Computing with Memory
मेमोरी के साथ कम्प्यूटिंग उन कंप्यूटिंग प्लेटफार्मों को संदर्भित करता है जहां फ़ंक्शन प्रतिक्रिया को मेमोरी सरणी में संग्रहीत किया जाता है, या तो एक या दो-आयामी, लुकअप टेबल (एलयूटी) के रूप में और कार्यों का मूल्यांकन एलयूटी से मूल्यों को पुनर्प्राप्त करके किया जाता है। ये कंप्यूटिंग प्लेटफॉर्म या तो विशुद्ध रूप से स्थानिक कंप्यूटिंग मॉडल का पालन कर सकते हैं, जैसे कि फील्ड-प्रोग्रामेबल गेट ऐरे (एफ. पी. जी. ए.), या एक अस्थायी कंप्यूटिंग मॉडल, जहां एक कार्य का मूल्यांकन कई घड़ी चक्रों में किया जाता है। बाद के दृष्टिकोण का उद्देश्य एक कंप्यूटिंग तत्व के अंदर इंटरकनेक्ट संसाधनों को मोड़कर एफ. पी. जी. ए. में प्रोग्रामेबल इंटरकनेक्ट के ओवरहेड को कम करना है। यह बड़े बहु-इनपुट बहु-आउटपुट एल. यू. टी. को संग्रहीत करने के लिए घने द्वि-आयामी स्मृति सरणियों का उपयोग करता है। मेमोरी के साथ कम्प्यूटिंग कंप्यूटिंग इन मेमोरी या प्रोसेसर-इन-मेमोरी (पी. आई. एम.) अवधारणाओं से अलग है, जो मेमोरी विलंबता को कम करने और बैंडविड्थ बढ़ाने के लिए एक ही चिप पर प्रोसेसर और मेमोरी को एकीकृत करने के संदर्भ में व्यापक रूप से जांच की जाती है। ये आर्किटेक्चर प्रोसेसर और मेमोरी के बीच डेटा की यात्रा की दूरी को कम करने का प्रयास करते हैं। बर्कले आई. आर. ए. एम. परियोजना पी. आई. एम. वास्तुकला के क्षेत्र में एक उल्लेखनीय योगदान है। मेमोरी प्लेटफ़ॉर्म के साथ कम्प्यूटिंग का उपयोग आमतौर पर हार्डवेयर पुनर्संयोजन का लाभ प्रदान करने के लिए किया जाता है। पुनर्गठित कम्प्यूटिंग प्लेटफॉर्म कम डिजाइन लागत, जल्दी समय-से-बाजार, तेजी से प्रोटोटाइपिंग और आसानी से अनुकूलन योग्य हार्डवेयर प्रणालियों के संदर्भ में लाभ प्रदान करते हैं। एफ. पी. जी. ए. डिजिटल परिपथों को लागू करने के लिए एक लोकप्रिय पुनर्संयोजित कंप्यूटिंग प्लेटफॉर्म प्रस्तुत करते हैं। वे विशुद्ध रूप से स्थानिक कंप्यूटिंग मॉडल का पालन करते हैं। 1985 में अपनी स्थापना के बाद से, एफ. पी. जी. ए. की मूल संरचना में कॉन्फ़िगरेबल लॉजिक ब्लॉक (सी. एल. बी.) की द्वि-आयामी सरणी और एक प्रोग्रामेबल इंटरकनेक्ट मैट्रिक्स शामिल है। एफ. पी. जी. ए. प्रदर्शन और बिजली अपव्यय काफी हद तक विस्तृत प्रोग्रामेबल इंटरकनेक्ट (पी. आई.) वास्तुकला का प्रभुत्व है। एफ. पी. जी. ए. में पी. आई. संरचना के प्रभाव को कम करने का एक प्रभावी तरीका है छोटे एल. यू. टी. को निकटता (समूहों के रूप में संदर्भित) में रखना और स्थानीय इंटरकनेक्ट्स का उपयोग करके इंट्रा-क्लस्टर संचार की अनुमति देना। क्लस्टर एफ. पी. जी. ए. वास्तुकला के लाभों के कारण, प्रमुख एफ. पी. जी. ए. विक्रेताओं ने इसे अपने वाणिज्यिक उत्पादों में शामिल किया है। एम्बेडेड मेमोरी ब्लॉक में बड़े मल्टी-इनपुट मल्टी-आउटपुट एल. यू. टी. का मानचित्रण करके महीन दाने वाले एफ. पी. जी. ए. में पी. आई. के कारण ओवरहेड को कम करने के लिए भी जांच की गई है। हालांकि यह एक समान स्थानिक कंप्यूटिंग मॉडल का अनुसरण करता है, तर्क कार्यों के हिस्से को एम्बेडेड मेमोरी ब्लॉक का उपयोग करके लागू किया जाता है जबकि शेष भाग को छोटे एलयूटी का उपयोग करके महसूस किया जाता है। इस तरह का विषम मानचित्रण प्रोग्राम करने योग्य इंटरकनेक्ट्स के योगदान को कम करके क्षेत्र और प्रदर्शन में सुधार कर सकता है। एफ. पी. जी. ए. के विशुद्ध रूप से स्थानिक कंप्यूटिंग मॉडल के विपरीत, एक पुनर्संयोजन योग्य कंप्यूटिंग प्लेटफॉर्म जो एक अस्थायी कंप्यूटिंग मॉडल (या अस्थायी और स्थानिक दोनों के संयोजन) को नियोजित करता है, की भी पारंपरिक एफ. पी. जी. ए. की तुलना में प्रदर्शन और ऊर्जा में सुधार के संदर्भ में जांच की गई है। ये प्लेटफॉर्म, जिन्हें मेमोरी बेस्ड कम्प्यूटिंग (एम. बी. सी.) के रूप में जाना जाता है, एल. यू. टी. को संग्रहीत करने के लिए घने दो-आयामी मेमोरी सरणी का उपयोग करते हैं। इस तरह के ढांचे एक जटिल कार्य (एफ) को छोटे उप-कार्यों में तोड़ने पर निर्भर करते हैं; स्मृति सरणी में बहु-इनपुट, बहु-आउटपुट एलयूटी के रूप में उप-कार्यों का प्रतिनिधित्व करते हैं; और कई चक्रों में कार्य एफ का मूल्यांकन करते हैं। एमबीसी नैनोस्केल मेमोरी के उच्च घनत्व, कम शक्ति और उच्च प्रदर्शन लाभों का लाभ उठा सकता है। प्रत्येक कम्प्यूटिंग तत्व में एल. यू. टी. को संग्रहीत करने के लिए एक द्वि-आयामी स्मृति सरणी, उप-कार्यों के अनुक्रमण मूल्यांकन के लिए एक छोटा नियंत्रक और अलग-अलग विभाजनों से मध्यवर्ती आउटपुट को रखने के लिए अस्थायी रजिस्टरों का एक सेट शामिल है। प्रत्येक कम्प्यूटिंग ब्लॉक के अंदर एक तेज़, स्थानीय रूटिंग ढांचा एल. यू. टी. पहुँच के लिए पता उत्पन्न करता है। इस तरह के कई कंप्यूटिंग तत्वों को बड़े कार्यों के मानचित्रण को सक्षम करने के लिए एफ. पी. जी. ए. जैसे प्रोग्रामेबल इंटरकनेक्ट आर्किटेक्चर का उपयोग करके स्थानिक रूप से जोड़ा जा सकता है। कम्प्यूटिंग तत्वों के भीतर स्थानीय समय-गुणा निष्पादन प्रोग्रामेबल इंटरकनेक्ट्स की आवश्यकता को काफी कम कर सकता है जिससे ऊर्जा-विलंबित उत्पाद में बड़ा सुधार हो सकता है और प्रौद्योगिकी पीढ़ियों में प्रदर्शन की बेहतर मापनीयता हो सकती है। प्रत्येक कम्प्यूटिंग तत्व के अंदर मेमोरी सरणी को कुछ अनुप्रयोगों के लिए मेमोरी की आवश्यकता को काफी कम करने के लिए सामग्री-पता लगाने योग्य मेमोरी (सीएएम) द्वारा महसूस किया जा सकता है। कम्प्यूटेशनल रैम फील्ड-प्रोग्रामेबल गेट ऐरे (एफ. पी. जी. ए.) मेमोराइजेशन रिकॉन्फिगरेबल कम्प्यूटिंग संदर्भ गणना के कंप्यूटर इंजीनियरिंग मॉडल भी देखें।