Bit slicing
বিট স্লাইসিং হল শব্দের দৈর্ঘ্য বাড়ানোর উদ্দেশ্যে ছোট বিট প্রস্থের প্রসেসরের মডিউল থেকে প্রসেসর নির্মাণের একটি কৌশল; তত্ত্বগতভাবে একটি নির্বিচারে এন-বিট সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট (সিপিইউ) তৈরি করার জন্য। এই উপাদান মডিউলগুলির প্রতিটি একটি অপারেন্ডের একটি বিট ক্ষেত্র বা "স্লাইস" প্রক্রিয়া করে। গোষ্ঠীভুক্ত প্রক্রিয়াকরণ উপাদানগুলির তখন একটি প্রদত্ত সফ্টওয়্যার ডিজাইনের নির্বাচিত পূর্ণ শব্দ-দৈর্ঘ্য প্রক্রিয়া করার ক্ষমতা থাকবে। মাইক্রোপ্রসেসরের আবির্ভাবের কারণে বিট স্লাইসিং কমবেশি শেষ হয়ে যায়। সম্প্রতি এটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের জন্য গাণিতিক লজিক ইউনিটে (এএলইউ) এবং একটি সফ্টওয়্যার কৌশল হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে, যেমন। x86 সিপিইউতে ক্রিপ্টোগ্রাফির জন্য। কার্যকরী বিবরণ বিট-স্লাইস প্রসেসরগুলিতে (বি. এস. পি) সাধারণত 1-, 2-, 4-, 8-বা 16-বিট গাণিতিক লজিক ইউনিট (এ. এল. ইউ) এবং নিয়ন্ত্রণ লাইন (সহ ক্যারি বা ওভারফ্লো সংকেত যা প্রসেসরের অভ্যন্তরীণ অ-বিট-স্লাইসযুক্ত সি. পি. ইউ ডিজাইন) অন্তর্ভুক্ত থাকে। উদাহরণস্বরূপ, দুটি 4-বিট এ. এল. ইউ চিপ পাশাপাশি সাজানো যেতে পারে, তাদের মধ্যে নিয়ন্ত্রণ রেখা সহ, একটি 8-বিট এ. এল. ইউ গঠনের জন্য (ফলাফল দুটির পাওয়ার হতে হবে না, যেমন। তিনটি 1-বিট ইউনিট একটি 3-বিট এএলইউ তৈরি করতে পারে, এইভাবে 3-বিট (বা এন-বিট) সিপিইউ, যেখানে 3-বিট, বা উচ্চ বিজোড় সংখ্যক বিট সহ যে কোনও সিপিইউ, ভলিউমে তৈরি এবং বিক্রি করা হয়নি)। একটি 16-বিট এএলইউ তৈরি করতে চারটি 4-বিট এএলইউ চিপ ব্যবহার করা যেতে পারে। একটি 32-বিট শব্দ এএলইউ তৈরি করতে আটটি চিপ লাগবে। দীর্ঘ শব্দের দৈর্ঘ্য নিয়ন্ত্রণের জন্য ডিজাইনার যতগুলি প্রয়োজন ততগুলি টুকরো যোগ করতে পারেন। উপাদান এএলইউ-এর কার্যকারিতা নিয়ন্ত্রণের জন্য তথ্য এবং নিয়ন্ত্রণ সংকেত প্রদানের জন্য যুক্তি কার্যকর করতে একটি মাইক্রোসিউয়েন্সার বা নিয়ন্ত্রণ রম ব্যবহার করা হবে। পরিচিত বিট-স্লাইস মাইক্রোপ্রসেসরঃ 2-বিট স্লাইসঃ ইন্টেল 3000 পরিবার (1974, এখন বন্ধ), যেমন। ইন্টেল 3001-এর সাথে ইন্টেল 3002, দ্বিতীয় উৎস সিগনেটিক্স এবং ইন্টারসিল সিগনেটিক্স 8এক্স02 পরিবার (1977, এখন বন্ধ) 4-বিট স্লাইসঃ জাতীয় আইএমপি পরিবার, প্রাথমিকভাবে আইএমপি-00এ/520 আরএএলইউ (এমএম5750 নামেও পরিচিত) এবং বিভিন্ন মুখোশযুক্ত রম মাইক্রোকোড এবং নিয়ন্ত্রণ চিপ (সিআরওএম, এমএম5751 নামেও পরিচিত) জাতীয় জিপিসি/পি/আইএমপি-4 (1973), দ্বিতীয় উৎস রকওয়েল জাতীয় আইএমপি-8, আইএমপি চিপসেটের উপর ভিত্তি করে একটি 8-বিট প্রসেসর, দুটি আরএএলইউ চিপ এবং একটি ক্রোম চিপ জাতীয় আইএমপি-16, আইএমপি চিপসেটের উপর ভিত্তি করে একটি 16-বিট প্রসেসর, যেমন। প্রতিটি আইএমপি16এ/521ডি এবং আইএমপি16এ/522ডি ক্রোম চিপ সহ চারটি আরএএলইউ চিপ (অতিরিক্ত ঐচ্ছিক ক্রোম চিপ নির্দেশ সেট সংযোজন প্রদান করতে পারে) এএমডি অ্যাম2900 পরিবার (1975), যেমন। AM2901, AM2901A, AM2903 মনোলিথিক মেমোরিজ 5700/6700 পরিবার (1974) যেমন। এমএমআই 5701/এমএমআই 6701, আইটিটি সেমিকন্ডাক্টর টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টস এসবিপি0400 (1975) এবং এসবিপি0401 দ্বারা দ্বিতীয় উৎস, 16 বিট পর্যন্ত ক্যাসকেডেবল টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টস এসএন74এস281 সহ এসএন74এস282 টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টস এসএন74এস481 সহ এসএন74এস482 (1976) ফেয়ারচাইল্ড 33705 ফেয়ারচাইল্ড 9400 (ম্যাক্রোলজিক), 4700 মটোরোলা এম10800 পরিবার (1979), যেমন। এমসি10800 রেথিয়ন আরপি-16, একটি 16-বিট প্রসেসর যা চারটি আরএএলইউ চিপ এবং তিনটি সিআরওএম চিপ ব্যবহার করে সাতটি সমন্বিত সার্কিট নিয়ে গঠিত। 8-বিট স্লাইসঃ ফোর-ফেজ সিস্টেমস এএল1 (1969, বাণিজ্যিক পণ্যে ব্যবহৃত প্রথম মাইক্রোপ্রসেসর হিসাবে বিবেচিত, এখন বন্ধ) টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টস এসএন54এএস888/এসএন74এএস888 ফেয়ারচাইল্ড 100কে জেডএমডি (1978/1981), 32 বিট 16-বিট স্লাইস পর্যন্ত ক্যাসকেডেবলঃ এএমডি এএম29100 পরিবার সারসংক্ষেপ 49সি402 জেডএফটি রোবোট্রন/জেডএফটিএম ড্রেসডেন (1979/1982), অপ্রকাশিত ঐতিহাসিক প্রয়োজনীয়তা বিট স্লাইসিং, যদিও সেই সময়ে এটি বলা হত না, বড় আকারের ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের আগে কম্পিউটারেও ব্যবহৃত হত (এলএসআই, আজকের ভিএলএসআই, বা খুব বড় আকারের ইন্টিগ্রেশন সার্কিটের পূর্বসূরি) প্রথম বিট-স্লাইসড মেশিনটি ছিল ইডিএসএসি 2, যা কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের গাণিতিক গবেষণাগারে 1956-1958-এ নির্মিত হয়েছিল। 1970-এর দশকের মাঝামাঝি এবং 1980-এর দশকের শেষের দিকে একটি প্রদত্ত কম্পিউটার সিস্টেমে বাসকে কার্যকরী করার জন্য কতটা প্রস্থের প্রয়োজন ছিল তা নিয়ে কিছু বিতর্ক ছিল। সিলিকন চিপ প্রযুক্তি এবং যন্ত্রাংশ আজকের তুলনায় অনেক বেশি ব্যয়বহুল ছিল। একাধিক সহজ এবং এইভাবে কম ব্যয়বহুল ব্যবহার করে, এ. এল. ইউ-কে সাশ্রয়ী পদ্ধতিতে কম্পিউটিং শক্তি বাড়ানোর একটি উপায় হিসাবে দেখা হয়েছিল। সেই সময়ে 32-বিট মাইক্রোপ্রসেসর নিয়ে আলোচনা চললেও খুব কমই উৎপাদনে ছিল। ইউনিভাক 1100 সিরিজের মেইনফ্রেমের (প্রাচীনতম সিরিজগুলির মধ্যে একটি, 1950-এর দশকে উদ্ভূত) একটি 36-বিট স্থাপত্য রয়েছে এবং 1979 সালে প্রবর্তিত 1100/60 আধুনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ব্যবহার করার সময় প্রয়োজনীয় শব্দের প্রস্থ বাস্তবায়নের জন্য নয়টি মটোরোলা এমসি10800 4-বিট এএলইউ চিপ ব্যবহার করেছে। সেই সময়ে 16-বিট প্রসেসরগুলি সাধারণ কিন্তু ব্যয়বহুল ছিল এবং 8-বিট প্রসেসর, যেমন Z80, নবজাতক হোম-কম্পিউটার বাজারে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হত। বিট-স্লাইস পণ্য উৎপাদনের জন্য উপাদানগুলির সংমিশ্রণ প্রকৌশলী এবং শিক্ষার্থীদের কাস্টম-কনফিগার করা যেতে পারে এমন অফ-দ্য-শেল্ফ উপাদানগুলি ব্যবহার করে আরও যুক্তিসঙ্গত মূল্যে আরও শক্তিশালী এবং জটিল কম্পিউটার তৈরি করার অনুমতি দেয়। একটি নতুন কম্পিউটার স্থাপত্য তৈরির জটিলতা ব্যাপকভাবে হ্রাস পেয়েছিল যখন এএলইউ-এর বিশদ বিবরণ ইতিমধ্যে নির্দিষ্ট করা হয়েছিল (এবং ডিবাগ করা হয়েছিল)। প্রধান সুবিধাটি ছিল যে বিট স্লাইসিং ছোট প্রসেসরগুলিতে বাইপোলার ট্রানজিস্টর ব্যবহার করা অর্থনৈতিকভাবে সম্ভব করে তুলেছিল, যা এন. এম. ও. এস বা সি. এম. ও. এস ট্রানজিস্টরের তুলনায় অনেক দ্রুত পরিবর্তিত হয়। এটি অনেক বেশি ঘড়ির হারের অনুমতি দেয়, যেখানে গতির প্রয়োজন ছিল, উদাহরণস্বরূপ, ডিএসপি ফাংশন বা ম্যাট্রিক্স রূপান্তরের জন্য বা, জেরক্স আল্টোর মতো, নমনীয়তা এবং গতির সংমিশ্রণ, বিচ্ছিন্ন সিপিইউগুলি এটি সরবরাহ করতে সক্ষম হওয়ার আগে। নন-বিট-স্লাইস হার্ডওয়্যারে আধুনিক ব্যবহার সফ্টওয়্যার ব্যবহার সাম্প্রতিক সময়ে, বিট স্লাইসিং শব্দটি ম্যাথিউ কোয়ান দ্বারা একক-নির্দেশ একাধিক-ডেটা (সিমডি) অপারেশন সম্পাদনের জন্য সাধারণ যুক্তি নির্দেশাবলী ব্যবহার করে একাধিক সমান্তরাল সহজ ভার্চুয়াল মেশিন বাস্তবায়নের জন্য একটি সাধারণ-উদ্দেশ্য সিপিইউ ব্যবহার করার কৌশলকে বোঝাতে পুনরায় ব্যবহার করা হয়েছিল। এই কৌশলটি রেজিস্টারের মধ্যে সিমডি (এস. ডব্লিউ. এ. আর) নামেও পরিচিত। এটি প্রাথমিকভাবে এলি বিহামের 1997 সালের নিবন্ধ এ ফাস্ট নিউ ডিইএস ইমপ্লিমেন্টেশন ইন সফ্টওয়্যার-এর প্রসঙ্গে ছিল, যা এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করে ডিইএস-এর কার্যকারিতায় উল্লেখযোগ্য লাভ অর্জন করেছিল। বিট-স্লাইসড কোয়ান্টাম কম্পিউটার সার্কিট কাঠামোকে সহজতর করতে এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটারের হার্ডওয়্যার খরচ কমাতে (এম. আই. পি. এস. 32 নির্দেশ সেট চালানোর জন্য প্রস্তাবিত) একটি 50 গিগাহার্টজ সুপারকন্ডাক্টিং "32-বিট দ্রুত একক-ফ্লাক্স-কোয়ান্টাম মাইক্রোপ্রসেসরের জন্য 4-বিট বিট-স্লাইস গাণিতিক যুক্তি ইউনিট (এ. এল. ইউ)" প্রদর্শিত হয়েছিল। আরও দেখুন বিট-সিরিয়াল স্থাপত্য রেফারেন্স আরও পড়ার জন্য বাইরের লিঙ্কগুলি একটি বিটক্লিসিং প্রাইমার যা একটি ব্লক সাইফার ডিজিটাল ইলেকট্রনিক্স সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট ইউনিভার্সিটি অফ কেমব্রিজ কম্পিউটার ল্যাবরেটরি বিট-স্লাইস চিপস টাইনি এনক্রিপশন অ্যালগরিদম (টিইএ)-এর একটি শিক্ষামূলক বিটক্লিসড বাস্তবায়ন উপস্থাপন করে।