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मूर का नियम आधुनिक जीवन के उन चमत्कारों में से एक है जो हम सभी के लिए दी जाती हैं, जैसे किराना स्टोर और दंत चिकित्सा संज्ञाहरण के साथ।
अब 50 वर्षों से, कंप्यूटर प्रोसेसर हैं उनके प्रदर्शन को दोगुना करना मूर का नियम क्या है, और यह आपके साथ क्या करना है? [MakeUseOf बताते हैं]बुरी किस्मत का मूर के कानून से कोई लेना-देना नहीं है। यदि वह एसोसिएशन है, तो आप इसे मर्फी के कानून के साथ भ्रमित कर रहे हैं। हालाँकि, आप दूर नहीं थे क्योंकि मूर के कानून और मर्फी के कानून ... अधिक पढ़ें डॉलर प्रति 1-2 सेंटीमीटर प्रति 1-2 वर्ष। इस घातीय प्रवृत्ति ने हमें सबसे शक्तिशाली सुपर कंप्यूटर के लिए ENIAC के 500 फ्लॉप (प्रति सेकंड फ्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशंस) से 54 पेटाफ्लॉप्स तक ले गए हैं, टियान -2. एक शताब्दी में, दस ट्रिलियन गुना सुधार हुआ। किसी के द्वारा यह अविश्वसनीय है।
यह उपलब्धि इतने लंबे समय से इतनी मज़बूती से हो रही है, कि यह कंप्यूटिंग के बारे में एक सच्चाई है।
हम इसे मान लेते हैं।
यही कारण है कि यह इतना डरावना है कि यह निकट भविष्य में बंद हो सकता है। पारंपरिक सिलिकॉन कंप्यूटर चिप्स की प्रगति को रोकने के लिए कई मूलभूत भौतिक सीमाएँ परिवर्तित हो रही हैं। जबकि है
सैद्धांतिक कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकी नवीनतम कंप्यूटर प्रौद्योगिकी आपको विश्वास करना देखना होगाअगले कुछ वर्षों में इलेक्ट्रॉनिक्स और पीसी की दुनिया को बदलने के लिए तैयार की गई कुछ नवीनतम कंप्यूटर तकनीकों की जाँच करें। अधिक पढ़ें इन समस्याओं में से कुछ को हल कर सकता है, तथ्य यह है कि प्रगति वर्तमान में धीमा है। तेजी से कंप्यूटर में सुधार के दिन करीब आ सकते हैं।लेकिन अभी तक काफी नहीं है।
आईबीएम की एक नई सफलता से पता चलता है कि मूर के कानून में अभी भी पैर हैं। कंपनी के एक शोध समूह के नेतृत्व ने एक प्रोसेसर के लिए ट्रांजिस्टर घटकों के साथ सिर्फ 7 नैनोमीटर चौड़ा एक प्रोटोटाइप दिखाया है। यह मौजूदा 14 नैनोमीटर तकनीक का आधा आकार (और प्रदर्शन चौगुना) है, जो मूर के कानून के निधन को कम से कम 2018 तक धकेल देता है।
तो यह सफलता कैसे मिली? और, जब आप वास्तविक उपकरणों में इस तकनीक को देखने की उम्मीद कर सकते हैं?
पुराने परमाणु, नई चाल
नया प्रोटोटाइप उत्पादन चिप नहीं है, लेकिन इसे व्यावसायिक रूप से स्केलेबल तकनीकों के साथ तैयार किया गया है अगले कुछ वर्षों में बाजार में जा सकता है (अफवाह है कि आईबीएम चिप को प्रीमियर करना चाहेगा 2017-2018. प्रोटोटाइप आईबीएम / SUNY, एक IMB अनुसंधान प्रयोगशाला का उत्पाद है जो स्टेट यूनिवर्सिटी ऑफ़ न्यूयॉर्क के साथ सहयोग करता है। इस परियोजना पर कई कंपनियों और अनुसंधान समूहों ने सहयोग किया, जिनमें सैमसंग और ग्लोबल फाउंड्रीज़ शामिल हैं, एक कंपनी जो आईबीएम है लगभग 1.3 बिलियन डॉलर का भुगतान अपने लाभहीन चिप निर्माण विंग को संभालने के लिए।
असल में, आईबीएम का अनुसंधान समूह बनाया गया है दो प्रमुख सुधार इसने इसे संभव बनाया: एक बेहतर सामग्री विकसित करना, और एक बेहतर नक़्क़ाशी प्रक्रिया विकसित करना। इनमें से प्रत्येक सघन प्रोसेसर के विकास के लिए एक प्रमुख बाधा को पार करता है। आइए इनमें से प्रत्येक को बारी-बारी से देखें।
बेहतर सामग्री
छोटे ट्रांजिस्टर के लिए बाधाओं में से एक बस परमाणुओं की सिकुड़ती संख्या है। एक 7nm ट्रांजिस्टर में केवल 35 सिलिकॉन परमाणुओं के घटक होते हैं। वर्तमान प्रवाह के लिए, इलेक्ट्रॉनों को शारीरिक रूप से एक परमाणु के कक्षीय से दूसरे में कूदने की आवश्यकता होती है। एक शुद्ध सिलिकॉन वेफर में, जैसा कि पारंपरिक रूप से इस्तेमाल किया गया है, इतनी कम संख्या में परमाणुओं के माध्यम से प्रवाह करने के लिए पर्याप्त वर्तमान प्राप्त करना कठिन या असंभव है।
इस समस्या को हल करने के लिए आईबीएम को सिलिकॉन और जर्मेनियम के एक मिश्र धातु का उपयोग करने के पक्ष में शुद्ध सिलिकॉन को छोड़ना पड़ा। यह एक महत्वपूर्ण लाभ है: यह तथाकथित "इलेक्ट्रॉन गतिशीलता" को बढ़ाता है - सामग्री के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों की प्रवाह करने की क्षमता। सिलिकॉन 10 नैनोमीटर पैमाने पर खराब रूप से कार्य करना शुरू कर देता है, जो एक कारण है कि 10 एनएम प्रोसेसर विकसित करने के प्रयास ठप हो गए हैं। जर्मेनियम के अलावा इस बाधा को छलांग लगाता है।
महीन नक़्क़ाशी
इस बात का भी सवाल है कि आप वास्तव में किस तरह से छोटी वस्तुओं को आकार देते हैं। रास्ता कंप्यूटर प्रोसेसर एक सीपीयू क्या है और यह क्या करता है?कम्प्यूटिंग योग्य भ्रमित कर रहे हैं। वैसे भी CPU क्या है? और क्या मुझे क्वाड या दोहरे कोर प्रोसेसर की आवश्यकता है? एएमडी, या इंटेल के बारे में कैसे? हम अंतर समझाने में मदद करने के लिए यहाँ हैं! अधिक पढ़ें उत्पादित कर रहे हैं बहुत शक्तिशाली पराबैंगनीकिरण का उपयोग कर रहा है, और विभिन्न प्रकाशिकी और स्टैंसिल छोटे विशेषताओं को उकेरने के लिए। यहाँ सीमा प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है, जो इस बात पर एक सीमा लगाती है कि हम सुविधाओं को कितना बारीक कर सकते हैं।
एक लंबे समय के लिए, चिप निर्माण 193 नैनोमीटर की लहर-लंबाई के साथ एक आर्गन फ्लोराइड लेजर का उपयोग करके चारों ओर स्थिर हो गया है। आप देख सकते हैं कि यह उन 14 नैनोमीटर विशेषताओं से काफी बड़ा है जिनके साथ हम नक़ल कर रहे हैं। सौभाग्य से, लहर लंबाई संकल्प पर एक कठिन सीमा नहीं है। अधिक सटीक रूप से बाहर निकालने के लिए हस्तक्षेप और अन्य चाल का उपयोग करना संभव है। हालांकि, चिपमेकर चतुर विचारों से बाहर रहे हैं और अब एक बड़े बदलाव की जरूरत है।
उस विचार पर आईबीएम ने केवल 13.5 किलोमीटर की तरंग दैर्ध्य के साथ EUV प्रकाश स्रोत (एक्सट्रीम अल्ट्रा वायलेट) का उपयोग किया है। यह, जो हम आर्गन-फ्लोराइड के साथ उपयोग करते हैं, उसी तरह की चाल का उपयोग करके, हमें अधिक विकास के साथ सिर्फ दो किलोमीटर नैनोमीटर का एक नक़्क़ाशी वाला प्रस्ताव देना चाहिए।
दुर्भाग्य से, यह भी सबसे बाहर फेंकने की आवश्यकता है कि हम चिप निर्माण के बारे में क्या जानते हैं, साथ ही साथ अधिकांश इसके लिए तकनीकी बुनियादी ढाँचा विकसित किया गया है, एक कारण यह है कि प्रौद्योगिकी को इसके अस्तित्व में आने में इतना समय लगा खुद।
यह तकनीक मूर की विधि के विकास को जारी रखने के लिए सभी तरह से क्वांटम सीमा तक नीचे जाती है - जिस बिंदु पर एक इलेक्ट्रॉन की स्थिति के आसपास क्वांटम अनिश्चितता, ट्रांजिस्टर से बड़ी होती है, जिससे प्रोसेसर तत्व बेतरतीब ढंग से व्यवहार करते हैं। वहां से, वास्तव में नई तकनीक क्वांटम कंप्यूटर: क्रिप्टोग्राफी का अंत?एक विचार के रूप में क्वांटम कंप्यूटिंग थोड़ी देर के लिए रही है - सैद्धांतिक संभावना मूल रूप से 1982 में पेश की गई थी। पिछले कुछ वर्षों में, क्षेत्र व्यावहारिकता के करीब रहा है। अधिक पढ़ें कंप्यूटिंग को आगे बढ़ाने के लिए आवश्यक होगा।
चिप निर्माण के अगले पांच साल
इंटेल अभी भी एक व्यवहार्य 10nm प्रोसेसर का उत्पादन करने के लिए संघर्ष कर रहा है। यह इस सवाल से बाहर नहीं है कि IBM का गठबंधन उन्हें पंच तक हरा सकता है। यदि ऐसा होता है, तो यह इंगित करेगा कि अर्धचालक उद्योग में शक्ति का संतुलन अंततः इंटेल से दूर हो गया है।
मूर के कानून का भविष्य अनिश्चित है। हालाँकि कहानी समाप्त हो जाती है, यह एक प्रकार से गाली होगी। राज्यों को जीता और खो दिया जाएगा। यह देखना दिलचस्प होगा कि सभी धूल जमने पर कौन हवा में ऊपर उठता है। और, अल्पावधि में, मानव प्रगति के अजेय मार्च को जानकर अच्छा लगा, यह कम से कम कुछ और वर्षों के लिए नहीं हो सकता है।
क्या आप तेज चिप्स के लिए उत्साहित हैं? मूर के कानून के अंत के बारे में चिंतित हैं? हमें टिप्पणियों में बताएं!
छवि क्रेडिट: कंप्यूटर माइक्रोचिप Shutterstock के माध्यम से, "सिलिकॉन क्रोडा", "आर्गन-आयन लेजर," विकिमीडिया द्वारा "लॉग इन इंटेल"
दक्षिण पश्चिम में स्थित एक लेखक और पत्रकार, आंद्रे को 50 डिग्री सेल्सियस तक कार्यात्मक रहने की गारंटी है, और बारह फीट की गहराई तक जलरोधी है।