దేశంలో తొలి స్వదేశీ micro-GPU ను అభివృద్ధి చేసిన IIT Delhi

IIT Delhi లోని Electrical Engineering విభాగ పరిశోధకులు ఒక కీలక విజయం సాధించారు. దేశంలో తొలి స్వదేశీ micro-Graphics Processing Unit ను వారు రూపొందించారు. ఇది పనిచేసే నమూనా. ఈ ప్రకటన 2026 సెప్టెంబర్ 24న వచ్చింది. ఈ డిజైన్‌లో custom floating-point GPU engine ఉంది. దీన్ని పూర్తిగా Register Transfer Language లో రాశారు. తర్వాత Spartan-7 Field Programmable Gate Array బోర్డుపై అమర్చారు. పారిశ్రామిక control displays, ఈ-రిక్షా డ్యాష్‌బోర్డులు, విద్యా రీడర్లు వంటి తక్కువ ఖర్చు పరికరాలే దీని లక్ష్యం.

What Happened

భారతీయ సాంకేతిక సంస్థ ఢిల్లీ 2026 సెప్టెంబర్ 24న ఒక ప్రకటన చేసింది. తమ పరిశోధకులు దేశంలో తొలి స్వదేశీ micro-Graphics Processing Unit ను రూపొందించారని చెప్పింది. ఇది పనిచేసే నమూనా. ఈ పని Electrical Engineering విభాగంలో జరిగింది. M.Tech విద్యార్థులు నమ్మి ఆకాశ్, ఎం. రవి తేజ ఈ డిజైన్ చేశారు. ప్రొఫెసర్ జయదేవ, ప్రొఫెసర్ కౌశిక్ సాహా వారిని పర్యవేక్షించారు. చిన్నదైనా నిజంగా programmable అయిన graphics-processing architecture రూపొందించడమే తమ లక్ష్యమని విద్యార్థులు చెప్పారు. అది FPGA implementation కు, భవిష్యత్ ASIC realisation కు సరిపోవాలని వారు కోరుకున్నారు.

When & Where

ఈ ప్రకటన 2026 సెప్టెంబర్ 24న IIT Delhi లో వచ్చింది. ఈ సంస్థ న్యూఢిల్లీలోని హౌజ్ ఖాస్‌లో ఉంది. Institutes of Technology Act, 1961 కింద ఏర్పడిన జాతీయ ప్రాముఖ్య సంస్థల్లో IIT Delhi ఒకటి. ఈ పని భారత సెమీకండక్టర్ డిజైన్ సామర్థ్య ప్రయత్నాల్లో భాగం. బెంగళూరు, హైదరాబాద్, నోయిడాలోని డిజైన్ కేంద్రాల్లో, పాత IIT ప్రయోగశాలల్లో ఈ సామర్థ్యం కేంద్రీకృతమై ఉంది.

Who Is Involved

IIT Delhi Electrical Engineering విభాగం — ఇక్కడే micro-GPU ను రూపొందించి ప్రదర్శించారు.
నమ్మి ఆకాశ్, ఎం. రవి తేజ — డిజైన్ పనికి నాయకత్వం వహించిన M.Tech విద్యార్థులు.
ప్రొఫెసర్ జయదేవ, ప్రొఫెసర్ కౌశిక్ సాహా — ఈ ప్రాజెక్టును పర్యవేక్షించిన అధ్యాపకులు.
Ministry of Education — భారతీయ సాంకేతిక సంస్థలు ఈ మంత్రిత్వ శాఖ కిందే పనిచేస్తాయి.
Ministry of Electronics and Information Technology — జాతీయ సెమీకండక్టర్ డిజైన్ కార్యక్రమాలను ఇది నడుపుతుంది.

How It Works

ముందుగా hardware description ను Register Transfer Language లో రాస్తారు. registers మధ్య డేటా ఎలా కదులుతుంది, ప్రతి clock cycle లో ఏ logic పనిచేస్తుంది అనేది ఇది చెబుతుంది.
ఆ description ను compile చేసి Field Programmable Gate Array పై అమరుస్తారు. ఇక్కడ Spartan-7 బోర్డు వాడారు. దాని logic blocks ను ఎలక్ట్రానిక్‌గా మార్చి, రూపొందించిన circuit లా పనిచేసేలా చేస్తారు.
FPGA వాడితే silicon తయారీకి ఖర్చు పెట్టకుండానే పూర్తి processor ను పరీక్షించవచ్చు. chip అభివృద్ధిలో అత్యంత ఖరీదైన దశ తయారీయే.
ఈ engine floating-point arithmetic చుట్టూ నిర్మితమైంది. graphics rendering కు ఇది అవసరం. చిత్రాలు భిన్న coordinates, colour values తో తయారవుతాయి.
ఇది fixed-function కాదు, programmable. అందుకే ఒకే hardware పై వేర్వేరు rendering programs నడపవచ్చు. GPU ను సాధారణ display controller నుంచి వేరు చేసేది ఇదే.
FPGA పై architecture స్థిరపడిన తర్వాత అదే డిజైన్‌ను ASIC కు తరలించవచ్చు. అప్పుడు అది శాశ్వత chip అవుతుంది, వేగంగా పనిచేస్తుంది, విద్యుత్ కూడా తక్కువ వాడుతుంది.

Why It Matters

వ్యూహాత్మక కోణం: graphics, accelerator chips దాదాపు పూర్తిగా దిగుమతి అవుతున్నాయి. స్వదేశీ డిజైన్ సామర్థ్యం ఈ కీలక ఆధారపడటాన్ని తగ్గిస్తుంది.
శాస్త్రీయ కోణం: ఒక విద్యా ప్రయోగశాలలో పనిచేసే programmable graphics pipeline రూపొందడం ముఖ్యం. ఇది కేవలం simulation కాదు, పూర్తి డిజైన్ సామర్థ్యం.
ఆర్థిక కోణం: లక్ష్య వినియోగాలు తక్కువ ఖర్చు embedded పరికరాలు. ఈ విభాగంలో దిగుమతి చేసుకునే high-end GPUs చాలా ఖరీదు.
విద్యా కోణం: ఈ ప్రాజెక్టుకు M.Tech విద్యార్థులే నాయకత్వం వహించారు. భారత సంస్థల్లోనే ఉన్నత chip design నైపుణ్యాలు పెరుగుతున్నాయని ఇది చూపుతుంది.

Historical Background

భారత్ processor డిజైన్ సామర్థ్యాన్ని క్రమంగా పెంచుకుంది, ఒక్కసారిగా కాదు. గత దశాబ్దంలో విద్యా, ప్రభుత్వ రంగ ప్రయోగశాలలు స్వదేశీ processor కుటుంబాలను రూపొందించాయి. open instruction set architectures పై కూడా పని జరిగింది. 2021లో India Semiconductor Mission ఆమోదం పొందడంతో ఈ ప్రయత్నం వేగం పుంజుకుంది. తయారీ, packaging, డిజైన్ మూడింటికీ ప్రోత్సాహకాలు ఇందులో ఉన్నాయి. అంకుర సంస్థలకు, విద్యా బృందాలకు design-linked incentive మద్దతు ఇచ్చారు. దీనివల్ల chip design విదేశీ electronic design automation పైనే ఆధారపడదు. micro-GPU ఇదే వరుసను కొనసాగిస్తుంది. కానీ ఇది graphics processing రంగంలోకి అడుగుపెట్టింది. ఇప్పటివరకు ఈ రంగంలో భారత్‌కు స్వదేశీ డిజైన్ లేదు.

Previous Related Events

2021లో India Semiconductor Mission ఆమోదం పొందింది. దేశంలో తయారీ, packaging, డిజైన్ సామర్థ్యం పెంచడమే దీని లక్ష్యం.
భారత విద్యా, ప్రభుత్వ ప్రయోగశాలలు open instruction set architectures ఆధారంగా స్వదేశీ processor cores రూపొందించాయి. ఈ ప్రాజెక్టు అదే డిజైన్ పద్ధతిపైనే నిలుస్తుంది.
ఇటీవలి ఏళ్లలో భారత్‌లో స్వదేశీ space-grade, embedded microprocessors అభివృద్ధి చెందాయి. దేశీయ బృందాల నుంచి తయారీకి సిద్ధమైన డిజైన్లు రాగలవని అవి నిరూపించాయి.

Static GK Connection

Graphics Processing Unit: ఇది అనేక సరళమైన cores ఉన్న processor. పెద్ద డేటా బ్లాకులపై ఒకే operation ను ఒకేసారి చేస్తుంది. image rendering కు, ఇటీవల machine learning కు ఇది సరిపోతుంది.
Field Programmable Gate Array: తయారీ తర్వాత కూడా దీని అంతర్గత logic కనెక్షన్లను మార్చవచ్చు. silicon కు కట్టుబడే ముందు డిజిటల్ డిజైన్లను ప్రోటోటైప్ చేయడానికి దీన్ని వాడతారు.
Application Specific Integrated Circuit: ఇది ఒకే పని కోసం తయారైన chip. FPGA కంటే వేగం ఎక్కువ, విద్యుత్ వాడకం తక్కువ. కానీ డిజైన్ ఖరీదు, తర్వాత మార్చడం కుదరదు.
Process node: ఇది chip తయారీ తరాన్ని సూచిస్తుంది; దీన్ని nanometres లో చెబుతారు. ఒక nanometre అంటే మీటరులో వంద కోట్లో వంతు. node చిన్నదైతే అదే విస్తీర్ణంలో ఎక్కువ transistors పడతాయి.
Floating-point arithmetic: విస్తృత పరిమాణ శ్రేణిలో వాస్తవ సంఖ్యలను కంప్యూటర్‌లో సూచించే పద్ధతి ఇది. graphics coordinates కు, శాస్త్రీయ గణనలకు ఇది తప్పనిసరి.

India & World Comparison

ప్రపంచ graphics processor మార్కెట్‌లో అమెరికాకు చెందిన కొన్ని సంస్థలదే ఆధిపత్యం. ప్రముఖ వాణిజ్య GPUs 65 nanometres కంటే చాలా సూక్ష్మమైన process nodes లో తయారవుతాయి. కాబట్టి IIT Delhi డిజైన్ వాటికి పోటీ కాదు. ఇది స్వదేశీ డిజైన్ సామర్థ్యాన్ని చూపే ప్రదర్శన. embedded, తక్కువ ఖర్చు graphics విభాగంలో ఆ పెద్ద సంస్థలు పోటీపడవు. చైనా, యూరోపియన్ యూనియన్ సభ్య దేశాలు కూడా ఇలాంటి ప్రభుత్వ నిధుల కార్యక్రమాలు నడుపుతున్నాయి. భారత బలం డిజైన్ ప్రతిభలోనే, తయారీ సామర్థ్యంలో కాదు. అందుకే ముందు FPGA, తర్వాత ASIC అనే దారి ఆచరణాత్మకం. స్వదేశీ GPU డిజైన్ సామర్థ్యంపై ధ్రువీకరించిన ప్రపంచ ర్యాంకింగ్ ఏదీ లేదు.

Future Impact

వెంటనే తీసుకోవాల్సిన అడుగు 8 నుంచి 16 cores ఉన్న vector-style graphics processor architecture.
hardware తో పాటు optimised compiler, graphics software toolchain కూడా రూపొందిస్తారు. software మద్దతు లేని processor ను ఎవరూ వాడలేరు.
65 nanometre application specific integrated circuit process node కు తరలింపే ప్రకటిత దీర్ఘకాలిక లక్ష్యం.
ఇది విజయవంతమైతే embedded పరికరాలు, పారిశ్రామిక ప్యానెల్లు, విద్యా hardware కు చౌకైన స్వదేశీ graphics silicon దొరుకుతుంది.

🔑 Key Points for Revision

IIT Delhi 2026 సెప్టెంబర్ 24న దేశంలో తొలి స్వదేశీ micro-GPU ను ప్రకటించింది.
ఈ పని IIT Delhi లోని Electrical Engineering విభాగంలో జరిగింది.
M.Tech విద్యార్థులు నమ్మి ఆకాశ్, ఎం. రవి తేజ ఈ డిజైన్‌కు నాయకత్వం వహించారు.
ప్రొఫెసర్ జయదేవ, ప్రొఫెసర్ కౌశిక్ సాహా ప్రాజెక్టును పర్యవేక్షించారు.
custom floating-point GPU engine ను పూర్తిగా Register Transfer Language లో రాశారు.
ఈ డిజైన్‌ను Spartan-7 Field Programmable Gate Array platform పై అమర్చారు.
FPGA అంటే మళ్లీ మార్చుకోగల integrated circuit; ప్రోటోటైపింగ్‌కు దీన్ని వాడతారు.
పారిశ్రామిక control displays, తక్కువ ఖర్చు human-machine interfaces వినియోగాల్లో ఉన్నాయి.
ఈ-రిక్షా డ్యాష్‌బోర్డ్ navigators, లోతట్టు జలరవాణా navigation terminals ఇతర వినియోగాలు.
విద్యా e-book readers కూడా గుర్తించిన వినియోగం.
తదుపరి అడుగు 8 నుంచి 16 cores ఉన్న vector-style graphics processor.
hardware తో పాటు optimised compiler, graphics software toolchain కూడా వస్తాయి.
దీర్ఘకాలిక లక్ష్యం 65 nanometre application specific integrated circuit process node.
India Semiconductor Mission 2021లో ఆమోదం పొందింది.
IITs Ministry of Education కింద పనిచేస్తాయి; Institutes of Technology Act, 1961 కింద వీటిని ఏర్పాటు చేశారు.

🧠 Concept Link (Static GK Deep Dive)

Core Concept: FPGA ప్రోటోటైప్ నుంచి ASIC chip వరకు

Definition: FPGA అంటే తయారీ తర్వాత కూడా మార్చుకోగల chip. ASIC అంటే ఒకే పని కోసం శాశ్వతంగా తయారైన chip.
Constitutional / Legal Basis: chip design ను నియంత్రించే రాజ్యాంగ నిబంధన ఏదీ లేదు. ఈ పని జరిగిన సంస్థను Institutes of Technology Act, 1961 నియంత్రిస్తుంది.
Scientific / Economic Principle: దీని ఆధారం hardware abstraction. ముందు circuit ను hardware description language లో వివరిస్తారు. తర్వాతే దాన్ని నిజమైన silicon కు కట్టుబెడతారు.
Link to this event: IIT Delhi micro-GPU ను Register Transfer Language లో రాశారు, Spartan-7 FPGA పై ప్రదర్శించారు, తర్వాత 65 nanometre ASIC node లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నారు.
Origin & History: programmable logic devices ను దశాబ్దాలుగా డిజిటల్ circuits ప్రోటోటైప్ చేయడానికి వాడుతున్నారు. ఇప్పుడు ఈ పద్ధతి ప్రపంచవ్యాప్తంగా ప్రామాణికం.
Key milestone 1: డిజైన్, తయారీ, packaging సామర్థ్యం కోసం భారత్ 2021లో India Semiconductor Mission ను ఆమోదించింది.
Key milestone 2: అంతకు ముందు ఏళ్లలో భారత విద్యా, ప్రభుత్వ ప్రయోగశాలలు open instruction set architectures ఆధారంగా స్వదేశీ processor cores రూపొందించాయి.
Related Acts / Schemes / Treaties: India Semiconductor Mission; chip design కు design-linked incentive మద్దతు; Institutes of Technology Act, 1961.
Nodal Ministry / Body: సెమీకండక్టర్ విధానాన్ని Ministry of Electronics and Information Technology నడుపుతుంది. IITs పై Ministry of Education పర్యవేక్షణ ఉంటుంది.
India-specific relevance: భారత్‌లో chip design ప్రతిభ ఎక్కువ, తయారీ సామర్థ్యం తక్కువ. అందుకే విద్యా బృందాలకు FPGA ఆధారిత అభివృద్ధే ఆచరణాత్మక దారి.
Global comparison: ప్రముఖ వాణిజ్య GPUs 65 nanometres కంటే చాలా సూక్ష్మ nodes లో తయారవుతాయి. కాబట్టి ఈ ప్రాజెక్టు పనితీరులో కాదు, సామర్థ్య ప్రదర్శనలోనే పోటీపడుతుంది.
Data point: ప్రణాళికలో ఉన్న తదుపరి తరం డిజైన్ vector-style architecture లో 8 నుంచి 16 cores ను లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.
Common exam angle: GPU, FPGA, ASIC పూర్తి రూపాలు ఏమిటి, మార్చుకోగల chip కు స్థిర chip కు తేడా ఏమిటి అని అడుగుతారు.
Easy memory hook: "FPGA ను మళ్లీ మార్చవచ్చు, ASIC రాతిపై రాతలాంటిది."

❓ Practice MCQs

Q1. 2026 సెప్టెంబర్ 24న ప్రకటించిన దేశంలో తొలి స్వదేశీ micro-GPU ను ఏ సంస్థ రూపొందించింది? [Easy]

A) IIT Madras

B) IIT Delhi

C) IIT Bombay

D) IIT Kanpur

Answer: B

Explanation: ఈ డిజైన్ IIT Delhi లోని Electrical Engineering విభాగం నుంచి వచ్చింది.

Q2. FPGA అనే సంక్షిప్త రూపం పూర్తి పేరు ఏమిటి? [Easy]

A) Fast Processing Graphics Array

B) Fixed Program Gate Assembly

C) Field Programmable Gate Array

D) Floating Point Graphics Accelerator

Answer: C

Explanation: Field Programmable Gate Array అంటే తయారీ తర్వాత కూడా logic కనెక్షన్లను మార్చుకోగల chip.

Q3. IIT Delhi micro-GPU డిజైన్‌ను ఏ FPGA platform పై అమర్చారు? [Moderate]

A) Spartan-7

B) Artix-3

C) Cyclone-10

D) Stratix-5

Answer: A

Explanation: custom floating-point GPU engine ను Spartan-7 FPGA platform పై అమర్చారు.

Q4. IIT Delhi బృందం ఈ డిజైన్‌ను ఏ process node కు తరలించాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది? [Moderate]

A) 7 nanometre

B) 28 nanometre

C) 65 nanometre

D) 180 nanometre

Answer: C

Explanation: 65 nanometre application specific integrated circuit process node పై తయారీయే ప్రకటిత దీర్ఘకాలిక లక్ష్యం.

Q5. IIT Delhi micro-GPU లోని custom GPU engine ను ఏ భాషలో రాశారు? [Moderate]

A) Register Transfer Language

B) Assembly language

C) Structured Query Language

D) Hypertext Markup Language

Answer: A

Explanation: ఈ engine ను పూర్తిగా Register Transfer Language లో రాసి తర్వాత FPGA పై అమర్చారు.

Q6. FPGA కు ASIC కు తేడాను కింది వాటిలో ఏది సరిగ్గా చెబుతుంది? [Tricky]

A) FPGA ఒకే పని కోసం తయారవుతుంది; ASIC ను తయారీ తర్వాత మార్చుకోవచ్చు

B) FPGA ను తయారీ తర్వాత మార్చుకోవచ్చు; ASIC ఒకే పని కోసం శాశ్వతంగా తయారవుతుంది

C) రెండూ మార్చుకోగలవి; కానీ ASIC ఎలక్ట్రానిక్ కాకుండా ఆప్టికల్ switching వాడుతుంది

D) రెండింటినీ మార్చలేం; తేడా కేవలం వాడిన process node లోనే ఉంటుంది

Answer: B

Explanation: అందుకే ముందు FPGA పై ప్రోటోటైప్ చేసి, డిజైన్ స్థిరపడిన తర్వాతే ASIC కు కట్టుబెడతారు.

Q7. graphics processing unit కు floating-point arithmetic ఎందుకు ముఖ్యం? [Tricky]

A) దీనివల్ల chip టెక్స్ట్‌ను తక్కువ చోటులో నిల్వ చేయగలదు

B) coordinates, colour values కు అవసరమైనట్టు విస్తృత శ్రేణిలో వాస్తవ సంఖ్యలను సూచించగలదు

C) దీనివల్ల chip కు అవసరమైన transistors సంఖ్య తగ్గుతుంది

D) దీనివల్ల chip బయటి విద్యుత్ సరఫరా లేకుండా పనిచేస్తుంది

Answer: B

Explanation: Rendering భిన్న coordinate, colour values పై పనిచేస్తుంది. వాటికి floating-point సూచన తప్పనిసరి.

Q8. IIT Delhi బృందం రూపొందించాలనుకుంటున్న తదుపరి తరం processor స్వరూపం ఏమిటి? [Tricky]

A) fixed-function pipeline ఉన్న ఒకే core scalar processor

B) software toolchain లేని 4 core processor

C) optimised compiler, software toolchain తో కూడిన 8 నుంచి 16 core vector-style graphics processor

D) 32 core general-purpose central processing unit

Answer: C

Explanation: 8 నుంచి 16 cores ఉన్న vector-style architecture ను, దానికి సొంత compiler, graphics software toolchain ను బృందం ప్రణాళిక వేసుకుంది.

📜 Previous Year Question Style (PYQ)

PYQ 1:

సెమీకండక్టర్ తయారీలో nanometres లో చెప్పే "process node" దేన్ని సూచిస్తుంది?

A) processor పై ఉన్న cores సంఖ్యను

B) chip తయారీ తరాన్ని; సంఖ్య చిన్నదైతే అదే విస్తీర్ణంలో ఎక్కువ transistors పడతాయి

C) processor పనిచేసే clock వేగాన్ని

D) ఒక cycle లో processor నడిపే instructions సంఖ్యను

Answer: B

Explanation: ఒక nanometre అంటే మీటరులో వంద కోట్లో వంతు. node చిన్నదైతే అదే విస్తీర్ణంలో ఎక్కువ transistors పడతాయి.

PYQ 2:

IIT Delhi micro-GPU గురించి కింది వాక్యాలను పరిశీలించండి:

దీన్ని IIT Delhi లోని Electrical Engineering విభాగంలో రూపొందించారు.
ఈ డిజైన్‌ను Spartan-7 Field Programmable Gate Array platform పై ప్రదర్శించారు.
ఈ chip ను ఇప్పటికే 65 nanometre process node పై తయారు చేశారు.

పైవాటిలో ఏవి సరైనవి?

A) 1 మాత్రమే

B) 1, 2 మాత్రమే

C) 2, 3 మాత్రమే

D) పైవన్నీ

Answer: B

Explanation: 1, 2 వాక్యాలు సరైనవి. 3వ వాక్యం తప్పు, ఎందుకంటే 65 nanometre node భవిష్యత్ లక్ష్యమే, పూర్తయిన దశ కాదు.

PYQ 3:

Assertion (A): processors రూపొందించే విద్యా బృందాలు తయారైన chips పై కాకుండా Field Programmable Gate Arrays పై తమ పనిని ప్రదర్శిస్తాయి.

Reason (R): chip అభివృద్ధిలో silicon తయారీ అత్యంత ఖరీదైన దశ; FPGA వాడితే అది లేకుండానే పూర్తి డిజైన్‌ను పరీక్షించవచ్చు.

A) A, R రెండూ సరైనవి; A కు R సరైన వివరణ

B) A, R రెండూ సరైనవి; కానీ A కు R సరైన వివరణ కాదు

C) A సరైనది, R తప్పు

D) A తప్పు, R సరైనది

Answer: A

Explanation: IIT Delhi micro-GPU సరిగ్గా ఈ దారినే అనుసరించింది. ఇది Spartan-7 బోర్డుపై నడుస్తుంది, ASIC node తర్వాతి లక్ష్యం.

✍️ Mains Answer Pointers

Question 1 (150 words): IIT Delhi micro-GPU వంటి విద్యా chip design ప్రాజెక్టులు భారత సెమీకండక్టర్ లక్ష్యాలకు ఎందుకు ముఖ్యమో వివరించండి.

2026 సెప్టెంబర్ 24న ప్రకటించిన ఈ micro-GPU పనితీరు కంటే, అది నిరూపించిన అంశమే ముఖ్యం. M.Tech విద్యార్థుల బృందం, ఇద్దరు అధ్యాపకుల పర్యవేక్షణలో, ఒక graphics processor ను Register Transfer Language వివరణ నుంచి Spartan-7 FPGA పై పనిచేసే ప్రదర్శన వరకు తీసుకెళ్లింది.

ఇది పూర్తి డిజైన్ చక్రం. సెమీకండక్టర్ విలువ గొలుసులో భారత్ వెంటనే పోటీపడగల భాగం ఇదే. తయారీకి భారీ పెట్టుబడి, ఏళ్ల సమయం కావాలి. డిజైన్‌కు ప్రతిభ, సాధనాలు చాలు. ఈ రెండూ భారత సంస్థల్లో ఇప్పటికే ఉన్నాయి.

వినియోగాల ఎంపిక కూడా ఇదే చెబుతుంది. పారిశ్రామిక control displays, ఈ-రిక్షా డ్యాష్‌బోర్డులు, విద్యా రీడర్లు ఈ విభాగాలు. ఇక్కడ దిగుమతి చేసుకునే high-end graphics chips చాలా ఖరీదు. కాబట్టి తక్కువ ఖర్చు స్వదేశీ డిజైన్‌కు నిజమైన మార్కెట్ ఉంది.

లోటు software లోనే ఉంది. compiler, toolchain లేని processor ను ఎవరూ వాడలేరు. అందుకే తదుపరి 8 నుంచి 16 core డిజైన్‌తో పాటు వీటిని కూడా రూపొందించాలనే ప్రణాళిక కీలకం.

Question 2 (250 words): భారత్‌కు డిజైన్ ప్రతిభ ఉంది, కానీ తయారీ సామర్థ్యం తక్కువ. ఇటీవలి స్వదేశీ chip అభివృద్ధి ప్రయత్నాల నేపథ్యంలో ఈ వాదనను పరిశీలించండి.

భారత సెమీకండక్టర్ స్థితి చాలాకాలంగా అసమానంగా ఉంది. ప్రపంచ సంస్థల్లో పనిచేసే chip design ఇంజనీర్లు దేశంలో చాలామంది ఉన్నారు. కానీ తయారీ దాదాపు పూర్తిగా విదేశాల్లోనే జరుగుతుంది. 2021లో ఆమోదం పొందిన India Semiconductor Mission ఈ రెండు చివరలను కలిపి పరిష్కరించాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. తయారీ, packaging, డిజైన్ మూడింటికీ మద్దతు ఇచ్చింది.

ఇటీవలి విద్యా పని డిజైన్ వైపు ఎందుకు వేగంగా కదులుతుందో చూపుతుంది. 2026 సెప్టెంబర్ 24న ప్రకటించిన IIT Delhi micro-GPU ను ఆ సంస్థ Electrical Engineering విభాగంలో రూపొందించారు. M.Tech విద్యార్థులు నమ్మి ఆకాశ్, ఎం. రవి తేజ దీన్ని చేశారు. ప్రొఫెసర్ జయదేవ, ప్రొఫెసర్ కౌశిక్ సాహా పర్యవేక్షించారు. దీన్ని పూర్తిగా Register Transfer Language లో రాసి Spartan-7 Field Programmable Gate Array పై ప్రదర్శించారు. ఏ దశలోనూ తయారీ కర్మాగారం అవసరం రాలేదు.

FPGA ముందు అనే ఈ దారి రాజీ కాదు. ప్రపంచమంతా chip design ఇలాగే జరుగుతుంది. ముందు architecture ను మార్చుకోగల hardware పై నిరూపిస్తారు. స్థిరపడిన డిజైన్‌నే application specific integrated circuit కు కట్టుబెడతారు. IIT Delhi బృందం 65 nanometre ASIC లక్ష్యం ఈ వరుసనే అనుసరిస్తుంది.

పరిమితులూ స్పష్టమే. 65 nanometre node అత్యాధునిక స్థాయి కంటే కొన్ని తరాల వెనుక. దేశీయ foundries లేకపోతే పూర్తయిన డిజైన్‌ను కూడా విదేశాల్లోనే తయారు చేయాలి. రెండో అడ్డంకి software. compiler, toolchain లేని graphics processor ను పరికర తయారీదారులు స్వీకరించరు.

ముందుకు వెళ్లే దారి ఏమిటంటే, ఉన్న బలాన్ని వాడుకుంటూ లేని దాన్ని నిర్మించాలి. విద్యా డిజైన్ బృందాలకు నిరంతర మద్దతు ఇవ్వాలి. design automation సాధనాలను దేశంలోనే అందుబాటులో ఉంచాలి. తయారీ, packaging లో ఓపికగా పెట్టుబడి పెట్టాలి. అప్పుడే డిజైన్ సామర్థ్యం, తయారీ సామర్థ్యం కలిసి వస్తాయి.

⚠️ Examiner Trap

Trap 1: FPGA ను, ASIC ను విద్యార్థులు కలిపేస్తారు. సరైన విషయం ఏమిటంటే, FPGA ను తయారీ తర్వాత కూడా మార్చుకోవచ్చు. ASIC ఒకే పని కోసం శాశ్వతంగా తయారవుతుంది.
Trap 2: IIT Delhi micro-GPU ను ఇప్పటికే chip గా తయారు చేశారని చాలామంది తప్పుగా అనుకుంటారు. వాస్తవం ఏమిటంటే, దీన్ని Spartan-7 FPGA బోర్డుపై ప్రదర్శించారు. 65 nanometre ASIC node భవిష్యత్ లక్ష్యంగా మాత్రమే చెప్పారు.
Trap 3: GPU కేవలం display controller కాదని చాలామంది గమనించరు. GPU programmable అని, ఒకే hardware పై వేర్వేరు rendering programs నడపవచ్చని గుర్తుంచుకోండి. fixed-function display controller అలా చేయలేదు.

దేశంలో తొలి స్వదేశీ micro-GPU ను అభివృద్ధి చేసిన IIT Delhi

What Happened

When & Where

Who Is Involved

IIT Delhi Electrical Engineering విభాగం — ఇక్కడే micro-GPU ను రూపొందించి ప్రదర్శించారు.
నమ్మి ఆకాశ్, ఎం. రవి తేజ — డిజైన్ పనికి నాయకత్వం వహించిన M.Tech విద్యార్థులు.
ప్రొఫెసర్ జయదేవ, ప్రొఫెసర్ కౌశిక్ సాహా — ఈ ప్రాజెక్టును పర్యవేక్షించిన అధ్యాపకులు.
Ministry of Education — భారతీయ సాంకేతిక సంస్థలు ఈ మంత్రిత్వ శాఖ కిందే పనిచేస్తాయి.
Ministry of Electronics and Information Technology — జాతీయ సెమీకండక్టర్ డిజైన్ కార్యక్రమాలను ఇది నడుపుతుంది.

How It Works

ముందుగా hardware description ను Register Transfer Language లో రాస్తారు. registers మధ్య డేటా ఎలా కదులుతుంది, ప్రతి clock cycle లో ఏ logic పనిచేస్తుంది అనేది ఇది చెబుతుంది.
ఆ description ను compile చేసి Field Programmable Gate Array పై అమరుస్తారు. ఇక్కడ Spartan-7 బోర్డు వాడారు. దాని logic blocks ను ఎలక్ట్రానిక్‌గా మార్చి, రూపొందించిన circuit లా పనిచేసేలా చేస్తారు.
FPGA వాడితే silicon తయారీకి ఖర్చు పెట్టకుండానే పూర్తి processor ను పరీక్షించవచ్చు. chip అభివృద్ధిలో అత్యంత ఖరీదైన దశ తయారీయే.
ఈ engine floating-point arithmetic చుట్టూ నిర్మితమైంది. graphics rendering కు ఇది అవసరం. చిత్రాలు భిన్న coordinates, colour values తో తయారవుతాయి.
ఇది fixed-function కాదు, programmable. అందుకే ఒకే hardware పై వేర్వేరు rendering programs నడపవచ్చు. GPU ను సాధారణ display controller నుంచి వేరు చేసేది ఇదే.
FPGA పై architecture స్థిరపడిన తర్వాత అదే డిజైన్‌ను ASIC కు తరలించవచ్చు. అప్పుడు అది శాశ్వత chip అవుతుంది, వేగంగా పనిచేస్తుంది, విద్యుత్ కూడా తక్కువ వాడుతుంది.

Why It Matters

వ్యూహాత్మక కోణం: graphics, accelerator chips దాదాపు పూర్తిగా దిగుమతి అవుతున్నాయి. స్వదేశీ డిజైన్ సామర్థ్యం ఈ కీలక ఆధారపడటాన్ని తగ్గిస్తుంది.
శాస్త్రీయ కోణం: ఒక విద్యా ప్రయోగశాలలో పనిచేసే programmable graphics pipeline రూపొందడం ముఖ్యం. ఇది కేవలం simulation కాదు, పూర్తి డిజైన్ సామర్థ్యం.
ఆర్థిక కోణం: లక్ష్య వినియోగాలు తక్కువ ఖర్చు embedded పరికరాలు. ఈ విభాగంలో దిగుమతి చేసుకునే high-end GPUs చాలా ఖరీదు.
విద్యా కోణం: ఈ ప్రాజెక్టుకు M.Tech విద్యార్థులే నాయకత్వం వహించారు. భారత సంస్థల్లోనే ఉన్నత chip design నైపుణ్యాలు పెరుగుతున్నాయని ఇది చూపుతుంది.

Historical Background

Previous Related Events

2021లో India Semiconductor Mission ఆమోదం పొందింది. దేశంలో తయారీ, packaging, డిజైన్ సామర్థ్యం పెంచడమే దీని లక్ష్యం.
భారత విద్యా, ప్రభుత్వ ప్రయోగశాలలు open instruction set architectures ఆధారంగా స్వదేశీ processor cores రూపొందించాయి. ఈ ప్రాజెక్టు అదే డిజైన్ పద్ధతిపైనే నిలుస్తుంది.
ఇటీవలి ఏళ్లలో భారత్‌లో స్వదేశీ space-grade, embedded microprocessors అభివృద్ధి చెందాయి. దేశీయ బృందాల నుంచి తయారీకి సిద్ధమైన డిజైన్లు రాగలవని అవి నిరూపించాయి.

Static GK Connection

Graphics Processing Unit: ఇది అనేక సరళమైన cores ఉన్న processor. పెద్ద డేటా బ్లాకులపై ఒకే operation ను ఒకేసారి చేస్తుంది. image rendering కు, ఇటీవల machine learning కు ఇది సరిపోతుంది.
Field Programmable Gate Array: తయారీ తర్వాత కూడా దీని అంతర్గత logic కనెక్షన్లను మార్చవచ్చు. silicon కు కట్టుబడే ముందు డిజిటల్ డిజైన్లను ప్రోటోటైప్ చేయడానికి దీన్ని వాడతారు.
Application Specific Integrated Circuit: ఇది ఒకే పని కోసం తయారైన chip. FPGA కంటే వేగం ఎక్కువ, విద్యుత్ వాడకం తక్కువ. కానీ డిజైన్ ఖరీదు, తర్వాత మార్చడం కుదరదు.
Process node: ఇది chip తయారీ తరాన్ని సూచిస్తుంది; దీన్ని nanometres లో చెబుతారు. ఒక nanometre అంటే మీటరులో వంద కోట్లో వంతు. node చిన్నదైతే అదే విస్తీర్ణంలో ఎక్కువ transistors పడతాయి.
Floating-point arithmetic: విస్తృత పరిమాణ శ్రేణిలో వాస్తవ సంఖ్యలను కంప్యూటర్‌లో సూచించే పద్ధతి ఇది. graphics coordinates కు, శాస్త్రీయ గణనలకు ఇది తప్పనిసరి.

India & World Comparison

Future Impact

వెంటనే తీసుకోవాల్సిన అడుగు 8 నుంచి 16 cores ఉన్న vector-style graphics processor architecture.
hardware తో పాటు optimised compiler, graphics software toolchain కూడా రూపొందిస్తారు. software మద్దతు లేని processor ను ఎవరూ వాడలేరు.
65 nanometre application specific integrated circuit process node కు తరలింపే ప్రకటిత దీర్ఘకాలిక లక్ష్యం.
ఇది విజయవంతమైతే embedded పరికరాలు, పారిశ్రామిక ప్యానెల్లు, విద్యా hardware కు చౌకైన స్వదేశీ graphics silicon దొరుకుతుంది.

🔑 Key Points for Revision

IIT Delhi 2026 సెప్టెంబర్ 24న దేశంలో తొలి స్వదేశీ micro-GPU ను ప్రకటించింది.
ఈ పని IIT Delhi లోని Electrical Engineering విభాగంలో జరిగింది.
M.Tech విద్యార్థులు నమ్మి ఆకాశ్, ఎం. రవి తేజ ఈ డిజైన్‌కు నాయకత్వం వహించారు.
ప్రొఫెసర్ జయదేవ, ప్రొఫెసర్ కౌశిక్ సాహా ప్రాజెక్టును పర్యవేక్షించారు.
custom floating-point GPU engine ను పూర్తిగా Register Transfer Language లో రాశారు.
ఈ డిజైన్‌ను Spartan-7 Field Programmable Gate Array platform పై అమర్చారు.
FPGA అంటే మళ్లీ మార్చుకోగల integrated circuit; ప్రోటోటైపింగ్‌కు దీన్ని వాడతారు.
పారిశ్రామిక control displays, తక్కువ ఖర్చు human-machine interfaces వినియోగాల్లో ఉన్నాయి.
ఈ-రిక్షా డ్యాష్‌బోర్డ్ navigators, లోతట్టు జలరవాణా navigation terminals ఇతర వినియోగాలు.
విద్యా e-book readers కూడా గుర్తించిన వినియోగం.
తదుపరి అడుగు 8 నుంచి 16 cores ఉన్న vector-style graphics processor.
hardware తో పాటు optimised compiler, graphics software toolchain కూడా వస్తాయి.
దీర్ఘకాలిక లక్ష్యం 65 nanometre application specific integrated circuit process node.
India Semiconductor Mission 2021లో ఆమోదం పొందింది.
IITs Ministry of Education కింద పనిచేస్తాయి; Institutes of Technology Act, 1961 కింద వీటిని ఏర్పాటు చేశారు.

🧠 Concept Link (Static GK Deep Dive)

Core Concept: FPGA ప్రోటోటైప్ నుంచి ASIC chip వరకు

Definition: FPGA అంటే తయారీ తర్వాత కూడా మార్చుకోగల chip. ASIC అంటే ఒకే పని కోసం శాశ్వతంగా తయారైన chip.
Constitutional / Legal Basis: chip design ను నియంత్రించే రాజ్యాంగ నిబంధన ఏదీ లేదు. ఈ పని జరిగిన సంస్థను Institutes of Technology Act, 1961 నియంత్రిస్తుంది.
Scientific / Economic Principle: దీని ఆధారం hardware abstraction. ముందు circuit ను hardware description language లో వివరిస్తారు. తర్వాతే దాన్ని నిజమైన silicon కు కట్టుబెడతారు.
Link to this event: IIT Delhi micro-GPU ను Register Transfer Language లో రాశారు, Spartan-7 FPGA పై ప్రదర్శించారు, తర్వాత 65 nanometre ASIC node లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నారు.
Origin & History: programmable logic devices ను దశాబ్దాలుగా డిజిటల్ circuits ప్రోటోటైప్ చేయడానికి వాడుతున్నారు. ఇప్పుడు ఈ పద్ధతి ప్రపంచవ్యాప్తంగా ప్రామాణికం.
Key milestone 1: డిజైన్, తయారీ, packaging సామర్థ్యం కోసం భారత్ 2021లో India Semiconductor Mission ను ఆమోదించింది.
Key milestone 2: అంతకు ముందు ఏళ్లలో భారత విద్యా, ప్రభుత్వ ప్రయోగశాలలు open instruction set architectures ఆధారంగా స్వదేశీ processor cores రూపొందించాయి.
Related Acts / Schemes / Treaties: India Semiconductor Mission; chip design కు design-linked incentive మద్దతు; Institutes of Technology Act, 1961.
Nodal Ministry / Body: సెమీకండక్టర్ విధానాన్ని Ministry of Electronics and Information Technology నడుపుతుంది. IITs పై Ministry of Education పర్యవేక్షణ ఉంటుంది.
India-specific relevance: భారత్‌లో chip design ప్రతిభ ఎక్కువ, తయారీ సామర్థ్యం తక్కువ. అందుకే విద్యా బృందాలకు FPGA ఆధారిత అభివృద్ధే ఆచరణాత్మక దారి.
Global comparison: ప్రముఖ వాణిజ్య GPUs 65 nanometres కంటే చాలా సూక్ష్మ nodes లో తయారవుతాయి. కాబట్టి ఈ ప్రాజెక్టు పనితీరులో కాదు, సామర్థ్య ప్రదర్శనలోనే పోటీపడుతుంది.
Data point: ప్రణాళికలో ఉన్న తదుపరి తరం డిజైన్ vector-style architecture లో 8 నుంచి 16 cores ను లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.
Common exam angle: GPU, FPGA, ASIC పూర్తి రూపాలు ఏమిటి, మార్చుకోగల chip కు స్థిర chip కు తేడా ఏమిటి అని అడుగుతారు.
Easy memory hook: "FPGA ను మళ్లీ మార్చవచ్చు, ASIC రాతిపై రాతలాంటిది."

❓ Practice MCQs

A) IIT Madras

B) IIT Delhi

C) IIT Bombay

D) IIT Kanpur

Answer: B

Explanation: ఈ డిజైన్ IIT Delhi లోని Electrical Engineering విభాగం నుంచి వచ్చింది.

Q2. FPGA అనే సంక్షిప్త రూపం పూర్తి పేరు ఏమిటి? [Easy]

A) Fast Processing Graphics Array

B) Fixed Program Gate Assembly

C) Field Programmable Gate Array

D) Floating Point Graphics Accelerator

Answer: C

Explanation: Field Programmable Gate Array అంటే తయారీ తర్వాత కూడా logic కనెక్షన్లను మార్చుకోగల chip.

Q3. IIT Delhi micro-GPU డిజైన్‌ను ఏ FPGA platform పై అమర్చారు? [Moderate]

A) Spartan-7

B) Artix-3

C) Cyclone-10

D) Stratix-5

Answer: A

Explanation: custom floating-point GPU engine ను Spartan-7 FPGA platform పై అమర్చారు.

Q4. IIT Delhi బృందం ఈ డిజైన్‌ను ఏ process node కు తరలించాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది? [Moderate]

A) 7 nanometre

B) 28 nanometre

C) 65 nanometre

D) 180 nanometre

Answer: C

Explanation: 65 nanometre application specific integrated circuit process node పై తయారీయే ప్రకటిత దీర్ఘకాలిక లక్ష్యం.

Q5. IIT Delhi micro-GPU లోని custom GPU engine ను ఏ భాషలో రాశారు? [Moderate]

A) Register Transfer Language

B) Assembly language

C) Structured Query Language

D) Hypertext Markup Language

Answer: A

Explanation: ఈ engine ను పూర్తిగా Register Transfer Language లో రాసి తర్వాత FPGA పై అమర్చారు.

Q6. FPGA కు ASIC కు తేడాను కింది వాటిలో ఏది సరిగ్గా చెబుతుంది? [Tricky]

A) FPGA ఒకే పని కోసం తయారవుతుంది; ASIC ను తయారీ తర్వాత మార్చుకోవచ్చు

B) FPGA ను తయారీ తర్వాత మార్చుకోవచ్చు; ASIC ఒకే పని కోసం శాశ్వతంగా తయారవుతుంది

C) రెండూ మార్చుకోగలవి; కానీ ASIC ఎలక్ట్రానిక్ కాకుండా ఆప్టికల్ switching వాడుతుంది

D) రెండింటినీ మార్చలేం; తేడా కేవలం వాడిన process node లోనే ఉంటుంది

Answer: B

Q7. graphics processing unit కు floating-point arithmetic ఎందుకు ముఖ్యం? [Tricky]

A) దీనివల్ల chip టెక్స్ట్‌ను తక్కువ చోటులో నిల్వ చేయగలదు

B) coordinates, colour values కు అవసరమైనట్టు విస్తృత శ్రేణిలో వాస్తవ సంఖ్యలను సూచించగలదు

C) దీనివల్ల chip కు అవసరమైన transistors సంఖ్య తగ్గుతుంది

D) దీనివల్ల chip బయటి విద్యుత్ సరఫరా లేకుండా పనిచేస్తుంది

Answer: B

Explanation: Rendering భిన్న coordinate, colour values పై పనిచేస్తుంది. వాటికి floating-point సూచన తప్పనిసరి.

Q8. IIT Delhi బృందం రూపొందించాలనుకుంటున్న తదుపరి తరం processor స్వరూపం ఏమిటి? [Tricky]

A) fixed-function pipeline ఉన్న ఒకే core scalar processor

B) software toolchain లేని 4 core processor

C) optimised compiler, software toolchain తో కూడిన 8 నుంచి 16 core vector-style graphics processor

D) 32 core general-purpose central processing unit

Answer: C

📜 Previous Year Question Style (PYQ)

PYQ 1:

సెమీకండక్టర్ తయారీలో nanometres లో చెప్పే "process node" దేన్ని సూచిస్తుంది?

A) processor పై ఉన్న cores సంఖ్యను

B) chip తయారీ తరాన్ని; సంఖ్య చిన్నదైతే అదే విస్తీర్ణంలో ఎక్కువ transistors పడతాయి

C) processor పనిచేసే clock వేగాన్ని

D) ఒక cycle లో processor నడిపే instructions సంఖ్యను

Answer: B

PYQ 2:

IIT Delhi micro-GPU గురించి కింది వాక్యాలను పరిశీలించండి:

దీన్ని IIT Delhi లోని Electrical Engineering విభాగంలో రూపొందించారు.
ఈ డిజైన్‌ను Spartan-7 Field Programmable Gate Array platform పై ప్రదర్శించారు.
ఈ chip ను ఇప్పటికే 65 nanometre process node పై తయారు చేశారు.

పైవాటిలో ఏవి సరైనవి?

A) 1 మాత్రమే

B) 1, 2 మాత్రమే

C) 2, 3 మాత్రమే

D) పైవన్నీ

Answer: B

PYQ 3:

A) A, R రెండూ సరైనవి; A కు R సరైన వివరణ

B) A, R రెండూ సరైనవి; కానీ A కు R సరైన వివరణ కాదు

C) A సరైనది, R తప్పు

D) A తప్పు, R సరైనది

Answer: A

✍️ Mains Answer Pointers

⚠️ Examiner Trap

Trap 1: FPGA ను, ASIC ను విద్యార్థులు కలిపేస్తారు. సరైన విషయం ఏమిటంటే, FPGA ను తయారీ తర్వాత కూడా మార్చుకోవచ్చు. ASIC ఒకే పని కోసం శాశ్వతంగా తయారవుతుంది.
Trap 2: IIT Delhi micro-GPU ను ఇప్పటికే chip గా తయారు చేశారని చాలామంది తప్పుగా అనుకుంటారు. వాస్తవం ఏమిటంటే, దీన్ని Spartan-7 FPGA బోర్డుపై ప్రదర్శించారు. 65 nanometre ASIC node భవిష్యత్ లక్ష్యంగా మాత్రమే చెప్పారు.
Trap 3: GPU కేవలం display controller కాదని చాలామంది గమనించరు. GPU programmable అని, ఒకే hardware పై వేర్వేరు rendering programs నడపవచ్చని గుర్తుంచుకోండి. fixed-function display controller అలా చేయలేదు.