আইআইটি মাদ্রাজের উন্মুক্ত SHAKTI প্রসেসর ভারতের এসসিএল কারখানায় তিনটি চিপ তৈরি করেছে, ২০১৮ সালের রিমো থেকে ২০২৫ সালে ইসরোর সঙ্গে চালু হওয়া আইরিস মহাকাশ নিয়ন্ত্রক পর্যন্ত

২০২৫ সালের ১১ ফেব্রুয়ারি আইআইটি মাদ্রাজ ও ইসরো জানায়, মহাকাশ ব্যবস্থার জন্য ৬৪ বিটের নিয়ন্ত্রক চিপ আইরিস (IRIS) নকশা, তৈরি, প্যাকেজিং, বোর্ডে বসানো ও চালু করার সব ধাপই হয়েছে ভারতের ভেতরে, আইআইটি মাদ্রাজের বক্তব্য অনুযায়ী। চিপটি দাঁড়িয়ে আছে SHAKTI-র ওপর, যা আইআইটি মাদ্রাজের উন্মুক্ত প্রসেসর নকশার পরিবার। প্রতিষ্ঠানটির ডিরেক্টর ও SHAKTI প্রকল্পের নেতা অধ্যাপক ভি. কামাকোটি বলেন, চণ্ডীগড়ের সেমি-কন্ডাক্টর ল্যাবরেটরিতে (এসসিএল) তৈরি এটি তৃতীয় SHAKTI চিপ, এর আগে ২০১৮ সালে রিমো (RIMO) আর ২০২০ সালে মৌশিক (MOUSHIK)।

SHAKTI একগুচ্ছ প্রসেসর নকশা, যা যে কেউ পড়তে, নকল করতে ও বদলাতে পারে, আর তা থেকে বেশ কয়েকটি চিপ তৈরি হয়েছে। সূত্রগুলো থেকে জানা যায় পরিবারটি কী, কোন কোন চিপ আছে, এসসিএল কী বানাতে পারে, আইরিসে ইসরো কী চেয়েছিল, আর কোন কর্মসূচি ও কোন কোন কোম্পানি এই কোরকে ঘিরে গড়ে উঠেছে।

যে প্রসেসরের নকশা সবাই পড়তে পারে

প্রতিটি প্রসেসর একটি ইনস্ট্রাকশন সেট আর্কিটেকচার মেনে চলে, অর্থাৎ সে কোন কোন কাজ বোঝে তার তালিকা। SHAKTI-র মোটিভেশন পাতা বলছে, প্রধান সেটগুলো লাইসেন্স-নির্ভর: ইন্টেল তার সেট খুব কম ব্যবহারকারীকে লাইসেন্স দেয়, আর্ম লাইসেন্স ফি ও রয়্যালটি নেয়, এবং কিছু লাইসেন্সের দাম ১০ লাখ থেকে ১ কোটি মার্কিন ডলার পর্যন্ত। RISC-V গড়ে উঠেছে ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের বার্কলে শাখার একটি গবেষণা প্রকল্প থেকে। এটি একটি উন্মুক্ত মান, আর RISC-V ইন্টারন্যাশনাল বলছে, এর অনুমোদিত স্পেসিফিকেশন রয়্যালটিমুক্ত। SHAKTI-র কোরগুলো তা-ই বাস্তবায়ন করে। প্রকল্পের হোম পেজ জানায়, SHAKTI-র উপাদানগুলোর সোর্স কোড তিন-ধারার বিএসডি লাইসেন্সে উন্মুক্ত। ২০১৯ সালের এক সাক্ষাৎকারে কামাকোটি বলেছিলেন, এর ফলে কেউ দলকে না জানিয়েই নকশা বদলাতে পারে। তিনি আরও বলেন, নকশাগুলো লেখা হয়েছে ব্লুস্পেক সিস্টেমভেরিলগে, যা একটি হার্ডওয়্যার বর্ণনার ভাষা।

একই সাক্ষাৎকারে কামাকোটি শুরু করার কারণও বলেছিলেন। বিদেশ থেকে কেনা প্রসেসর একটা কালো বাক্স, তাঁর কথায়: ক্রেতা নিশ্চিত হতে পারেন যে সেটা চাওয়া কাজটা করছে, কিন্তু কখনোই নিশ্চিত হতে পারেন না যে আর কিছু করছে না, তাই প্রতিটি দেশেরই নিজস্ব প্রসেসর থাকা উচিত। নামটি এসেছে দলের প্রথম দেখা উন্মুক্ত প্রসেসর, আইবিএমের POWER থেকে। তাঁর কথায়, সংস্কৃতে পাওয়ার মানে শক্তি। দল দেখে ওপেনপাওয়ার তারা যতটা আশা করেছিল ততটা উন্মুক্ত নয়, তাই RISC-V-তে সরে আসে, আর তিনি আইআইটি মাদ্রাজকে RISC-V ফাউন্ডেশনের একজন আদি প্রতিষ্ঠাতা সদস্য বলে বর্ণনা করেন।

শুরুর বছর নিয়ে সূত্রগুলো তিনটি আলাদা সাল দেয়। কামাকোটি কর্মসূচির শুরু ধরেন ২০১২। প্রকল্পের নিজস্ব স্লাইড বলছে SHAKTI-র জন্ম ২০১৩ সালে, যখন দল ইনস্ট্রাকশন সেট খুঁজে দেখছিল আর বার্কলে RISC-V নিতে তাদের কাছে প্রস্তাব রাখে। প্রকল্পের ওয়েবসাইট বলছে এটি ২০১৪ সালে একটি একাডেমিক উদ্যোগ হিসেবে শুরু হয়। ইলেকট্রনিক্স ও তথ্যপ্রযুক্তি মন্ত্রকের (মেইটি) অর্থসাহায্য স্লাইডে ২০১৮ সালের বলা আছে, যখন ইন্ডিয়া মাইক্রোপ্রসেসর ডেভেলপমেন্ট প্রোগ্রাম শুরু হয়। ২০১৯ সালে কামাকোটি বলেছিলেন, তাঁর দল মেইটির প্রায় ১১ কোটি টাকার অনুদান পেয়েছে আর একজন প্রাক্তনী প্রায় ১০ লাখ মার্কিন ডলার দিয়েছেন একটি কেন্দ্রের জন্য, যাকে তিনি বলেছিলেন সি-ডিশা। আইআইটি মাদ্রাজের ২০২৫ সালের বিজ্ঞপ্তি প্রকল্পটিকে রেখেছে প্রতাপ সুব্রহ্মণ্যম সেন্টার ফর ডিজিটাল ইন্টেলিজেন্স অ্যান্ড সিকিউর হার্ডওয়্যার আর্কিটেকচারে।

কোরের তিনটি শ্রেণি

প্রসেসর পাতাটি পরিবারটিকে আকার অনুযায়ী সাজিয়ে বর্ণনা করে। ই শ্রেণি তিন ধাপের, ইন-অর্ডার এমবেডেড কোর, স্মার্ট কার্ড, মোটর নিয়ন্ত্রণ ও রোবটের মতো কম বিদ্যুতের কাজের জন্য। সি শ্রেণি পাঁচ ধাপের ইন-অর্ডার নিয়ন্ত্রক কোর, মেমরি ম্যানেজমেন্টসহ, লিনাক্স চালাতে সক্ষম, লক্ষ্য ০.৫ থেকে ১.৫ গিগাহার্ৎজ ক্লক। আই শ্রেণিতে যোগ হয়েছে আউট-অব-অর্ডার এক্সিকিউশন ও মাল্টিথ্রেডিং, লক্ষ্য ১.৫ থেকে ২.৫ গিগাহার্ৎজ। মাল্টিকোর ও সার্ভারমুখী শ্রেণি, আর ট্যাগ করা মেমরি ও ত্রুটি সহনের জন্য দুটি পরীক্ষামূলক শ্রেণি একই পাতায় পরিকল্পনা বা গবেষণা হিসেবে বর্ণিত।

চিপগুলো, ওরেগন থেকে চণ্ডীগড়

আইএএনএসের প্রতিবেদন অনুযায়ী আইআইটি মাদ্রাজ ২০১৮ সালের এসসিএল চিপগুলোকে বর্ণনা করেছিল ভারতে সম্পূর্ণ নকশা ও তৈরি করা প্রথম RISC-V মাইক্রোপ্রসেসর হিসেবে। ২০১৯ সালে কামাকোটি পরিকল্পনাটি বলেছিলেন: নকশা আইআইটি মাদ্রাজের রাইজ ল্যাবরেটরিতে, তৈরি এসসিএলে, আর যাচাই প্রতিষ্ঠানেই বানানো একটি মাদারবোর্ডে। তিনি যোগ করেন, ইন্টেলের চিপ আর এসসিএলের চিপ, দুটোই প্রায় ছয় মাসের ব্যবধানে তৈরি হয়েছিল।

প্রক্রিয়াই গতির সীমা ঠিক করে দেয়। ২০১৯ সালে কামাকোটি বলেছিলেন, এসসিএল যে ১৮০ ন্যানোমিটার প্রক্রিয়া চালায় তাতে ১০০ মেগাহার্ৎজ পর্যন্ত পাওয়া যেতে পারে, আর কারখানা কিছু ছোট সংযোজন করলে হয়তো ১৫০ থেকে ২০০ মেগাহার্ৎজ। ২০১৮ সালের ঘোষণার আইএএনএস প্রতিবেদন উল্লেখ করেছিল, অনেক প্রয়োগে ২০০ মেগাহার্ৎজের নিচের প্রসেসরই লাগে।

এসসিএল কী

সেমি-কন্ডাক্টর ল্যাবরেটরি নিজেকে বর্ণনা করে মেইটির অধীন একটি স্বশাসিত সংস্থা হিসেবে এবং দেশের একমাত্র সমন্বিত ডিভাইস নির্মাণ সুবিধা হিসেবে, যেখানে নকশা, ফেব্রিকেশন, প্যাকেজিং, পরীক্ষা ও নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিতকরণ সবই হয়। আগে এটি ছিল সেমিকন্ডাক্টর কমপ্লেক্স লিমিটেড, একটি সরকারি উদ্যোগ, আর ২০০৬ সালের ১ সেপ্টেম্বর মহাকাশ বিভাগের অধীনে ল্যাবরেটরিতে রূপান্তরিত হয়। ২০২২ সালের ৭ ফেব্রুয়ারির একটি বিজ্ঞপ্তিতে এর প্রশাসনিক নিয়ন্ত্রণ মহাকাশ বিভাগ থেকে মেইটিতে যায়। আইএএনএসের ২০১৮ সালের প্রতিবেদন এসসিএলকে ইসরোর বলে বর্ণনা করেছে, যা মহাকাশ বিভাগের অধীনে থাকার বছরগুলোর সঙ্গে মেলে।

এসসিএল জানায়, তাদের একটি ৮ ইঞ্চি ওয়েফার লাইন আছে যা ১৮০ ন্যানোমিটার সিমস নোডে জেডেক মানে যোগ্যতাপ্রাপ্ত, সরবরাহের বিকল্প ১.৮ ভোল্ট, ১.৮/৩.৩ ভোল্ট বা ১.৮/৫ ভোল্ট, চার থেকে ছয়টি অ্যালুমিনিয়াম ধাতব স্তর, সঙ্গে মাইক্রো-ইলেকট্রোমেকানিক্যাল ডিভাইসের জন্য একটি ৬ ইঞ্চি লাইন। আইআইটি মাদ্রাজের বিজ্ঞপ্তিগুলো এসসিএলকে রেখেছে চণ্ডীগড়ে আর পিআইবির একটি বিজ্ঞপ্তি রেখেছে মোহালিতে। ইন্ডিয়া সেমিকন্ডাক্টর মিশনের অধীনে অনুমোদিত বাণিজ্যিক চিপ কারখানাগুলো আলাদা কর্মসূচি, সেগুলোর কথা আছে সেমিকন্ডাক্টর কারখানার দৌড় নিয়ে লেখায়।

আইরিস, ইসরোতে জন্ম নেওয়া এক নিয়ন্ত্রক

আইরিস মানে ইন্ডিজিনাস RISC-V কন্ট্রোলার ফর স্পেস অ্যাপ্লিকেশনস। আইআইটি মাদ্রাজের বিজ্ঞপ্তি বলছে, ভাবনাটা এসেছে তিরুবনন্তপুরমে ইসরোর ইনার্শিয়াল সিস্টেমস ইউনিট (আইআইএসইউ) থেকে, যারা ৬৪ বিটের একটি RISC-V নিয়ন্ত্রকের প্রস্তাব দেয় এবং স্পেসিফিকেশন নিয়ে আইআইটি মাদ্রাজের সঙ্গে কাজ করে। ইসরোর অভিযানগুলোতে ব্যবহৃত সেন্সর ও ব্যবস্থার সাধারণ চাহিদা থেকে কনফিগারেশন ঠিক হয়। SHAKTI কোরের সঙ্গে জুড়ে দেওয়া হয় ত্রুটি-সহনশীল অভ্যন্তরীণ মেমরি, আর যোগ করা হয় মহাকাশ ব্যবস্থায় ব্যবহৃত বিশেষ মডিউল: একটি কর্ডিক ইউনিট (ত্রিকোণমিতির হিসাবের হার্ডওয়্যার ব্লক), ওয়াচডগ টাইমার ও উন্নত সিরিয়াল বাস। একাধিক বুট মোড ও মেমরি সম্প্রসারণ ইন্টারফেস পরের অভিযানগুলোর জন্য জায়গা রাখে। প্রকল্পের টেপ-আউট পাতা কোরটিকে ১৮০ ন্যানোমিটার সিমস প্রক্রিয়ায় সি শ্রেণির নকশা বলে তালিকাভুক্ত করেছে, ১৭ মিলিমিটার বাই ১৭ মিলিমিটার, ২১৯ পিনের বল গ্রিড প্যাকেজে।

বিজ্ঞপ্তিতে শৃঙ্খলের প্রতিটি ধাপের নাম আছে। এসসিএল চিপটি বানিয়েছে। টাটা অ্যাডভান্সড সিস্টেমস কর্ণাটকের পেরজেনাহাল্লিতে প্যাকেজ করেছে। গুজরাতের পিসিবি পাওয়ার মাদারবোর্ড বানিয়েছে, চেন্নাইয়ের সিরমা এসজিএস জোড়া ও বসানোর কাজ করেছে, আর আইআইটি মাদ্রাজ সফটওয়্যার লিখে চিপটি চালু করেছে। এসসিএলের ডিরেক্টর জেনারেল কমলজিৎ সিং বলেন, চিপটি এসসিএলের ১৮০ ন্যানোমিটার প্রযুক্তিতে তৈরি, মাস্ক ফ্রেম নকশা, জিডিএস প্রস্তুতি ও পরীক্ষাসহ, আর ওয়েফার স্তরের যাচাই আইআইটি মাদ্রাজ দলের সঙ্গে এসসিএলেই হয়েছে।

ইসরোর চেয়ারম্যান ডঃ ভি. নারায়ণন একে সেমিকন্ডাক্টর নকশা ও তৈরিতে “মেক ইন ইন্ডিয়া”-র একটি মাইলফলক বলেছেন। তিনি আরও বলেন:

এই নিয়ন্ত্রকভিত্তিক একটি পণ্যের উড়ান পরীক্ষা শিগগিরই করার পরিকল্পনা আছে এবং কার্যক্ষমতা নিশ্চিত করা হবে।

এই লেখার জন্য খোলা সূত্রগুলোর কোনোটিতেই ২০২৬ সালের ৫ নভেম্বর পর্যন্ত কোনো উড়ান ফলের খবর নেই।

কর্মসূচি আর তার চারপাশের কোম্পানিগুলো

২০২২ সালের ২৭ এপ্রিল মেইটি ঘোষণা করে ডিজিটাল ইন্ডিয়া RISC-V (ডির-ভি) কর্মসূচি, যার মাইলফলক ছিল ২০২৩ সালের ডিসেম্বরের মধ্যে SHAKTI ও সি-ড্যাকের ভেগা প্রসেসরের বাণিজ্যিক সিলিকন ও ডিজাইন উইন। কামাকোটি চিফ আর্কিটেক্ট আর এস. কৃষ্ণকুমার রাও প্রোগ্রাম ম্যানেজার নির্বাচিত হন। সি-ড্যাকের আগের সুপারকম্পিউটারের কাজ বলা আছে প্যারাম নিয়ে লেখায়।

২০২৩ সালের ১৭ নভেম্বরের একটি পিআইবি বিজ্ঞপ্তি কর্মসূচির অধীনে টেপ-আউটগুলোর তালিকা দেয়: এসসিএলে ১৮০ ন্যানোমিটারে ও ইন্টেলে ২২ ন্যানোমিটারে ৩২ বিট ও ৬৪ বিট SHAKTI প্রসেসর, এসসিএলে ১৮০ ন্যানোমিটারে আইআইটি বম্বের ৩২ বিট অজিত প্রসেসর, আর সিলটেরায় ১৩০ ন্যানোমিটারে এবং ৬৪ বিট সংস্করণের জন্য এসসিএলে ১৮০ ন্যানোমিটারে ভেগা প্রসেসর। একই বিজ্ঞপ্তি বলেছিল, সি-ড্যাক ভেগা চিপের ওপর আরিস ডেভেলপমেন্ট বোর্ডের একটি সিরিজ বানিয়েছে। ২০২৫ সালের ২০ মার্চ মেইটি ঘোষণা করে ডির-ভি গ্র্যান্ড চ্যালেঞ্জ, যার কেন্দ্রে ভেগা ও SHAKTI প্রসেসর, আবেদন খোলা ১০ এপ্রিল থেকে।

কোম্পানিগুলো কোরের ওপর নির্মাণ শুরু করেছে। প্রকল্পের স্লাইড উদ্যোগ থেকে বেরোনো পাঁচটি স্টার্টআপের তালিকা দেয়, তার তিনটি ২০২১ সালে: মাইন্ডগ্রোভ, সিকিউরউইভ ও ব্যোমা। RISC-V ইন্টারন্যাশনালের ২০২৩ সালের ব্লগ বলছে, মাইন্ডগ্রোভ তাদের চিপে SHAKTI কোর ব্যবহার করে আর ইনকোর সেমিকন্ডাক্টরস RISC-V প্রসেসর কোর বানায়। ২০২১ সালে প্রতিষ্ঠিত ও আইআইটি মাদ্রাজে ইনকিউবেটেড মাইন্ডগ্রোভ জানায়, তারা ২০২৪ সালের মে মাসে তাদের সিকিউর আইওটি চিপ বাজারে এনেছে। তাদের পণ্য পাতায় আছে ২৮ ন্যানোমিটার প্রক্রিয়ায় ৭০০ মেগাহার্ৎজের একটি ৬৪ বিট SHAKTI সি শ্রেণির কোর, সঙ্গে হার্ডওয়্যার এনক্রিপশন, সিকিউর বুট, আর মূল্যায়ন বোর্ড ও স্ট্যাম্প মডিউল।

রেকর্ড যা খোলা রেখেছে

“প্রথম” তকমাটি আইআইটি মাদ্রাজের ২০১৮ সালের ঘোষণার, যাতে আইএএনএসের প্রতিবেদন অনুযায়ী এসসিএল চিপগুলোকে ভারতে সম্পূর্ণ নকশা ও তৈরি করা প্রথম RISC-V মাইক্রোপ্রসেসর বলা হয়েছিল। এক বছর পর কামাকোটি আরও সংযত কথা বলেন: “আমরা আইআইটি থেকে একটি মাইক্রোপ্রসেসর তৈরি করিনি,” তিনি বলেন, চিপগুলোকে একটির তুলনায় খুবই ছোট বলে বর্ণনা করে, আর প্রসেসরকে লিনাক্স চালু করানোকে বললেন সবচেয়ে কঠিন অংশ।

২০২৫ সালের ফেব্রুয়ারিতে ইসরোর চেয়ারম্যান যে আইরিস উড়ান পরীক্ষার পরিকল্পনার কথা বলেছিলেন, এই লেখার জন্য খোলা সূত্রগুলোতে ২০২৬ সালের ৫ নভেম্বর পর্যন্ত তার কোনো প্রকাশিত ফল নেই। তিনটি এসসিএল চিপই ১৮০ ন্যানোমিটার নকশা, যে প্রক্রিয়াকে এসসিএল নিজের ভিত্তি বলে বর্ণনা করে, আর ২৮ ন্যানোমিটারের মাইন্ডগ্রোভ অংশটি দেখায় কোরগুলো সূক্ষ্মতর নোডেও চলে, যদিও সেই সূত্রগুলো বলে না এটি কোথায় তৈরি।