हमें चिप पर निगरानी प्रणाली की आवश्यकता क्यों है

ब्रिटिश स्टार्टअप UltraSoC ने प्रदर्शन का त्याग किए बिना चिप प्रदर्शन को ट्रैक करने के लिए ऑन-चिप तकनीक की शुरुआत की। हम आपको बताते हैं कि समाधान कैसे काम करता है।


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क्यों एक चिप में निगरानी प्रणाली लागू करें

विषम उपकरणों को कई ब्लॉकों से बनाया गया है। वे प्रोसेसर, कोप्रोसेसर या इंटीग्रेटेड सर्किट ASIC हो सकते हैं। कंप्यूटिंग मॉड्यूल की विशेषज्ञता पूरे सिस्टम के प्रदर्शन में सुधार करती है, लेकिन "मल्टीकंपोनेंट रचना" अनुकूलन के साथ कठिनाइयों की ओर जाता है - प्रत्येक हार्डवेयर इकाई को ट्यूनिंग की आवश्यकता होती है।

यदि चिप्स का उपयोग किसी बड़े डेटा केंद्र द्वारा किया जाता है, तो समस्या समाप्त हो जाती है। विशाल बुनियादी ढांचे की निगरानी करना कोई आसान काम नहीं है। विशिष्ट सॉफ़्टवेयर समाधान अक्सर कंप्यूटिंग सिस्टम की दक्षता को नुकसान पहुंचाते हैं। उदाहरण के लिए, iPerf चैनल की बैंडविड्थ को मापने की उपयोगिता नेटवर्क के प्रदर्शन को 10-15% कम कर देती है ।

इस समस्या को हल करने के लिए, UltraSoC ने चिप पर सीधे निगरानी उपकरण लागू किया। कंपनी ने कई तार्किक अर्धचालक मॉड्यूल विकसित किए हैं , जिनमें से प्रत्येक कार्य - निगरानी, ​​डिबगिंग, सुरक्षा में से एक के लिए जिम्मेदार है। चिप निर्माता इन मॉड्यूल का उपयोग कर सकते हैं और उन्हें प्रोसेसर, जीपीयू, नेटवर्क इंटरफेस के साथ एक ही सर्किट पर रख सकते हैं। यह आपको चिप के सभी घटकों से "इनवेसिव सॉफ़्टवेयर समाधानों के बिना" जगह में डेटा एकत्र करने की अनुमति देता है। इस तकनीक को पहले से ही मानक आर्किटेक्चर के साथ काम करने के लिए अनुकूलित किया गया है: एआरएम और आरआईएससी-वी से एमआइपीएस और एक्सटेन्सा।

सिस्टम डिवाइस

UltraSoC लगभग तीस मॉड्यूल प्रदान करता है जिन्हें एक चिप (SoC) पर किसी विशेष प्रणाली की विशेषताओं के आधार पर इकट्ठा किया जा सकता है। मॉड्यूल तीन वर्गों में विभाजित हैं:

1. एनालिटिक्स के ब्लॉक - चिप के घटकों को नियंत्रित और मॉनिटर करते हैं;
2. मैसेजिंग ब्लॉक्स - एक दूसरे से UltraSoC मॉड्यूल कनेक्ट करें;
3. संचारक - बाहरी प्रणालियों और आंतरिक घटकों के साथ संचार के लिए इंटरफेस।

उदाहरण के लिए, RISC-V आर्किटेक्चर पर आधारित माइक्रोप्रोसेसरों के लिए, पूरी प्रणाली इस तरह दिख सकती है :



चिप घटकों की स्थिति पर प्राप्त डेटा विभिन्न इंटरफेस के माध्यम से प्रदर्शित किया जा सकता है: यूएसबी, ईथरनेट, पीसीआई-एक्सप्रेस और यहां तक ​​कि वाई-फाई। घटकों के संचालन में विसंगतियों की खोज करने के लिए इस जानकारी को किसी भी विश्लेषणात्मक प्रणाली में डाउनलोड किया जा सकता है।

समाधान के संभावित और नुकसान

UltraSoC डेवलपर्स का कहना है कि उनका सिस्टम डेटा केंद्रों में एप्लिकेशन ढूंढेगा और क्लाउड प्रदाताओं को बड़े पैमाने पर क्लाउड बुनियादी ढांचे की निगरानी करने में मदद करेगा। चूंकि एक चिप पर सिस्टम पैरामीटर को हार्डवेयर का उपयोग करके मॉनिटर किया जाता है जो (सॉफ़्टवेयर के विपरीत) प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करता है, डेटा सेंटर ऑपरेटर वास्तविक समय में सर्वर की स्थिति डेटा प्राप्त कर सकेंगे।

इस तथ्य के कारण कि प्रौद्योगिकी सीधे निम्न-स्तरीय घटकों के संचालन का मूल्यांकन करती है, यह तथाकथित हेइज़ेनबैग के कारण को जल्दी से निर्धारित करने में मदद करेगी - "अस्थायी त्रुटियां" जो इस तथ्य के कारण पकड़ना मुश्किल है कि वे नियमित रूप से गुणों को बदलते हैं।

लेकिन इससे पहले कि तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग किया जा सके, UltraSoC टीम को निर्माताओं को अपने चिप्स में समाधान को एकीकृत करने के लिए राजी करना होगा। इसके कार्यान्वयन से व्यावसायिक प्रक्रियाएं जटिल हो जाएंगी, उत्पादन लागत बढ़ेगी और माइक्रोक्रेसीटस की कीमत में वृद्धि होगी। इसलिए, कई कंपनियां इस तथ्य का हवाला देते हुए मना कर सकती हैं कि ग्राहकों के लिए अपने दम पर थर्ड-पार्टी मॉनिटरिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग करना सस्ता होगा।

लेकिन कई निर्माता अभी भी उत्पाद का परीक्षण करना चाहते हैं। उदाहरण के लिए, एस्पेरांतो अपने प्रदर्शन को ट्रैक करने के लिए एक हजार RISC-V- आधारित प्रोसेसर और AI / ML त्वरक में UltraSoC प्रौद्योगिकी को तैनात करने का इरादा रखता है ।

वैकल्पिक विकास

अन्य संगठन भी ऑन-चिप सिस्टम विकसित कर रहे हैं। विशेष रूप से, वोल्टेज और तापमान की निगरानी के लिए विशेष सेंसर (पीवीटी - प्रक्रिया, वोल्टेज, तापमान)। वे एक चिप और एएसआईसी में सिस्टम में काम के लिए जमीन हैं। पिछले साल की शुरुआत में, मॉर्टेक ने चिप निर्माता टीएसएमसी के समर्थन को सूचीबद्ध किया और 12-एनएम चिप्स में अपनी तकनीक को लागू किया। कंपनी को भरोसा है कि ऑन-बोर्ड मॉनिटरिंग सिस्टम वाले प्रोसेसर डेटा सेंटर, मोबाइल डिवाइसेस, AI सिस्टम, IoT और इतने पर एप्लिकेशन ढूंढेंगे।

एक अन्य परियोजना - "स्मार्ट" पीवीटी सेंसर - कंपनियों के संयुक्त कार्य का परिणाम था । डिजिटल निगरानी और विश्लेषण प्रणालियों UltraSoC और भौतिक सेंसर Moortec का संयोजन आपको SoC की स्थिति की व्यापक निगरानी करने और वास्तविक समय में लोड का अनुकूलन करने की अनुमति देता है।

भविष्य में प्रौद्योगिकी का इंतजार है

UltraSoC के डेवलपर्स का मानना ​​है कि उच्च-तकनीकी समाधान (AI, ML, IoT) की बढ़ती लोकप्रियता, साथ ही विषम प्रणालियों के लिए संक्रमण, अंतर्निहित निगरानी उपकरणों को अपरिहार्य बना देगा।

कंपनी की योजना समाधान वास्तुकला को अधिक लचीला और अनुकूलन योग्य बनाने की है। ऐसा करने के लिए, UltraSoC ने UltraDevelop 2 विकसित करना शुरू किया। यह एक एकीकृत विकास वातावरण (IDE) है, जिसके साथ आप चिप घटकों के मापदंडों को कॉन्फ़िगर, डिबग और ऑप्टिमाइज़ कर सकते हैं। इसकी रिलीज 2019 की दूसरी तिमाही के लिए निर्धारित है।

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