2.3: साइडबार- मूर का नियम

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Ly-Huong T. Pham, Tejal Desai-Naik, Laurie Hammond, & Wael Abdeljabbar
ASCCC Open Educational Resources Initiative (OERI)

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प्रौद्योगिकी आगे बढ़ रही है, और कंप्यूटर हर साल तेजी से बढ़ रहे हैं। उपभोक्ता अक्सर आज के स्मार्टफोन, टैबलेट या पीसी मॉडल को खरीदने के बारे में अनिश्चित होते हैं क्योंकि जल्द ही एक अधिक उन्नत मॉडल सामने आ जाएगा, जिससे उन्हें अफसोस होगा कि यह अब सबसे उन्नत नहीं होगा। फेयरचाइल्ड के सह-संस्थापक और इंटेल के संस्थापकों में से एक गॉर्डन मूर ने 1965 में इस घटना को मान्यता दी, यह देखते हुए कि माइक्रोप्रोसेसर ट्रांजिस्टर की संख्या हर साल दोगुनी हो रही थी। उनकी अंतर्दृष्टि अंततः मूर के नियम में विकसित हुई, जिसमें कहा गया है कि चिप पर ट्रांजिस्टर की संख्या हर दो साल में दोगुनी हो जाएगी। (मूर, 1965)। इसे इस अवधारणा में सामान्यीकृत किया गया है कि समान मूल्य बिंदु के लिए कंप्यूटिंग शक्ति हर दो साल में दोगुनी हो जाएगी। इसे देखने का एक और तरीका यह सोचना है कि एक ही कंप्यूटिंग पावर की कीमत हर दो साल में आधे में कट जाएगी। हालांकि कई लोगों ने इसके निधन की भविष्यवाणी की है, लेकिन मूर का कानून पचपन वर्षों से अधिक समय तक रहा है। डिजाइन और AI समर्थन में नवाचार के साथ प्रौद्योगिकी बदल रही है। विशेषज्ञ अब मानते हैं,

“खेल का नाम अब तकनीक पारंपरिक सिलिकॉन ट्रांजिस्टर नहीं हो सकती है; अब यह क्वांटम कंप्यूटिंग हो सकता है, जो एक अलग संरचना और नैनो-बायोटेक्नोलॉजी है, जिसमें प्रोटीन और एंजाइम होते हैं जो जैविक होते हैं।”

इसलिए यह अगले पांच वर्षों में झूठ की तरह है, मूर के कानून का जोर बदल जाएगा। विशेषज्ञों का मानना है कि एक चिप पर घटकों के आकार को लगातार कम करने की भौतिक सीमाओं के कारण मूर का कानून अनिश्चित काल तक नहीं चल पाएगा। वर्तमान में, चिप्स पर अरबों ट्रांजिस्टर नग्न आंखों को दिखाई नहीं देते हैं। ऐसा माना जाता है कि यदि मूर का कानून 2050 तक जारी रहेगा, तो इंजीनियरों को उन घटकों से ट्रांजिस्टर डिजाइन करना होगा जो हाइड्रोजन के एक परमाणु से छोटे होते हैं।

120 वर्षों से अधिक मूर के कानून का एक अद्यतन संस्करण (कुर्ज़वील के ग्राफ पर आधारित)। 7 सबसे हालिया डेटा बिंदु सभी NVIDIA GPU हैं। — चित्र$\PageIndex{1}$: 120 वर्षों में मूर का नियम। Jurvetson की छवि CC BY-SA 2.0 के तहत लाइसेंस प्राप्त है

यह आंकड़ा एक घने एकीकृत सर्किट में ट्रांजिस्टर की संख्या से जुड़े मूर के कानून अनुभवजन्य संबंध का प्रतिनिधित्व करता है जो हर दो साल में दोगुना हो जाता है।

एक बिंदु होगा, किसी दिन, जहां हम प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के शीर्ष पर पहुंचेंगे क्योंकि घातीय वृद्धि के समय सर्किट को सिकोड़ने के लिए आगे बढ़ने के लिए चुनौतियां अधिक महंगी हो जाएंगी। इसके बाद प्रौद्योगिकी नवाचार के कारण मूर का कानून पुराना हो जाएगा। इंजीनियर प्रदर्शन बढ़ाने के नए तरीकों के लिए प्रयास करना जारी रखेंगे (मूर, 1965)।

मदरबोर्ड

मदरबोर्ड पर कंप्यूटर टियर का मुख्य सर्किट बोर्ड हब है। हब कंप्यूटर के इनपुट और घटकों को जोड़ता है। यह हार्ड ड्राइव और वीडियो कार्ड द्वारा प्राप्त शक्ति को भी नियंत्रित करता है। मदरबोर्ड एक महत्वपूर्ण घटक है, जिसमें सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (सीपीयू), मेमोरी और इनपुट और आउटपुट कनेक्टर हैं। सीपीयू, मेमोरी और स्टोरेज कंपोनेंट्स, अन्य चीजों के अलावा, सभी मदरबोर्ड से जुड़ते हैं। मदरबोर्ड विभिन्न आकृतियों और आकारों में आते हैं; मदरबोर्ड की कीमतें भी जटिलता के आधार पर भिन्न होती हैं। जटिलता इस बात पर निर्भर करती है कि कंप्यूटर को कितना कॉम्पैक्ट या विस्तार योग्य बनाया गया है। अधिकांश आधुनिक मदरबोर्ड में कई एकीकृत घटक होते हैं, जैसे कि वीडियो और ध्वनि प्रसंस्करण, जिसमें अलग-अलग घटकों की आवश्यकता होती है।

रैंडम-एक्सेस मेमोरी

जब कोई कंप्यूटर शुरू होता है, तो वह हार्ड डिस्क से जानकारी को अपनी कार्यशील मेमोरी में लोड करना शुरू कर देता है। आपके कंप्यूटर की अल्पकालिक मेमोरी को रैंडम-एक्सेस मेमोरी (RAM) कहा जाता है, जो हार्ड डिस्क की तुलना में डेटा को बहुत तेज़ी से स्थानांतरित करता है। कंप्यूटर पर आपके द्वारा चलाए जा रहे किसी भी प्रोग्राम को प्रोसेसिंग के लिए रैम में लोड किया जाता है। रैम एक हाई-स्पीड घटक है जो कंप्यूटर को वर्तमान और निकट-भविष्य के उपयोग के लिए आवश्यक सभी सूचनाओं को संग्रहीत करता है। रैम को एक्सेस करना हार्ड ड्राइव से इसे पुनर्प्राप्त करने की तुलना में बहुत तेज़ है। कंप्यूटर को प्रभावी ढंग से काम करने के लिए, न्यूनतम मात्रा में रैम स्थापित होना चाहिए। ज्यादातर मामलों में, अधिक रैम जोड़ने से कंप्यूटर तेजी से चल सकेगा। रैम का आकार बढ़ाते हुए, इस एक्सेस ऑपरेशन को कितनी बार किया जाता है, जिससे कंप्यूटर तेजी से चलता है। रैम की एक और विशेषता यह है कि यह अस्थिर या अस्थायी मेमोरी है। इसका मतलब यह है कि यह डेटा को तब तक स्टोर कर सकता है जब तक उसे बिजली मिलती है; जब कंप्यूटर बंद हो जाता है, तो रैम में संग्रहीत कोई भी डेटा खो जाता है। यही कारण है कि हमें हार्ड ड्राइव और एसएसडी की आवश्यकता होती है जो सिस्टम को बंद करने पर जानकारी रखते हैं।

रैम को आमतौर पर डुअल-इनलाइन मेमोरी मॉड्यूल (DIMM) का उपयोग करके पर्सनल कंप्यूटर में इंस्टॉल किया जाता है। कंप्यूटर में स्वीकार किए जाने वाले DIMM का प्रकार मदरबोर्ड पर निर्भर है। जैसा कि मूर के नियम द्वारा वर्णित है, पिछले कुछ वर्षों में डीआईएमएम की स्मृति और गति में नाटकीय रूप से वृद्धि हुई है।

हार्ड डिस्क और हार्ड ड्राइव

जबकि रैम का उपयोग कार्यशील मेमोरी के रूप में किया जाता है, कंप्यूटर को लंबी अवधि के लिए डेटा संग्रहीत करने के लिए भी जगह की आवश्यकता होती है। आज के अधिकांश व्यक्तिगत कंप्यूटर लंबी अवधि के डेटा भंडारण के लिए हार्ड डिस्क का उपयोग करते हैं। हार्ड डिस्क एक चुंबकीय सामग्री डिस्क है; हार्ड डिस्क ड्राइव या एचडीडी डेटा को हार्ड डिस्क में संग्रहीत करने का उपकरण है। डिस्क वह जगह है जहां कंप्यूटर बंद होने पर डेटा संग्रहीत किया जाता है और कंप्यूटर चालू होने पर से पुनर्प्राप्त किया जाता है। SSD की तुलना में HDD सस्ती कीमत पर बहुत सारा स्टोरेज प्रदान करता है।

सॉलिड-स्टेट ड्राइव

SSD एक नई पीढ़ी का उपकरण है जो हार्ड डिस्क की जगह लेता है। वे बहुत तेज़ हैं, और वे फ़्लैश-आधारित मेमोरी का उपयोग करते हैं। सेमीकंडक्टर चिप्स का उपयोग डेटा को स्टोर करने के लिए किया जाता है, चुंबकीय मीडिया के लिए नहीं। एक एम्बेडेड प्रोसेसर (या मस्तिष्क) डेटा पढ़ता है और लिखता है। मस्तिष्क, जिसे नियंत्रक कहा जाता है, पढ़ने और लिखने की गति को निर्धारित करने में एक महत्वपूर्ण कारक है। SSD की कीमत कम हो रही है, लेकिन वे महंगे हैं। SSD का कोई हिलता हुआ भाग नहीं है, HDD के विपरीत, जो कताई और टूटने के खराब होने से संबंधित है।

SSD बनाम HDD की तुलना

चेकमार्क श्रेणी में सर्वश्रेष्ठ चयन का प्रतिनिधित्व करते हैं।

सॉलिड स्टेट ड्राइव और हार्ड डिस्क ड्राइव की तुलना
गुण	SSD (सॉलिड स्टेट ड्राइव)	HDD (हार्ड डिस्क ड्राइव)
पावर ड्रा/बैटरी लाइफ	कम पावर ड्रा, औसत 2 - 3 वाट, जिसके परिणामस्वरूप 30+ मिनट की बैटरी बूस्ट होती है।	अधिक पावर ड्रा— औसत 6 - 7 वाट है और इसलिए अधिक बैटरी का उपयोग करता है।
लागत	महँगा, लगभग $0.20 प्रति गीगाबाइट (1TB ड्राइव खरीदने पर आधारित)।	केवल $0.03 प्रति गीगाबाइट, बहुत सस्ता (4TB मॉडल खरीदना)
क्षमता	आमतौर पर नोटबुक आकार ड्राइव के लिए 1TB से बड़ा नहीं; डेस्कटॉप के लिए 4TB अधिकतम।	आमतौर पर नोटबुक आकार ड्राइव के लिए लगभग 500GB और 2TB अधिकतम; डेस्कटॉप के लिए 10TB अधिकतम।
ऑपरेटिंग सिस्टम बूट-टाइम	लगभग 10-13 सेकंड का औसत बूटअप समय।	लगभग 30-40 सेकंड का औसत बूटअप समय।
शोर	कोई हिलता हुआ भाग नहीं है और, इस तरह, कोई आवाज नहीं है।	श्रव्य क्लिक और कताई सुनी जा सकती है।
वाइब्रेशन	कोई कंपन नहीं है क्योंकि हिलने वाले हिस्से नहीं होते हैं।	प्लेटर्स के घूमने से कभी-कभी कंपन हो सकता है।
गर्मी का उत्पादन	लोअर पावर ड्रा और कोई हिलता हुआ भाग नहीं, इसलिए बहुत कम गर्मी उत्पन्न होती है।	HDD ज्यादा गर्मी पैदा नहीं करता है, लेकिन मूविंग पार्ट्स और हाई पावर ड्रॉ के कारण इसमें SSD की तुलना में औसत दर्जे की मात्रा अधिक होगी।
असफलता की दर	2.0 मिलियन घंटे की असफलता दर के बीच औसत समय।	1.5 मिलियन घंटे की असफलता दर के बीच औसत समय।
फ़ाइल कॉपी/लिखने की गति	आमतौर पर 200 एमबी/एस से ऊपर और अत्याधुनिक ड्राइव के लिए 550 एमबी/एस तक।	रेंज 50 - 120 एमबी/एस से कहीं भी हो सकती है।
एनक्रिप्शन	पूर्ण डिस्क एन्क्रिप्शन (FDE) कुछ मॉडलों पर समर्थित।	पूर्ण डिस्क एन्क्रिप्शन (FDE) कुछ मॉडलों पर समर्थित।
फ़ाइल खोलने की गति	HDD की तुलना में 30% तक तेज।	SSD की तुलना में धीमी।
चुंबकत्व प्रभावित?	एक SSD चुंबकत्व के किसी भी प्रभाव से सुरक्षित है।	मैग्नेट डेटा मिटा सकते हैं।

सन्दर्भ

मूर, गॉर्डन ई. (1965)। “एकीकृत सर्किट पर अधिक घटकों को क्रैम करना” (पीडीएफ)। इलेक्ट्रॉनिक्स मैगज़ीन। पृष्ठ 4। 2012-10-18 को लिया गया।