Sunday, April 14, 2024
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कैसे 1965 में लिखा गया एक निबंध चिप लीडर्स को पैक से आगे रखता है, CIO News, ET CIO

“एकीकृत सर्किट पर अधिक घटकों को क्रैम करना।”

अप्रैल 1965 में इलेक्ट्रॉनिक्स पत्रिका में प्रकाशित सिलिकॉन चिप्स पर गॉर्डन ई. मूर के निबंध का यह स्पष्ट शीर्षक था। फेयरचाइल्ड कैमरा एंड इंस्ट्रुमेंट कॉर्प में सेमीकंडक्टर आर एंड डी के निदेशक ने केवल तीन पृष्ठों की जगह में सबसे शक्तिशाली टिप्पणियों में से एक को रेखांकित किया आधुनिक व्यापार और विज्ञान। वह उस समय इसे नहीं जानता था, लेकिन यह एक नियम के रूप में भी कार्य करता है ताकि अर्धचालक नेता तब तक आगे रहें जब तक वे खर्च करते रहें।

बाद में प्रसिद्ध वैज्ञानिक और इंजीनियर कार्वर मीड द्वारा “मूर का नियम” करार दिया गया, इलेक्ट्रॉनिक्स के शुरुआती दिनों में उस पेपर ने कहा कि प्रति एकीकृत सर्किट में घटकों की संख्या हर दो साल में दोगुनी हो जाएगी। मूर, जो पाया गया इंटेल कार्पोरेशन, को उम्मीद थी कि कम से कम अगले 10 वर्षों तक ऐसा ही रहेगा। लगभग छह दशक बाद, यह अभी भी सच है।

इंजीनियर गॉर्डन मूर ने देखा कि अप्रैल 1965 में इलेक्ट्रॉनिक्स पत्रिका में इन दो चार्टों को प्रकाशित करते हुए, चिप घनत्व हर दो साल में दोगुना हो जाता है। फोटोग्राफर: इलेक्ट्रॉनिक्स पत्रिका / ब्लूमबर्ग

इतिहास में लगभग कोई अन्य क्षेत्र नहीं है जिसने इतने लंबे समय तक लगातार विकास के समान स्तर को दिखाया हो। 1965 की तुलना में कारें थोड़ी तेज हैं, हालांकि ईंधन की अर्थव्यवस्था 14.5 मील प्रति गैलन से लगभग दोगुनी होकर 28.3 mpg हो गई है। इलेक्ट्रिक वाहनों के भविष्य की कुंजी बैटरी तकनीक ने 1991 और 2018 के बीच लागत प्रति किलोवाट-घंटे में और भी अधिक प्रभावशाली 40 गुना सुधार देखा।

मूर की पूर्वज्ञानी टिप्पणियों के बाद से, प्रति चिप ट्रांजिस्टर की संख्या 100 से बढ़कर लगभग 50 बिलियन हो गई है जबकि घटकों का आकार सिकुड़ गया है। सरल शब्दों में, घनत्व दर हर 3.5 साल में शून्य हो जाती है। मूर ने अपनी मूल भविष्यवाणी को आधार दो के लघुगणकीय चार्ट के रूप में प्रकाशित किया, लेकिन मानक संकेतन में यह हॉकी स्टिक की तरह अधिक दिखता है।
इस प्रवृत्ति का एक महत्वपूर्ण निहितार्थ यह है कि कंप्यूटिंग की लागत कम हो गई है। चिप्स विभिन्न संयोजनों में डेटा की बाइनरी इकाइयों (बिट्स) को लॉजिक गेट्स में फीड करके काम करते हैं, जिसमें आउटपुट गणना का परिणाम देता है। अधिक गेट्स का अर्थ है गणना की तेज दर, अधिक शक्तिशाली उपयोग प्रदान करना। वियतनाम युद्ध के दौरान मिसाइल-मार्गदर्शन प्रणालियों में एक लक्ष्य को समझने और प्रक्षेपवक्र की गणना करने के लिए चिप्स की तैनाती जल्द से जल्द थी। यह सर्वविदित है कि एक आई – फ़ोन 1970 में सर्किट से भरे कमरे की तुलना में आज एक मजबूत पंच पैक करता है, और बहुत कम पैसे में।

लेकिन लगभग एक दशक पहले, यह बदलना शुरू हुआ। जैसा कि सेमीकंडक्टर विश्लेषक और लेखक डौग ओ’लॉघलिन ने बताया, प्रति गेट की कीमत स्थिर हो गई और फिर 28 नैनोमीटर नोड से चढ़ना शुरू हो गया। 2011 में ताइवान सेमीकंडक्टर मैन्युफैक्चरिंग कंपनी द्वारा उस तकनीक का अनावरण किया गया था, जिसके बाद के वर्षों में यूनाइटेड माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक कॉर्प सहित प्रतिद्वंद्वियों का अनुसरण किया गया था।

वजह साफ है: अर्धचालकों बनाने के लिए निषेधात्मक रूप से कठिन हो रहे हैं। टीएसएमसीउपकरणों पर खर्च पिछले साल 74% बढ़कर 30 बिलियन डॉलर हो गया, फिर भी इसका शिपमेंट – 12-इंच वेफर्स में मापा गया – मात्र 14.8% चढ़ गया। जबकि मूर का नियम अधिक ट्रांजिस्टर प्रदान करता है, लागत वृद्धि घनत्व लाभ से अधिक है। इस वर्ष, TSMC $40 बिलियन से अधिक खर्च करेगा।

ये चढ़ाई लागत एक प्रमुख कारण है कि निर्माता प्रतिस्पर्धा से बाहर हो गए हैं। शुरुआती सालों में मोटोरोला और एएमडी प्रमुख नाम थे। अब और नहीं।

लेकिन कई चीनी कंपनियां सामने आ रही हैं। कुछ सेमीकंडक्टर मैन्युफैक्चरिंग इंटरनेशनल कॉर्प जैसे अनुभवी दिग्गज हैं, और अन्य दृश्य पर अधिक ताजा हैं, जैसे कि यांग्त्ज़ी मेमोरीज़ टेक्नोलॉजी कंपनी। बीजिंग के समर्थन के साथ, राजनीतिक और वित्तीय दोनों, चीन के चिप क्षेत्र ने ताइवान, दक्षिण के साथ पकड़ने की कोशिश में अनगिनत अरबों खर्च किए हैं। कोरिया और यू.एस. वे काफी हद तक विफल रहे हैं।

यद्यपि हाल ही में चीनी प्रगति के बारे में बहुत कुछ लिखा गया है, विश्लेषण अक्सर यह भूल जाता है कि शेष क्षेत्र भी आगे बढ़ रहा है। दावों पर संदेह करने का एक अच्छा कारण है कि एसएमआईसी ने हाल ही में 7 नैनोमीटर नोड पर चिप्स का उत्पादन किया है, जो देश के अग्रणी चिप निर्माता के लिए एक बड़ी छलांग है। इसने कितने चिप्स का उत्पादन किया, और किस स्तर की सटीकता (उर्फ उपज), यह आकलन करने के लिए महत्वपूर्ण है कि यह एक वैध सफलता थी या एक भाग्यशाली ब्रेक। फिर भी, भले ही हम इस समाचार को अंकित मूल्य पर लें, फिर भी हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि चीन को ऐसे नेताओं से कोई लाभ नहीं हुआ है सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स कंपनी और TSMC।
वास्तव में, जब SMIC ने 28nm उत्पादन के अपने कदम की घोषणा की, तो वह TSMC से तीन साल पीछे था। अब, SMIC का 7nm चिप्स का छोटा आउटपुट TSMC द्वारा बड़े पैमाने पर उत्पादन में प्रौद्योगिकी जारी करने के चार साल बाद आता है।

सेमीकंडक्टर निर्माण की बढ़ती लागत (प्रति फैक्ट्री $ 10 बिलियन पर), आधुनिक तकनीकों की बढ़ती जटिलता, और नए उपकरणों को संचालित करने के लिए अधिक गहन आर एंड डी की आवश्यकता होती है, जिससे कंपनी के पीछे पड़ना आसान हो जाता है। दूसरी तरफ, हालांकि, जमीन बनाने के लिए केवल पैसा ही काफी नहीं है। यह मूर के नियम के कारण है।

एक बार जब TSMC, Samsung या Intel जैसे नेता ने अगले नोड में अपने संक्रमण की घोषणा की, तो बाकी सभी को पकड़ने की दौड़ जारी है। प्रतिद्वंद्वियों को उस अंतर को बंद करने के लिए भीख माँगने, उधार लेने और जानकारी चुराने के लिए जाना जाता है। फिर भी, एक चिप बनाने के लिए आवश्यक असंख्य निर्माण चरणों के माध्यम से काम करने में वर्षों लग जाते हैं। और उस समय में, नेता अभी भी नहीं बैठे हैं। एक नई सफलता केवल दो साल के टाइमर को फिर से शुरू करती है, इससे पहले कि वे उम्मीद कर रहे हैं, और आमतौर पर करते हैं, अगले विनिर्माण नोड को वितरित करते हैं।
चीन की नवीनतम रणनीति पूरी तरह से नई रासायनिक इंजीनियरिंग प्रक्रियाओं के साथ नेताओं को आगे बढ़ाने की कोशिश करना है जो वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि उन्हें क्रांतिकारी सफलता मिलेगी। अब तक, उस बड़े जोखिम का भुगतान करना बाकी है। इंटेल भी विकास की गति को तेज करके सेमीकंडक्टर नेतृत्व पर अपनी कमजोर पकड़ बनाए रखने की उम्मीद कर रहा है।

यहां तक ​​​​कि चीनी चिप निर्माता पकड़ने के लिए कड़ी मेहनत करते हैं, इंटेल, सैमसंग और टीएसएमसी अभी भी आगे बढ़ रहे हैं। ताइवान की फाउंड्री ने पिछले साल आरएंडडी पर 4.5 अरब डॉलर खर्च किए, जो एसएमआईसी से सात गुना ज्यादा है। अमेरिकी दिग्गज ने उन दोनों को पछाड़ दिया, 15.2 बिलियन डॉलर खर्च किए। अंत में, खर्च केवल नेताओं को खेल में बने रहने की अनुमति देता है। यह मूर का नियम है जो उन्हें पैक से आगे रखता है।

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