उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग (एचपीसी) ऊर्जा क्षेत्र की सहायता के लिए महत्वपूर्ण हो गई है, जिससे जटिल डेटा का विश्लेषण करना, जटिल प्रक्रियाओं का अनुकरण करना और संचालन को अनुकूलित करना संभव हो गया है। अत्यधिक शक्तिशाली होने के बावजूद, एचपीसी को कई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है क्योंकि यह लगातार विकसित हो रही है और कम्प्यूटेशनल शक्ति की घातीय मांगों का जवाब दे रही है। मूर के नियम का अंत निकट आने के साथ, एचपीसी समाधान प्रदाता रेड ओक कंसल्टिंग के संस्थापक ओवेन थॉमस का तर्क है कि ऊर्जा क्षेत्र का विकास जारी रहेगा क्योंकि एचपीसी हमेशा क्लाउड पर चली जाएगी।
1965 में गॉर्डन मूर द्वारा तैयार किए गए मूर के कानून में भविष्यवाणी की गई थी कि एकीकृत सर्किट चिप के एक वर्ग इंच पर रखे गए ट्रांजिस्टर की संख्या हर दो साल में दोगुनी हो जाएगी, जिससे कंप्यूटिंग शक्ति में तेजी से वृद्धि होगी। इस कानून का एचपीसी के विकास, विशेष रूप से ऊर्जा क्षेत्र और क्लाउड कंप्यूटिंग के विकास पर गहरा प्रभाव पड़ा है, जिसने आधुनिक प्रौद्योगिकी के परिदृश्य को आकार दिया है।
अब यह अच्छी तरह से मान्यता प्राप्त है कि मूर का कानून अपने अंत के करीब है। इसके निर्माण के बाद से पूर्वानुमानित मॉडल में उपयोग की जाने वाली कंप्यूटिंग शक्ति की मात्रा में लगभग एक ट्रिलियन गुना वृद्धि हुई है और इन उच्च-प्रदर्शन मॉडल को और बेहतर बनाने के लिए, हमें तेजी से अधिक कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता है। इसके बिना, सटीकता में आवश्यक लाभ कम हो जाएंगे। लेकिन, एचपीसी गणना में शामिल सेमीकंडक्टर चिप्स की बढ़ती संख्या के लिए बढ़ती लागत और घटती जगह के साथ, तेल और गैस से लेकर नवीकरणीय ऊर्जा तक सभी क्षेत्रों को एक नई दुविधा का सामना करना पड़ रहा है।
मैकिन्से का अनुमान है वैश्विक बिजली खपत तीन गुना हो जाएगी 2050 तक। ऊर्जा आपूर्तिकर्ता नई प्रौद्योगिकियों के विकास पर काम कर रहे हैं जो उपभोक्ताओं तक ऊर्जा का अधिक टिकाऊ उत्पादन, भंडारण और परिवहन कर सकते हैं। जलवायु परिवर्तन के प्रभाव के कारण ऊर्जा के उपयोग और ऊर्जा की बर्बादी को कम करने की तात्कालिकता बढ़ गई है, ऊर्जा उद्योग बड़े पैमाने पर प्रभाव और परिणाम लाने के लिए नवाचार में तेजी ला रहा है। एचपीसी द्वारा समर्थित आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई), उन्नत एनालिटिक्स, 3-डी इमेजिंग और इंटरनेट ऑफ थिंग्स (आईओटी) सभी ऊर्जा उत्पादन में योगदान दे रहे हैं ताकि अधिक टिकाऊ मार्ग पर एक आसान संक्रमण सुनिश्चित किया जा सके।
ऊर्जा क्षेत्र में एचपीसी व्यवहार में है
तेल और गैस उद्योग में, एचपीसी का उपयोग समकालीन वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए बड़े पैमाने पर किया जाता है, और जिन क्षेत्रों में इसे लागू किया जा सकता है उनकी संख्या लगातार बढ़ रही है, जैसे कि मौसम की भविष्यवाणी, भूकंप इमेजिंग या आनुवंशिक विश्लेषण के लिए। तेल निष्कर्षण अब प्रक्रिया दक्षता और सटीकता में सुधार के लिए एचपीसी का उपयोग कर सकता है, और खनन कंपनियों को बड़ी मात्रा में धन बचाने की अनुमति देता है, जिससे उन्हें इस बाजार में अधिक प्रतिस्पर्धी लाभ मिलता है।
सुपर कंप्यूटर पर चलने वाले उन्नत एल्गोरिदम भारी मात्रा में डेटा संसाधित कर सकते हैं, जिससे भूवैज्ञानिकों को उच्च सटीकता और रिज़ॉल्यूशन के साथ विस्तृत उपसतह मानचित्र बनाने में सक्षम बनाया जा सकता है। यह क्षमता अन्वेषण प्रयासों की सफलता दर को बढ़ाती है, ड्रिलिंग जोखिमों को कम करती है और संसाधन निष्कर्षण को अनुकूलित करती है। इसके अलावा, एचपीसी जलाशय सिमुलेशन की सुविधा प्रदान करता है, जिससे इंजीनियरों को भूमिगत संरचनाओं के भीतर द्रव प्रवाह व्यवहार की भविष्यवाणी करने की अनुमति मिलती है। विभिन्न उत्पादन परिदृश्यों का अनुकरण करके, कंपनियां अच्छी तरह से प्लेसमेंट, निष्कर्षण तकनीक और जलाशय प्रबंधन रणनीतियों को अनुकूलित कर सकती हैं। ये सिमुलेशन हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग से जुड़ी भू-यांत्रिक जटिलताओं को समझने, सुरक्षित और अधिक टिकाऊ निष्कर्षण प्रथाओं को सक्षम करने में भी सहायता करते हैं।
एचपीसी मौसम के पैटर्न, ऊर्जा मांग में उतार-चढ़ाव और ग्रिड संचालन के मॉडलिंग में नवीकरणीय क्षेत्र पर भी बड़ा प्रभाव डाल रहा है। एचपीसी द्वारा संचालित मौसम पूर्वानुमान मॉडल नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन क्षमता का सटीक अनुमान लगाते हैं, जिससे उपयोगिताओं को ग्रिड में सौर और पवन ऊर्जा के एकीकरण को अनुकूलित करने में मदद मिलती है। मांग पैटर्न के साथ उत्पादन को संरेखित करके, ग्रिड ऑपरेटर ग्रिड स्थिरता को बढ़ा सकते हैं, प्रतिबंधों को कम कर सकते हैं और मैसिव इंटरनेट ऑफ थिंग्स (एमआईओटी) के माध्यम से नवीकरणीय ऊर्जा के उपयोग को अधिकतम कर सकते हैं।
इसके अलावा, एचपीसी थर्मल पावर प्लांट, परमाणु रिएक्टर और स्मार्ट ग्रिड सहित बिजली उत्पादन और वितरण प्रणालियों के अनुकूलन में योगदान देता है। उन्नत सिमुलेशन उपकरण इंजीनियरों को अधिक कुशल टर्बाइन, बॉयलर और कूलिंग सिस्टम डिजाइन करने की अनुमति देते हैं, जिससे ऊर्जा हानि और पर्यावरणीय प्रभाव कम होते हैं। इसके अलावा, एचपीसी द्वारा सशक्त वास्तविक समय की निगरानी और नियंत्रण प्रणालियाँ ग्रिड लचीलेपन को बढ़ाती हैं, जिससे आउटेज, उतार-चढ़ाव और यहां तक कि साइबर खतरों पर तेजी से प्रतिक्रिया करने में सक्षम होती है।
स्केलेबिलिटी प्रमुख रही है
मूर के नियम द्वारा संचालित स्केलेबिलिटी और लागत-प्रभावशीलता ने क्लाउड कंप्यूटिंग के विकास को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित किया है। एक चिप पर अधिक ट्रांजिस्टर पैक करने की क्षमता ने अधिक शक्तिशाली और किफायती हार्डवेयर को जन्म दिया है, जिससे क्लाउड सेवा प्रदाताओं के लिए कम लागत पर मजबूत कंप्यूटिंग संसाधनों की पेशकश करना संभव हो गया है, जिससे क्लाउड कंप्यूटिंग वर्चुअलाइजेशन और ऑन-डिमांड संसाधन आवंटन के सिद्धांतों का लाभ उठाती है। मूर के कानून के पीछे मौजूद प्रौद्योगिकियों और नवाचार ने क्लाउड प्रदाताओं को अपने बुनियादी ढांचे को लगातार बढ़ाने के लिए सशक्त बनाया है, जिससे ऊर्जा कंपनियों को आवश्यकतानुसार स्केल अप या डाउन करने की क्षमता प्रदान की गई है।
इसके अलावा, सेमीकंडक्टर प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास ने क्लाउड सेवाओं में नवाचार को बढ़ावा दिया है। क्लाउड प्रदाता अपने उपयोगकर्ताओं को नई और बेहतर सेवाएं प्रदान करने के लिए नवीनतम हार्डवेयर प्रगति का लाभ उठा सकते हैं। नवाचार का यह निरंतर चक्र क्लाउड प्लेटफार्मों की चपलता को बढ़ाता है, जिससे उन्हें बदलते तकनीकी परिदृश्य के अनुकूल होने की अनुमति मिलती है।
जबकि एचपीसी और क्लाउड का विकास मूर की भविष्यवाणियों के अनुरूप है, इसे भौतिक सीमाओं और लघुकरण के घटते रिटर्न जैसी चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। जैसे-जैसे ट्रांजिस्टर परमाणु पैमाने पर पहुंचते हैं, प्रगति की गति को बनाए रखने के लिए क्वांटम कंप्यूटिंग जैसी वैकल्पिक प्रौद्योगिकियां आवश्यक हो सकती हैं।
मूर के नियम के निहितार्थ
तब ऐसा प्रतीत होता है कि हमें यह सोचने के लिए माफ किया जा सकता है कि हम उपलब्ध कम्प्यूटेशनल शक्ति की सीमा तक पहुंचने के करीब हैं। लेकिन जरूरी नहीं कि ऐसा ही हो, वास्तव में क्लाउड सभी क्षेत्रों में एचपीसी के प्रभाव को साकार करने के लिए प्रमुख उत्प्रेरक बना रहेगा, जब तक हम सभी दक्षताओं और परिणामों में सुधार करने के लिए अपने पास मौजूद उपकरणों के साथ बेहतर काम करते हैं।
इसमें से अधिकांश प्रशिक्षण के लिए होगा, और बहुत कुछ वित्त पोषण के लिए भी होगा, लेकिन महत्वपूर्ण बात यह है कि यह समझने के बारे में है कि वास्तविक शक्ति कहां है, जहां पेटाबाइट डेटा को मिलीसेकंड में संसाधित किया जाता है, यह हमारी अपनी रिपोर्ट में प्रतिबिंबित है, 'क्लाउड को एचपीसी मिक्स में शामिल करना', जहां एचपीसी और क्लाउड को अधिक विस्तार से समझाया गया है।
समय के साथ ज़रूरतें विकसित होंगी, साथ ही आवश्यक समर्थन की प्रकृति भी विकसित होगी। हालाँकि, जो महत्वपूर्ण है, वह यह है कि जैसे-जैसे ऊर्जा क्षेत्र एचपीसी के साथ विकसित होता है, उसे एचपीसी के लाभों का एहसास करने के लिए इष्टतम उपयोग और बिजली प्राप्त करने के लिए समर्थन की आवश्यकता होती है। और सब कुछ के बावजूद, मूर का कानून अभी भी ऊर्जा क्षेत्र को ऑपरेटरों के लिए दक्षता बढ़ाने के लिए कम्प्यूटेशनल शक्ति को बढ़ाने के नए तरीकों को देखने के लिए मार्गदर्शन कर रहा है, और इसी तरह उपभोक्ताओं की उंगलियों पर अधिक शक्ति प्रदान कर रहा है।
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- स्रोत: https://envirotecmagazine.com/2024/02/19/comment-the-energy-sector-will-continue-to-thrive-through-hpc-even-as-moores-law-comes-to-an-end/
