Computing with Memory
મેમરી સાથે કોમ્પ્યુટિંગ એ કમ્પ્યુટિંગ પ્લેટફોર્મનો સંદર્ભ આપે છે જ્યાં કાર્ય પ્રતિસાદ મેમરી એરેમાં સંગ્રહિત થાય છે, ક્યાં તો એક અથવા દ્વિ-પરિમાણીય, લુકઅપ કોષ્ટકો (એલયુટી) ના સ્વરૂપમાં અને કાર્યોનું મૂલ્યાંકન એલયુટીમાંથી મૂલ્યોને પુનઃપ્રાપ્ત કરીને કરવામાં આવે છે. આ કમ્પ્યુટિંગ પ્લેટફોર્મ્સ ક્યાં તો શુદ્ધ અવકાશી કમ્પ્યુટિંગ મોડેલને અનુસરી શકે છે, જેમ કે ફિલ્ડ-પ્રોગ્રામેબલ ગેટ એરે (એફ. પી. જી. એ.), અથવા ટેમ્પોરલ કમ્પ્યુટિંગ મોડેલ, જ્યાં કાર્યનું મૂલ્યાંકન બહુવિધ ઘડિયાળ ચક્રમાં થાય છે. પછીના અભિગમનો ઉદ્દેશ કમ્પ્યુટિંગ તત્વની અંદર ઇન્ટરકનેક્ટ સંસાધનોને ફોલ્ડ કરીને એફ. પી. જી. એ. માં પ્રોગ્રામેબલ ઇન્ટરકનેક્ટના ઓવરહેડને ઘટાડવાનો છે. તે મોટા બહુવિધ-ઇનપુટ બહુવિધ-આઉટપુટ એલયુટીને સંગ્રહિત કરવા માટે ગાઢ દ્વિ-પરિમાણીય મેમરી એરેનો ઉપયોગ કરે છે. મેમરી સાથે કોમ્પ્યુટિંગ મેમરી અથવા પ્રોસેસર-ઇન-મેમરી (પી. આઈ. એમ.) વિભાવનાઓમાં કમ્પ્યુટિંગથી અલગ છે, જે મેમરી વિલંબતા ઘટાડવા અને બેન્ડવિડ્થ વધારવા માટે એક જ ચિપ પર પ્રોસેસર અને મેમરીને એકીકૃત કરવાના સંદર્ભમાં વ્યાપકપણે તપાસ કરવામાં આવે છે. આ આર્કિટેક્ચર પ્રોસેસર અને મેમરી વચ્ચેના અંતરને ઘટાડવાનો પ્રયાસ કરે છે. બર્કલે આઈઆરએએમ પ્રોજેક્ટ પીઆઇએમ આર્કિટેક્ચરના ક્ષેત્રમાં એક નોંધપાત્ર યોગદાન છે. વિગતો મેમરી પ્લેટફોર્મ્સ સાથે કોમ્પ્યુટિંગનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે હાર્ડવેર પુનઃરૂપરેખાંકિતતાનો લાભ પ્રદાન કરવા માટે થાય છે. પુનઃરૂપરેખાંકિત કરી શકાય તેવા કમ્પ્યુટિંગ પ્લેટફોર્મ્સ ડિઝાઇન ખર્ચમાં ઘટાડો, પ્રારંભિક સમય-થી-બજાર, ઝડપી પ્રોટોટાઇપિંગ અને સરળતાથી કસ્ટમાઇઝ કરી શકાય તેવી હાર્ડવેર સિસ્ટમ્સની દ્રષ્ટિએ ફાયદા પ્રદાન કરે છે. એફ. પી. જી. એ. ડિજિટલ સર્કિટના અમલીકરણ માટે લોકપ્રિય પુનઃરૂપરેખાંકિત કરી શકાય તેવું કમ્પ્યુટિંગ પ્લેટફોર્મ રજૂ કરે છે. તેઓ શુદ્ધ અવકાશી કમ્પ્યુટિંગ મોડેલને અનુસરે છે. 1985માં તેમની શરૂઆત થઈ ત્યારથી, એફ. પી. જી. એ. ના મૂળભૂત માળખામાં કન્ફિગરેબલ લોજિક બ્લોક્સ (સી. એલ. બી.) ની દ્વિ-પરિમાણીય શ્રેણી અને પ્રોગ્રામેબલ ઇન્ટરકનેક્ટ મેટ્રિક્સનો સમાવેશ થતો રહ્યો છે. એફ. પી. જી. એ. પ્રદર્શન અને પાવર ડિસિપેશન મોટે ભાગે વિસ્તૃત પ્રોગ્રામેબલ ઇન્ટરકનેક્ટ (પી. આઈ.) આર્કિટેક્ચર દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવે છે. એફ. પી. જી. એ. માં પી. આઈ. આર્કિટેક્ચરની અસરને ઘટાડવાની એક અસરકારક રીત એ છે કે નાના એલ. યુ. ટી. ને નજીકમાં મૂકવા (ક્લસ્ટર્સ તરીકે ઓળખાય છે) અને સ્થાનિક ઇન્ટરકનેક્ટ્સનો ઉપયોગ કરીને ઇન્ટ્રા-ક્લસ્ટર સંચારને મંજૂરી આપવી. ક્લસ્ટર્ડ એફ. પી. જી. એ. આર્કિટેક્ચરના ફાયદાઓને કારણે, મુખ્ય એફ. પી. જી. એ. વિક્રેતાઓએ તેને તેમના વ્યાપારી ઉત્પાદનોમાં સામેલ કર્યું છે. મોટા મલ્ટી-ઇનપુટ મલ્ટી-આઉટપુટ એલ. યુ. ટી. ને એમ્બેડેડ મેમરી બ્લોકમાં મેપિંગ કરીને ફાઇન-ગ્રેઇન્ડ એફ. પી. જી. એ. માં પી. આઈ. ને કારણે થતા ઓવરહેડને ઘટાડવા માટે પણ તપાસ કરવામાં આવી છે. જો કે તે સમાન અવકાશી કમ્પ્યુટિંગ મોડેલને અનુસરે છે, તર્ક કાર્યોનો એક ભાગ એમ્બેડેડ મેમરી બ્લોકનો ઉપયોગ કરીને અમલમાં મૂકવામાં આવે છે જ્યારે બાકીનો ભાગ નાના એલયુટીનો ઉપયોગ કરીને સાકાર થાય છે. આવા વિજાતીય મેપિંગ પ્રોગ્રામેબલ ઇન્ટરકનેક્ટ્સના યોગદાનને ઘટાડીને વિસ્તાર અને કામગીરીમાં સુધારો કરી શકે છે. એફ. પી. જી. એ. ના શુદ્ધ અવકાશી કમ્પ્યુટિંગ મોડેલથી વિપરીત, એક પુનઃરૂપરેખાંકિત કરી શકાય તેવું કમ્પ્યુટિંગ પ્લેટફોર્મ કે જે ટેમ્પોરલ કમ્પ્યુટિંગ મોડેલ (અથવા ટેમ્પોરલ અને અવકાશી બંનેનું સંયોજન) નો ઉપયોગ કરે છે તેની પણ પરંપરાગત એફ. પી. જી. એ. કરતા કામગીરી અને ઊર્જામાં સુધારાના સંદર્ભમાં તપાસ કરવામાં આવી છે. મેમરી બેઝ્ડ કમ્પ્યુટિંગ (એમબીસી) તરીકે ઓળખાતા આ પ્લેટફોર્મ એલયુટીને સંગ્રહિત કરવા માટે ગાઢ દ્વિ-પરિમાણીય મેમરી એરેનો ઉપયોગ કરે છે. આવા માળખાઓ જટિલ કાર્ય (એફ) ને નાના પેટા-કાર્યોમાં તોડવા પર આધાર રાખે છે; મેમરી એરેમાં બહુ-ઇનપુટ, બહુ-આઉટપુટ એલયુટી તરીકે પેટા-કાર્યોને રજૂ કરે છે; અને બહુવિધ ચક્રોમાં કાર્ય એફનું મૂલ્યાંકન કરે છે. એમબીસી નેનોસ્કેલ મેમરીના ઉચ્ચ ઘનતા, ઓછી શક્તિ અને ઉચ્ચ પ્રદર્શન લાભોનો લાભ લઈ શકે છે. દરેક કમ્પ્યુટિંગ તત્વમાં એલ. યુ. ટી. સંગ્રહિત કરવા માટે દ્વિ-પરિમાણીય મેમરી એરે, પેટા-કાર્યોના અનુક્રમણિકા મૂલ્યાંકન માટે એક નાનું નિયંત્રક અને વ્યક્તિગત પાર્ટીશનોમાંથી મધ્યવર્તી આઉટપુટ રાખવા માટે કામચલાઉ રજિસ્ટરનો સમૂહ સામેલ છે. દરેક કમ્પ્યુટિંગ બ્લોકની અંદર એક ઝડપી, સ્થાનિક રૂટીંગ માળખું એલ. યુ. ટી. ઍક્સેસ માટેનું સરનામું બનાવે છે. આવા બહુવિધ કમ્પ્યુટિંગ ઘટકોને મોટા કાર્યોના મેપિંગને સક્ષમ કરવા માટે એફ. પી. જી. એ. જેવા પ્રોગ્રામેબલ ઇન્ટરકનેક્ટ આર્કિટેક્ચરનો ઉપયોગ કરીને અવકાશી રીતે જોડી શકાય છે. કમ્પ્યુટિંગ તત્વોની અંદર સ્થાનિક સમય-બહુવિધ અમલ પ્રોગ્રામેબલ ઇન્ટરકનેક્ટ્સની જરૂરિયાતને ભારે ઘટાડી શકે છે જે ઊર્જા-વિલંબિત ઉત્પાદનમાં મોટા સુધારા તરફ દોરી જાય છે અને તકનીકી પેઢીઓમાં કામગીરીની વધુ સારી માપનીયતા તરફ દોરી જાય છે. દરેક કમ્પ્યુટિંગ તત્વની અંદરની મેમરી એરેને સામગ્રી-એડ્રેસેબલ મેમરી (CAM) દ્વારા અનુભવી શકાય છે જેથી ચોક્કસ કાર્યક્રમો માટે મેમરીની જરૂરિયાતને ભારે ઘટાડી શકાય. કોમ્પ્યુટેશનલ રેમ ફિલ્ડ-પ્રોગ્રામેબલ ગેટ એરે (એફ. પી. જી. એ.) મેમોઇઝેશન રિકન્ફિગરેબલ કમ્પ્યુટિંગ સંદર્ભો કોમ્પ્યુટર ઇજનેરી ગણતરીના નમૂનાઓ પણ જુઓ.