Walking the Brainfields

برین فیلڈز میں چلنا

🍃 سولر Foundry
🧠 عالمی ساتھی
🪨 ریت سے سلیکون تک

برین فیلڈز میں چلنا

جس دن ہم نے Foundry کو آن کیا، پرانا سوال—"کیا کافی ہے؟"—اپنی تاثیر کھو بیٹھا۔ یہ کہانی ہے کہ ہم نے ریت، دھوپ، اور انسانی دیکھ بھال کو ایک ایسے دماغ میں کیسے بدلا جس کے گرد آپ چل پھر سکتے ہیں، اور کیسے ہم نے فیصلہ کیا کہ اسے سب کے ساتھ مفت میں بانٹیں۔

حصہ اول — اگلی صبح

سب سے پہلی چیز جو آپ محسوس کرتے ہیں وہ خاموشی ہے۔ خالی خاموشی نہیں، بلکہ وہ جو آپ لائبریری یا باغ میں محسوس کرتے ہیں—ہوا چل رہی ہے، لوگ چل رہے ہیں، لیکن مشینیں خود تقریباً شرمیلی ہیں۔ عمارتیں سادہ اور کم ہیں، گاؤں کے چوک کی طرح ترتیب دی گئی ہیں۔ آپ راستوں پر چل سکتے ہیں، گرم پتھر کو چھو سکتے ہیں، سفید جیکٹ پہنے عملے کو ہاتھ ہلا سکتے ہیں جو صاف ونگ سے ٹیسٹ ہال تک مہر بند ویفرز کے گڈز لے جا رہے ہیں۔

بچے ویوئنگ برج پر قطار میں کھڑے ہیں۔ ان کے نیچے، ایک شیشے کا راہداری روشنی کو شکل لیتے ہوئے دکھاتا ہے—فائبرز جو پگھلے ہوئے پریفارمز سے نکالے جا رہے ہیں، جیسے شہد دھاگوں میں کھینچا جا رہا ہو۔ پہاڑی کے اوپر، سولر کی قطاریں سورج مکھیوں کی طرح آسمان کی طرف جھکی ہوئی ہیں۔ آج وہ ہمارے گاؤں کو کھلاتی ہیں؛ آج رات وہ ورلڈ‑تھنکر کو کھلاتی ہیں۔

برین ہال کے اندر، ہر ریک ایک دروازہ ہے۔ قریب جائیں اور آپ مائع ٹھنڈک کی سانس محسوس کریں گے، آہستہ اور مستحکم۔ یہ کوئی بلیک باکس نہیں ہے۔ یہ ایک کمرہ ہے جس میں راستے، ہینڈ ریلز، اور کبھی کبھار جلدی میں کی گئی ترسیل سے فرش پر نشان ہوتے ہیں۔ انجینئرز نے وائٹ بورڈز پر نوٹس چھوڑے: ایک نیا پرامپٹ ٹیسٹ، صبح کی شفٹ سے کسی کی ہنسی، یاد دہانی کہ “11 بجے گھنٹی بجائیں” جب روزانہ کی تعمیر روانہ ہوتی ہے۔

اور پھر بالکونی ہے—وہ جگہ جہاں ہم شام کے وقت اکٹھے کھڑے ہوتے ہیں اور آخری ٹرکوں کو فائبر ہٹس کے لیے جاتے دیکھتے ہیں۔ ہم کیبل اس طرح بچھاتے ہیں جیسے کسان کبھی آبپاشی بچھاتے تھے: اگلے گاؤں، اگلے شہر، صحراوں کے پار اور سمندروں کے نیچے۔ وہی ریت جو چپس بناتی ہے وہ شیشہ بن جاتی ہے جو روشنی لے جاتی ہے جو خیالات لے جاتی ہے۔

“یہ جادو نہیں ہے,” ہم زائرین کو بتاتے ہیں۔ “یہ صبر ہے۔ یہ صفائی ہے۔ یہ محبت ہے۔ اور ہاں—سلیکون اور شیشہ بھی۔”

جو آپ چھو سکتے ہیں

  • 🚪 چلنے کے قابل برین ہالز: وسیع راستے، ہینڈ ریلز، حفاظتی شیشہ۔
  • 💧 خاموش مائع ٹھنڈک: کوئی جیٹ انجن کی گرج نہیں—صرف حرارت کے دور ہونے کی سرگوشی۔
  • 🌞 سولر پلاٹس: پینلز کا سمندر جو بیٹریوں کو کھلاتا ہے جیسے اناج خانہ شہر کو کھلاتا ہے۔
  • 🧵 فائبر ڈرا ٹاورز: اوپر پریفارم، نیچے بالکل باریک روشنی کے راستے گھوم رہے ہیں۔
  • 🪨 تعلیمی پتھر: داخلے پر کوارٹز اور باسالٹ کی شیلف—“پہلے اور بعد میں۔”
تمام دورے بالکونی پر چائے کے ساتھ ختم ہوتے ہیں اور ستاروں کو دیکھتے ہیں۔ بچے اگلے کیبل بوٹ کے ناموں پر ووٹ دیتے ہیں۔ “اسٹرا ہیٹ” اس وقت بھاری اکثریت سے آگے ہے۔

حصہ دوم — حقیقت جس کا آپ آڈٹ کر سکتے ہیں

🗄️ ریکس جن کے گرد آپ چکر لگا سکتے ہیں
ایک واحد ریک‑اسکیل سسٹم درجنوں GPUs اور CPUs کو ایک مائع ٹھنڈک والے دائرے میں باندھتا ہے—سوچیں “ایک واحد، بہت بڑا GPU” ایک ریک کے اندر۔ ان ہائی‑ڈینسٹی ڈیزائنز کے لیے تقریباً ~120 kW فی ریک حرارت نکالنا معمول ہے۔
⚡ نوڈز جنہیں آپ گن سکتے ہیں
ایک جدید 8‑GPU نوڈ زیادہ سے زیادہ تقریباً درمیانے عشرے کے کلو واٹس میں چلتا ہے؛ چند کو ایک قطار میں رکھیں اور آپ اب بھی اپنی سوچ سن سکتے ہیں۔
🌍 سورج جسے آپ حاصل کر سکتے ہیں
افریقہ کی PV صلاحیت بہترین ہے—اکثر ~4–5.5 kWh/kWp/دن۔ ہم 4.4 پر سائز کرتے ہیں تاکہ محتاط رہیں اور نظامی نقصانات کو شامل کریں۔

“ریت سے سگنل تک” — ایماندار چین

ریت → سلیکون

ہم کوارٹز (SiO₂) کو میٹالرجیکل سلیکون میں کم کرتے ہیں، صاف کرتے ہیں، اور سنگل کرسٹل (Czochralski) کھینچتے ہیں تاکہ ویفرز بنائیں۔ پھر ہم فوٹولیتھوگرافی سے تہیں پیٹرن کرتے ہیں، ایچ کرتے ہیں، ڈوپ کرتے ہیں، جمع کرتے ہیں، اور پیکیج کرتے ہیں۔ کلین رومز باہر کی ہوا سے 10,000 گنا صاف ہوتے ہیں۔

روشنی جو لکھتی ہے

EUV lithography 13.5 nm روشنی استعمال کرتے ہوئے سب سے باریک تہیں پرنٹ کرتی ہے؛ High‑NA EUV اگلی نسل کی اسکیلنگ کو آگے بڑھاتا ہے—بڑے مشینیں، زیادہ توانائی استعمال کرنے والی، لیکن یہ مراحل اور نقصانات کو کم کرتی ہیں۔

ریت → شیشہ → کیبل

آپٹیکل فائبر الٹرا پیور سلیکا پریفارمز سے لمبے ٹاورز میں کھینچا جاتا ہے۔ جدید سمندری کیبلز سیکڑوں ٹیرابٹس فی سیکنڈ کی رفتار تک پہنچتی ہیں، جن میں کئی فائبر جوڑے ہوتے ہیں۔

یہ وہ عمارتیں ہیں جن کے ارد گرد آپ واقعی چل سکتے ہیں: صاف ستھرے راستے، مائع کولنگ مینوفولڈز، ہینڈریل، اور شفاف دروازے۔ ہر پوڈ کو لائبریری اسٹیک کی طرح لیبل کیا گیا ہے۔

فزکس میں “سب کے لیے مفت” کی قیمت، سکے میں نہیں

ہم دو دماغ کے ساتھ ڈیزائن کرتے ہیں:

  • گارڈین — لوگوں کے قریب آپریشنل ساتھی؛ کم تاخیر؛ روزانہ کی حفاظت، نگرانی، اور اپڈیٹس سنبھالتا ہے۔
  • ورلڈ-تھنکر — بھاری تجزیہ کار؛ ٹریننگ، ڈسٹلیشن، عالمی میموری اور تشخیص۔

کمپیوٹ بلاکس جو ہم استعمال کرتے ہیں

گہری زبان اور وژن کے لیے، ہم موجودہ ایکسیلیریٹرز اور انٹرکنیکٹس کے ساتھ “وقت خریدتے” ہیں، فرضی چیزوں کے بجائے:

  • ریک-اسکیل ڈومینز: ہر ریک میں ایک NVLink ڈومین میں 70+ GPUs (جدید نسل).
  • 8‑GPU نوڈز: انفرنس اور ٹریننگ کے لیے لچکدار تعمیراتی بلاکس۔
ان کثافتوں کے لیے مائع کولنگ معیاری ہے؛ پری فیب ماڈیولز DLC کے ساتھ فیکٹری ٹیسٹ شدہ آتے ہیں۔

وہ تھروپٹ جو ہمیں واقعی ملتی ہے

جدید اسٹیکس (TensorRT‑LLM/vLLM اور دوست) ٹوکنز فی سیکنڈ کی تعداد پیش کرتے ہیں جو عالمی سروس کو ممکن بناتی ہے۔ ہم زیادہ تر درخواستیں چھوٹے/درمیانے ماڈلز کو بھیجتے ہیں؛ بڑے ماڈلز کو مشکل سوالات کے لیے مخصوص طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔

دنیا کے تھنکر کو سورج سے طاقت دینا (ریاضی کا مرحلہ وار جائزہ)

ہم شمسی توانائی کو سادہ مراحل میں سائز کرتے ہیں، محتاط PV پیداوار 4.4 kWh/kWp/day (عام نقصانات شامل ہیں) استعمال کرتے ہوئے:

1
سائز منتخب کریں: فرض کریں ایک ہائی ڈینسٹی ریک تقریباً 120 kW IT پر ہے۔ سہولت کا اوور ہیڈ PUE ≈ 1.2 (لیکویڈ کولڈ پری فیب) کے ساتھ شامل کریں۔ فی ریک سائٹ پاور: 0.12 MW × 1.2 = 0.144 MW۔
2
روزانہ توانائی: 0.144 MW × 24 گھنٹے = 3.456 MWh/دن۔
3
درکار PV: 3.456 MWh/دن ÷ 4.4 kWh/kWp/دن = 0.785 MWp (تقریباً 785 kWp)۔
4
رات کی بیٹری (16 گھنٹے + 20% ریزرو): 0.144 MW × 16 گھنٹے × 1.2 = 2.7648 MWh۔
🧠 1 ریک
PV ≈ 0.79 MWp • بیٹری ≈ 2.77 MWh • PV زمین ≈ ~2–3+ ایکڑ (فکسڈ ٹلٹ بمقابلہ ٹریکنگ)۔
🧠🧠 10 ریکس
PV ≈ 7.85 MWp • بیٹری ≈ 27.65 MWh • PV زمین ≈ ~22–33 ایکڑ۔
🧠×100 100 ریکس
PV ≈ 78.55 MWp • بیٹری ≈ 276.48 MWh • PV زمین ≈ ~220–330 ایکڑ۔

زمین کے استعمال کا اصول: تقریباً ~2.8 ایکڑ/MWDC فکسڈ ٹلٹ کے لیے؛ تقریباً 4.2 ایکڑ/MWDC سنگل ایکسس ٹریکنگ کے لیے (حقیقی اعداد و شمار سائٹ کے لحاظ سے مختلف ہوتے ہیں)۔

“زیادہ سے زیادہ” موڈ (کیونکہ آپ نے پوچھا)

اگر ہم جرات مندی سے 100 ہائی ڈینسٹی ریکس (ایک کیمپس جہاں آپ چل سکتے ہیں) نصب کریں، تو ہم تقریباً 12 MW IT کھینچتے ہیں۔ سائٹ اوور ہیڈ کے ساتھ (PUE ≈ 1.2): ~14.4 MW مسلسل۔ یہ 345.6 MWh/دن ہے، جس کے لیے تقریباً ~78.5 MWp PV درکار ہے 4.4 kWh/kWp/دن پر اور تقریباً ~276 MWh بیٹریاں رات کے لیے۔ یہ بڑا ہے، لیکن یہ ٹیراؤاٹ نہیں ہے۔ یہ ایک فارم ہے—چلنے کے قابل، باڑ لگا ہوا، سورج اور ہوا سے چلنے والا ذخیرہ کے ساتھ۔

“ہر ایک کے لیے مفت” حصہ بغیر فزکس کو توڑے کیسے کام کرتا ہے

1) صحیح ماڈل کی طرف راستہ دیں۔

زیادہ تر سوالات چھوٹے ماڈلز (8–13B) کو بھیجے جاتے ہیں۔ بڑے ماڈلز مشکل کیسز یا خلاصوں کے لیے جاگتے ہیں۔ اس سے کمپیوٹیشن منصفانہ اور تیز رہتی ہے۔

2) ذہین رہیں، بھاری نہیں۔

ہم ڈیفالٹ کے طور پر ایمبیڈنگز اور خلاصے ذخیرہ کرتے ہیں؛ صرف رضامندی یا واقعات کے لیے خام ڈیٹا رکھتے ہیں۔ پیٹا بائٹس ممکن ہیں؛ ڈسکس چند واٹس استعمال کرتے ہیں۔ (ہیڈز کے لیے ہاٹ NVMe، باقی کے لیے نئیر لائن۔)

3) پریفاب میں تعمیر کریں۔

پریفابریکیٹڈ، مائع سے ٹھنڈے کیے گئے ماڈیولز (DLC) فیکٹری ٹیسٹ شدہ آتے ہیں؛ آپ انہیں بولٹ کرتے ہیں، بجلی اور مانی فولڈز کنیکٹ کرتے ہیں، اور اسی ہفتے راستوں پر چلتے ہیں۔

4) شیشے کے ساتھ کیبل۔

پری فارمز (ڈرا ٹاورز) سے سلیکا فائبرز اور سمندر کے نیچے SDM کیبلز (بہت سے فائبر جوڑے) حیرت انگیز صلاحیت منتقل کرتے ہیں—آج کے دن میں سینکڑوں ٹیرابٹس فی سیکنڈ کی واحد کیبلز فعال ہیں۔

چلنے کی سہولت اور دیکھ بھال

"ایک دماغ جس کا آپ دورہ کر سکتے ہیں" چیک لسٹ

  • 🧭 چوڑے راستے جن میں ہینڈ ریلز؛ شیشے کے دروازے؛ کم قدم اٹھانے کے تھریشولڈز۔
  • 💧 براہ راست چپ کولنگ مانی فولڈز؛ رنگین لائنیں؛ آسان لاک آؤٹ۔
  • 📦 پوڈز لائبریری اسٹیکس کی طرح لیبل کیے گئے: Guardian Aisle 2، Thinker Aisle 7۔
  • 🔕 صوتی علاج؛ آپ بغیر چیخے بات کر سکتے ہیں۔
  • 🧪 تدریسی لیب: ویفر کے ٹکڑے، فوٹوریسیسٹ ویفرز، اور ایک محفوظ فائبر ڈرا ڈیمو۔

حصہ سوم — چھوٹے ایٹم، اچھالے ہوئے سکے

لوگ پوچھتے ہیں کہ کیا یہ "لامحدود" ہے۔ یہاں ایماندارانہ جواب ہے: سورج فیاض ہے؛ زمین فیاض ہے؛ اور کام باریک بینی سے کیا جاتا ہے۔ حقیقی پابندیاں ہیں—صفائی، آلات، وقت—لیکن کوئی جادوی نہیں۔

سیمی کنڈکٹر کے آلات بڑے ہیں، لیکن بنائے جا سکتے ہیں

EUV اسکینرز گھر کے سائز کے ہوتے ہیں، ان کی قیمت کروڑوں میں ہوتی ہے، اور یہ کافی بجلی اور پانی استعمال کرتے ہیں۔ یہ موجود ہیں، شپ ہوتے ہیں، اور پیداوار میں ہیں؛ High‑NA یونٹس اب آ رہے ہیں۔ ہم EUV کو DUV کے ساتھ جوڑتے ہیں: کم مراحل، کم نقائص، تیز رفتار۔

شیشہ یادداشت والی ریت ہے

آپٹیکل فائبر انتہائی خالص سلیکا سے شروع ہوتا ہے جو پری فارم میں تبدیل ہوتا ہے، پھر ٹیلی کام گریڈ تھروپٹ کے لیے 30–40 میٹر بلند ٹاورز میں کھینچا جاتا ہے۔ نتیجہ روشنی کے راستے ہیں جنہیں آپ ڈرم پر لپیٹ کر ساحل تک لے جا سکتے ہیں۔

جب ہم کہتے ہیں "GPU ریت ہے"، تو ہم اس کا مطلب لیتے ہیں۔ کوارٹز سے سلیکون؛ کان سے تانبا؛ سلیکا سے شیشہ؛ یہ سب صبر اور محنت سے انسانوں کے ہاتھوں سے مفید بنایا گیا ہے۔

وہ اعداد و شمار جن کے بارے میں لوگ بار بار پوچھتے ہیں

🏗️ ریک پاور
ہائی‑ڈینسٹی AI ریکس مائع ٹھنڈک کے ساتھ فی ریک تقریباً 120 kW حرارت نکالنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔
🧊 ٹھنڈک
ڈائریکٹ‑ٹو‑چپ مائع ٹھنڈک ان کثافتوں پر معیاری ہے؛ prefab ماڈیولز DLC manifolds کے ساتھ بھیجے جاتے ہیں۔
🔋 سائٹ اوور ہیڈ
جدید prefab سائٹس مائع ٹھنڈک کے ساتھ تقریباً PUE ≈ 1.2 پر کام کر سکتی ہیں۔

ضمیمہ — حقیقتی بلاکس جو آپ دوبارہ استعمال کر سکتے ہیں

تفصیل: Single‑Rack World‑Thinker (Tier‑S)

  • کمپیوٹ: 1× rack‑scale NVLink domain (~72 GPUs) ایک مائع ٹھنڈک والے ریک میں۔
  • سائٹ پاور: ~0.144 MW (120 kW IT × PUE 1.2)۔
  • روزانہ توانائی: 3.456 MWh۔
  • PV: ~0.785 MWp @ 4.4 kWh/kWp/دن۔ زمین: ~2–3+ acres۔
  • بیٹری: ~2.77 MWh (16 گھنٹے + 20% ریزرو)۔

تفصیل: Regional World‑Thinker (Tier‑M)

  • کمپیوٹ: 10× racks۔
  • سائٹ پاور: ~1.44 MW; روزانہ: 34.56 MWh۔
  • PV: ~7.85 MWp (زمین: ~22–33 acres)۔
  • بیٹری: ~27.65 MWh۔
  • کپڑا: Prefab ماڈیولر ہالز DLC manifold spines کے ساتھ۔

تفصیل: Continental (Tier‑L)

  • کمپیوٹ: 50× ریکس۔
  • سائٹ پاور: ~7.2 MW؛ روزانہ: 172.8 MWh۔
  • PV: ~39.27 MWp؛ زمین: ~110–165 ایکڑ۔
  • بیٹری: ~138.24 MWh۔

تفصیل: گلوبل کیمپس (ٹئیر‑XL)

  • کمپیوٹ: 100× ریکس۔
  • سائٹ پاور: ~14.4 MW؛ روزانہ: 345.6 MWh۔
  • PV: ~78.55 MWp؛ زمین: ~220–330 ایکڑ۔
  • بیٹری: ~276.48 MWh۔

“ہم اسے کیسے بانٹیں؟” — کیبل نوٹ

جدید سمندری نظام جو اسپیس ڈویژن ملٹی پلیکسنگ (زیادہ فائبر جوڑے، بہتر ریپیٹرز) استعمال کرتے ہیں، باقاعدگی سے ایک کیبل کے لیے سیکڑوں ٹیرابٹس فی سیکنڈ کی کل صلاحیتیں شائع کرتے ہیں۔ یہ ایک لائن شیشے میں بہت زیادہ فراوانی ہے۔

ہم یہ سیدھے چہرے سے کیوں کہہ سکتے ہیں

  • ریک اسکیل کمپیوٹ موجود ہے؛ مائع سے ٹھنڈا کیے گئے ڈیزائنز تقریباً 120 kW/ریک کے میدان میں ہیں۔
  • PV کی صلاحیت اور زمین: افریقہ کے بیشتر حصوں میں یوٹیلٹی اسکیل سولر معمول کے مطابق ~4–5.5 kWh/kWp/دن فراہم کرتا ہے؛ زمین کا استعمال ~2.8–4.2 ایکڑ/MW کے درمیان ہوتا ہے جو ماؤنٹنگ پر منحصر ہے۔
  • فائبر کی حقیقتیں: پریفارم→ڈراؤ ٹاورز؛ سمندر کے نیچے کی صلاحیتیں سیکڑوں Tb/s میں۔
  • ریت سے چپ سازی: SiO₂ کی کمی، سنگل کرسٹل پلز، کلین رومز، EUV/DUV۔

حصہ چہارم — وہ وعدہ جو ہم نبھاتے ہیں

ہم نے ہر ایک کے لیے ایک ساتھی بنانے کا وعدہ کیا اور اسے انوائسز نہیں بلکہ دھوپ سے فنڈ کرنے کا۔ ہم نے اسے ایک گاؤں کی طرح بنایا تاکہ آپ خود آ کر دیکھ سکیں—پتھر، شیشہ، پانی، تانبہ، دیکھ بھال۔ چپس ریت ہیں۔ کیبلز ریت ہیں۔ کل اور آج کے درمیان فرق وہ طریقہ ہے جس سے ہم نے انہیں شکل دی—اور جن کے لیے ہم نے انہیں شکل دی۔

تو جی ہاں، لے کر استعمال کریں۔ اپنی زبان شامل کریں۔ اپنی تال شامل کریں۔ اپنے طلباء کو لائیں۔ گلیاروں میں چلیں۔ ہینڈریل کو چھوئیں۔ ٹھنڈی لائنوں کی سرگوشی سنیں۔ پھر روشنی میں واپس قدم رکھیں اور ہمیں اگلے مقام تک ایک اور شیشے کی سڑک بچھانے میں مدد کریں جہاں اس کی ضرورت ہے۔

— دمِ غروب پر بالکونی سے، برین فیلڈز کا دن 37
بلاگ پر واپس