প্রেক্ষাপট
সম্প্রতি নতুন দিল্লিতে অনুষ্ঠিত ইন্ডিয়াএআই (IndiaAI) ইমপ্যাক্ট সামিট-এর সময় ভারত সরকার ঘোষণা করেছে যে, এই বছরের শেষ নাগাদ দেশের নিজস্ব জিপিইউ (GPU) সক্ষমতা তিন গুণ বাড়িয়ে ১,০০,০০০ ইউনিটে নিয়ে যাওয়ার পরিকল্পনা করা হয়েছে। ১০,৩৭২ কোটি টাকার এই ইন্ডিয়াএআই মিশনের অংশ হিসেবে এই উদ্যোগটি নেওয়া হয়েছে। এর মূল লক্ষ্য হলো স্টার্টআপ এবং গবেষকদের কম খরচে উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন কম্পিউটিং সুবিধা প্রদান করা। এর ফলে এনভিডিয়া (Nvidia)-র মতো বিশ্বব্যাপী প্রযুক্তি জায়ান্টদের ওপর ভারতের নির্ভরতা কমবে এবং দেশে লার্জ ল্যাঙ্গুয়েজ মডেল (LLMs) ও ডিপ লার্নিং-এর জন্য একটি শক্তিশালী পরিবেশ তৈরি হবে।
১. গঠনশৈলী বা আর্কিটেকচার: সিরিয়াল বনাম প্যারালাল
- সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট (CPU): এটিকে একটি “সাধারণ কাজের” প্রসেসর হিসেবে তৈরি করা হয়েছে যা সিকোয়েন্সিয়াল (সিরিয়াল) প্রসেসিং বা ক্রমানুসারে কাজ করায় পারদর্শী। এতে অল্প সংখ্যক শক্তিশালী কোর (সাধারণত ৪ থেকে ৬৪টি) থাকে, যা দ্রুত এবং জটিল যৌক্তিক কাজ ও সিস্টেম ম্যানেজমেন্টের জন্য উপযুক্ত।
- গ্রাফিক্স প্রসেসিং ইউনিট (GPU): এটি একটি “বিশেষায়িত” প্রসেসর যা প্যারালাল প্রসেসিং বা সমান্তরাল কাজের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এতে হাজার হাজার ছোট এবং দক্ষ কোর থাকে যা একই সাথে অনেকগুলো স্বাধীন কাজ সম্পন্ন করতে পারে।
২. জিপিইউ কীভাবে কাজ করে: প্রযুক্তিগত কৌশল
- SIMD আর্কিটেকচার: জিপিইউ সিঙ্গেল ইন্সট্রাকশন, মাল্টিপল ডেটা (SIMD) নীতিতে কাজ করে। এখানে একটি মাত্র কমান্ডের মাধ্যমে হাজার হাজার ডেটা পয়েন্ট (পিক্সেল বা প্যারামিটার) একযোগে প্রসেস করা হয়।
- রেন্ডারিং পাইপলাইন: ভিজ্যুয়াল বা গ্রাফিক্সের কাজের জন্য জিপিইউ চারটি ধাপ অনুসরণ করে: ১. ভার্টেক্স প্রসেসিং: গণিতের সাহায্যে ৩ডি (3D) অবস্থান নির্ণয় করা। ২. রাস্টারাইজেশন: জ্যামিতিক আকারগুলোকে পিক্সেলের গ্রিডে রূপান্তর করা। ৩. শেডিং: প্রতিটি পিক্সেলের রঙ, আলো এবং টেক্সচার নির্ধারণ করা। ৪. আউটপুট: চূড়ান্ত ফ্রেমটি ভিডিও র্যাম (VRAM)-এ জমা করা।
- এআই (AI) রূপান্তর: কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা বা এআই প্রশিক্ষণের সময় জিপিইউ ভিজ্যুয়াল ধাপগুলো এড়িয়ে সরাসরি ম্যাট্রিক্স মাল্টিপ্লিকেশন (গুণন)-এর জন্য কোরগুলো ব্যবহার করে, যা নিউরাল নেটওয়ার্কের গাণিতিক ভিত্তি।
৩. প্রধান অভ্যন্তরীণ অংশসমূহ
- কোর (Cores): সাধারণ গণিতের জন্য CUDA Cores (এনভিডিয়া) বা Stream Processors (এএমডি) ব্যবহার করা হয়। অন্যদিকে, এআই-এর জন্য প্রয়োজনীয় “ডিপ লার্নিং” গণিতের জন্য বিশেষায়িত Tensor Cores ব্যবহার করা হয়।
- ভিআর্যাম (VRAM/Video RAM): সাধারণ র্যামের তুলনায় ভিআর্যাম-এর ব্যান্ডউইথ অনেক বেশি থাকে। এটি কোনো বাধা ছাড়াই হাজার হাজার কোরে বিপুল পরিমাণ ডেটা সরবরাহ করতে পারে।
- থার্মাল ডিজাইন: ২০২৬ সালের উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন জিপিইউগুলো ১০০০ ওয়াট-এর বেশি বিদ্যুৎ খরচ করে, যার ফলে আধুনিক ডেটা সেন্টারগুলোতে উন্নত তরল শীতলীকরণ (Liquid Cooling) ব্যবস্থার প্রয়োজন হয়।
৪. আধুনিক কৌশলগত ব্যবহার
- কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (AI): লার্জ ল্যাঙ্গুয়েজ মডেল (LLMs) প্রশিক্ষণ দেওয়া এবং চ্যাটবট বা চালকবিহীন গাড়ির জন্য রিয়েল-টাইম সিদ্ধান্ত নেওয়া।
- ক্রিপ্টোকারেন্সি: উচ্চ গতিতে ক্রিপ্টো মাইনিং বা হ্যাশিং করা।
- বৈজ্ঞানিক সিমুলেশন: জলবায়ু পরিবর্তনের মডেল তৈরি, ওষুধ আবিষ্কারের জন্য আণবিক বিশ্লেষণ এবং জিনোম সিকোয়েন্সিং।
- ডিজিটাল টুইন: শিল্প কারখানার মানোন্নয়নের জন্য কারখানা বা শহরের হুবহু ডিজিটাল প্রতিলিপি তৈরি করা।
Q: গ্রাফিক্স প্রসেসিং ইউনিট (GPU) সম্পর্কে নিচের বিবৃতিগুলো বিবেচনা করুন:
1. সিপিইউ (CPU) যেখানে ক্রমানুসারে (sequential) প্রসেসিং করার জন্য তৈরি, সেখানে জিপিইউ একই সাথে হাজার হাজার কাজ করার জন্য প্যারালাল আর্কিটেকচার ব্যবহার করে।
2. "জেনারেল-পারপাস কম্পিউটিং অন গ্রাফিক্স প্রসেসিং ইউনিটস" (GPGPU) বলতে গ্রাফিক্স ছাড়া অন্য কাজে (যেমন বৈজ্ঞানিক গবেষণা এবং এআই) জিপিইউ-এর ব্যবহারকে বোঝায়।
3. ইন্টিগ্রেটেড জিপিইউ সিস্টেমের মূল র্যাম (RAM) ব্যবহার করে, অন্যদিকে ডিসক্রিট জিপিইউ-এর নিজস্ব উচ্চ-ব্যান্ডউইথ মেমরি থাকে যাকে ভিআর্যাম (VRAM) বলা হয়।
উপরের কয়টি বিবৃতি সঠিক?
a) মাত্র একটি
b) মাত্র দুটি
c) তিনটিই
d) কোনটিই নয়
সমাধান: (c)
• বিবৃতি 1 সঠিক: এটিই মূল পার্থক্য; সিপিইউ একের পর এক জটিল কাজ করে, আর জিপিইউ একসাথে অনেক সহজ কাজ করে।
• বিবৃতি 2 সঠিক: GPGPU ধারণার ফলেই জিপিইউ এখন ভিডিও গেমের বাইরে আবহাওয়ার পূর্বাভাস এবং এআই-এর মতো কাজে ব্যবহৃত হচ্ছে।
• বিবৃতি 3 সঠিক: ল্যাপটপে থাকা বিল্ট-ইন বা ইন্টিগ্রেটেড জিপিইউ মূল র্যাম ভাগ করে নেয় যা ধীরগতির, কিন্তু আলাদা বা ডিসক্রিট জিপিইউ-তে শক্তিশালী ভিআর্যাম (যেমন GDDR6) থাকে।