্টারের আকারের সাথে নির্ভর করে না। তবে, একটি 14nm ঘনত্বের সিপিইউ এর চাইতে 7nm সিপিইউ এর পারফরম্যান্স অনেক ক্ষেত্রেই বেশি হবে। উদাহরণস্বরূপ, ধারণা করা হচ্ছে যে, Intel এর 10nm এর সিপিইউ টি TSMC এর 7nm CPU এর সাথে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করবে।

মোবাইল চিপস এর ক্ষেত্রে সিপিইউ ন্যানোমিটার এর প্রভাব

একটি সিপিইউ সংকুচিত করলে এর কার্যক্ষমতার বিষয়টি সবচাইতে বেশি পরিলক্ষিত হয় মোবাইল এবং ল্যাপটপ এর মত ডিভাইসে। যেখানে, 14nm সিপিইউ এর তুলনায় 7nm CPU টি অন্তত ২৫% কম পাওয়ার খরচ করতে পারে। আপনি একই পাওয়ারের অধীনে 7nm এ বেশি পারফরম্যান্স পেতে পারেন; কেননা এটি কম পাওয়ার খরচ করবে। আর, একটি মোবাইল কিংবা ল্যাপটপের ক্ষেত্রে ব্যাটারি পাওয়ারের বিষয়টি অনেক বেশি গুরুত্বপূর্ণ। এখানে কম ন্যানোমিটার টেকনোলজির প্রসেসরটি বেশি ন্যানোমিটার টেকনোলজির প্রসেসর এর চাইতে বেশি ব্যাটারি ব্যাকআপ দিতে পারবে।

একটি শক্তিশালী চিপ আমাদের ছোট ডিভাইস গুলোর পারফরমেন্স অনেকাংশে বৃদ্ধি করে।

একটি মাইক্রোচিপ ছোট হওয়া সবসময়ই সুসংবাদ। কারণ, একটি ফাস্টার এবং একটি শক্তিশালী চিপ প্রযুক্তি জগতের প্রায় প্রতিটি দিক প্রভাবিত করে। আমাদের ডিভাইসে ব্যবহৃত মাইক্রোচিপ যত বেশি ছোট হতে থাকবে, এটির পাওয়ার খরচ তত বেশি কমবে। আর, একই আয়তনের ভেতরে যত বেশি ট্রানজিস্টার স্থাপন করা যাবে, এটির কার্যক্ষমতা তত বেশি বৃদ্ধি পাবে।

আমরা যখন একটি নতুন মোবাইল কিনতে যাব, তখন অবশ্যই কম ন্যানোমিটার টেকনোলজির প্রসেসর যুক্ত ফোনটি নেওয়ার চেষ্টা করব। কেননা, দুইটি মোবাইলের সাথে তুলনা করলে, কম ন্যানোমিটার সিপিইউ এর পারফরম্যান্স বেশি হবে। আশা করছি, আমি আপনাকে nm (Nanometer) টেকনোলজির বিষয়টি বুঝাতে পেরেছি।