جدید کنٹرول سسٹم اکثر حقیقی وقت کی کارکردگی کا مطالبہ کرتے ہیں، جس کی وجہ سے ملٹی کور اور ملٹی پروسیسر کنٹرول کے نفاذ کو وسیع پیمانے پر اپنایا گیا ہے۔ یہ مضمون تکنیکی فن تعمیرات، عملی ایپلی کیشنز، اور ریئل ٹائم کنٹرول اور حرکیات کے ساتھ مطابقت پر روشنی ڈالتا ہے۔
ملٹی کور اور ملٹی پروسیسر کنٹرول کو سمجھنا
ملٹی کور کنٹرول: ملٹی کور سسٹم میں، ایک سے زیادہ پروسیسر کور ایک ہی چپ پر مربوط ہوتے ہیں، جس سے کاموں کی متوازی پروسیسنگ ہوتی ہے۔ ہر کور بیک وقت ہدایات کے اپنے سیٹ پر عملدرآمد کر سکتا ہے، نظام کی کارکردگی اور ردعمل کو بہتر بنا سکتا ہے۔
ملٹی پروسیسر کنٹرول: ملٹی پروسیسر سسٹمز کاموں کو انجام دینے کے لیے مل کر کام کرنے والے متعدد آزاد پروسیسرز پر مشتمل ہوتے ہیں۔ یہ پروسیسرز تقسیم شدہ کمپیوٹنگ اور بہتر کمپیوٹیشنل صلاحیتوں کو فعال کرتے ہوئے ایک دوسرے کے ساتھ بات چیت کر سکتے ہیں۔
تکنیکی فن تعمیرات
ملٹی کور اور ملٹی پروسیسر کنٹرول کو لاگو کرنے میں ایک سسٹم فن تعمیر کو ڈیزائن کرنا شامل ہے جو دستیاب پروسیسنگ وسائل کو مؤثر طریقے سے استعمال کرتا ہے اور حقیقی وقت کی کارکردگی کو یقینی بناتا ہے۔ اس میں عام طور پر شامل ہوتا ہے:
- کام کی تقسیم: متوازی کو زیادہ سے زیادہ کرنے اور کام کے بوجھ کی تقسیم کو بہتر بنانے کے لیے متعدد کور یا پروسیسرز کے درمیان کنٹرول کے کاموں کو تقسیم کرنا۔
- انٹر پروسیسر کمیونیکیشن: پروسیسنگ یونٹس کے درمیان ہموار تعامل کو فعال کرنے کے لیے موثر مواصلاتی پروٹوکول اور مشترکہ میموری تک رسائی کا قیام۔
- ہم وقت سازی: متعدد کور یا پروسیسرز میں کاموں کی انجام دہی کو مربوط کرنے کے لیے مطابقت پذیری کے طریقہ کار کو نافذ کرنا، اس بات کو یقینی بنانا کہ اہم کارروائیاں صحیح وقت پر انجام دی جائیں۔
- ہارڈ ویئر کے تحفظات: ہارڈ ویئر کے اجزاء کا انتخاب اور کور یا پروسیسرز کے متوازی آپریشن کو سپورٹ کرنے کے لیے سرکٹری کو ڈیزائن کرنا، جیسے کہ تیز رفتار انٹرکنیکٹس اور میموری فن تعمیر۔
ریئل ٹائم کنٹرول کا نفاذ
ریئل ٹائم کنٹرول سسٹم کو ان پٹ محرکات کے لیے پیشین گوئی اور بروقت ردعمل کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے وہ ملٹی کور اور ملٹی پروسیسر کنٹرول کے نفاذ کے لیے موزوں امیدوار ہوتے ہیں۔ ان فن تعمیر کی متوازی پروسیسنگ کی صلاحیتوں کو بروئے کار لا کر، ریئل ٹائم سسٹم حاصل کر سکتے ہیں:
- کمپیوٹیشنل پاور میں اضافہ: پیچیدہ کنٹرول الگورتھم، سینسر ڈیٹا پروسیسنگ، اور ایکچیویٹر کمانڈ جنریشن کو حقیقی وقت میں ہینڈل کرنے کے لیے متعدد کور یا پروسیسرز کا فائدہ اٹھانا۔
- فالٹ ٹولرنس: سسٹم کی قابل اعتمادی اور فالٹ ٹولرنس کو یقینی بنانے کے لیے فالٹ پروسیسنگ یونٹس کا استعمال کیا جا سکتا ہے، جس سے پروسیسر کی ناکامی کی صورت میں آپریشن جاری رکھا جا سکتا ہے۔
- ڈیٹرمنسٹک آپریشن: ڈیٹرمنسٹک رویے کو حاصل کرنے کے لیے ہم وقت سازی اور وقت کی تکنیکوں کا استعمال، اصل وقت کی رکاوٹوں کو پورا کرنے اور نظام کے استحکام کو برقرار رکھنے کے لیے اہم ہے۔
ڈائنامکس اور کنٹرولز کے ساتھ مطابقت
ملٹی کور اور ملٹی پروسیسر کنٹرول کا نفاذ ڈائنامک سسٹمز اور کنٹرول ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے، بشمول:
- روبوٹکس: خودمختاری اور درستگی میں اضافہ کے لیے روبوٹک سسٹمز میں جدید موشن کنٹرول، سینسر فیوژن، اور فیصلہ سازی کے الگورتھم کو فعال کرنا۔
- ایرو اسپیس اور ڈیفنس: فلائٹ سسٹم، بغیر پائلٹ ایریل وہیکلز (UAVs) اور سخت کارکردگی اور قابل اعتماد تقاضوں کے ساتھ دفاعی ایپلی کیشنز کے ریئل ٹائم کنٹرول میں معاونت کرنا۔
- آٹوموٹیو سسٹمز: بہتر کمپیوٹیشنل صلاحیتوں کے ساتھ گاڑیوں کی حرکیات، انجن مینجمنٹ، اور ایڈوانس ڈرائیور اسسٹنس سسٹم (ADAS) کے کنٹرول میں سہولت فراہم کرنا۔
- صنعتی آٹومیشن: پیچیدہ پروسیس کنٹرول، موشن کنٹرول، اور آٹومیشن کے کاموں کو قابل اعتماد اور موثر طریقے سے سنبھالنے کی صلاحیت کے ساتھ صنعتی کنٹرول سسٹم کو بااختیار بنانا۔
- توانائی کی موثر پروسیسنگ: ایک سے زیادہ کور یا پروسیسرز میں کام کا بوجھ تقسیم کرکے، فی واٹ اعلی کارکردگی حاصل کرکے بجلی کی کھپت کو بہتر بنانا۔
- اسکیل ایبلٹی: وسائل کے موثر استعمال کو یقینی بناتے ہوئے متحرک طور پر پروسیسنگ یونٹس کو شامل یا ہٹا کر مختلف کمپیوٹیشنل ڈیمانڈز کو اپنانا۔
- کارکردگی میں اضافہ: ملٹی کور اور ملٹی پروسیسر آرکیٹیکچرز پر متوازی عمل درآمد کے ذریعے اہم کنٹرول کے کاموں کو تیز کرنا، جیسے ماڈل پریڈیکٹیو کنٹرول (MPC) اور ریئل ٹائم آپٹیمائزیشن۔
عملی ایپلی کیشنز
ملٹی کور اور ملٹی پروسیسر کنٹرول کا استعمال متعدد عملی ایپلی کیشنز پر محیط ہے، جو فوائد کی پیشکش کرتا ہے جیسے: