মুরের আইন "কাটিয়ে উঠা": কীভাবে ঐতিহ্যগত প্ল্যানার ট্রানজিস্টর প্রতিস্থাপন করা যায়

আমরা সেমিকন্ডাক্টর পণ্যগুলির বিকাশের বিকল্প পদ্ধতি নিয়ে আলোচনা করি।

/ ছবি টেলর ভিক Unsplash

গত বার আমরা বলেছিলাম ট্রানজিস্টর উৎপাদনে সিলিকন প্রতিস্থাপন করতে পারে এবং তাদের ক্ষমতা প্রসারিত করতে পারে এমন উপকরণ সম্পর্কে। আজ আমরা সেমিকন্ডাক্টর পণ্যগুলির বিকাশের বিকল্প পদ্ধতি এবং ডেটা সেন্টারগুলিতে কীভাবে ব্যবহার করা হবে তা নিয়ে আলোচনা করছি।

পাইজোইলেকট্রিক ট্রানজিস্টর

এই জাতীয় ডিভাইসগুলির গঠনে পাইজোইলেকট্রিক এবং পাইজোরেসিটিভ উপাদান রয়েছে। প্রথমটি বৈদ্যুতিক আবেগকে শব্দ আবেগে রূপান্তরিত করে। দ্বিতীয়টি এই শব্দ তরঙ্গগুলিকে শোষণ করে, সংকুচিত করে এবং তদনুসারে, ট্রানজিস্টর খোলে বা বন্ধ করে। সামারিয়াম সেলেনাইড (স্লাইড 14) - চাপের উপর নির্ভর করে সে আচরণ করে হয় একটি অর্ধপরিবাহী হিসাবে (উচ্চ প্রতিরোধের) বা একটি ধাতু হিসাবে।

পাইজোইলেক্ট্রিক ট্রানজিস্টরের ধারণাটি প্রথম প্রবর্তনকারী আইবিএম একজন। কোম্পানির প্রকৌশলীরা এই এলাকার উন্নয়নে নিযুক্ত আছেন 2012 সাল থেকে. ইউকে ন্যাশনাল ফিজিক্যাল ল্যাবরেটরি, ইউনিভার্সিটি অফ এডিনবার্গ এবং অবার্ন থেকে তাদের সহকর্মীরাও এই দিকে কাজ করছেন।

একটি পাইজোইলেকট্রিক ট্রানজিস্টর সিলিকন ডিভাইসের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম শক্তি অপচয় করে। প্রথমে প্রযুক্তি ব্যবহার করার পরিকল্পনা ছোট গ্যাজেটগুলিতে যা থেকে তাপ অপসারণ করা কঠিন - স্মার্টফোন, রেডিও ডিভাইস, রাডার।

পাইজোইলেকট্রিক ট্রানজিস্টরগুলি ডেটা সেন্টারের জন্য সার্ভার প্রসেসরগুলিতেও অ্যাপ্লিকেশন খুঁজে পেতে পারে। প্রযুক্তিটি হার্ডওয়্যারের শক্তি দক্ষতা বাড়াবে এবং আইটি অবকাঠামোতে ডেটা সেন্টার অপারেটরদের খরচ কমিয়ে দেবে।

টানেল ট্রানজিস্টর

সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস নির্মাতাদের প্রধান চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে একটি হল ট্রানজিস্টর ডিজাইন করা যা কম ভোল্টেজে পরিবর্তন করা যায়। টানেল ট্রানজিস্টর এই সমস্যার সমাধান করতে পারে। এই ধরনের ডিভাইস ব্যবহার করে নিয়ন্ত্রিত হয় কোয়ান্টাম টানেল প্রভাব.

এইভাবে, যখন একটি বাহ্যিক ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন ট্রানজিস্টর দ্রুত সুইচ করে কারণ ইলেকট্রনগুলি ডাইলেক্ট্রিক বাধা অতিক্রম করার সম্ভাবনা বেশি। ফলস্বরূপ, ডিভাইসটি পরিচালনা করতে কয়েকগুণ কম ভোল্টেজের প্রয়োজন হয়।

এমআইপিটি এবং জাপানের তোহোকু বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা টানেল ট্রানজিস্টর তৈরি করছেন। তারা ডাবল লেয়ার গ্রাফিন ব্যবহার করে তৈরি একটি ডিভাইস যা তার সিলিকন প্রতিরূপের তুলনায় 10-100 গুণ দ্রুত কাজ করে। প্রকৌশলীদের মতে, তাদের প্রযুক্তি অনুমতি প্রদান করা হবে ডিজাইন প্রসেসর যা আধুনিক ফ্ল্যাগশিপ মডেলের তুলনায় বিশ গুণ বেশি উত্পাদনশীল হবে।

/ ছবি PxHere PD

বিভিন্ন সময়ে, টানেল ট্রানজিস্টরের প্রোটোটাইপগুলি বিভিন্ন উপকরণ ব্যবহার করে প্রয়োগ করা হয়েছিল - গ্রাফিন ছাড়াও, তারা ছিল ন্যানোটিউব и সিলিকোন. যাইহোক, প্রযুক্তি এখনও গবেষণাগারের দেয়াল ছেড়ে যায়নি, এবং এটির উপর ভিত্তি করে বড় আকারের ডিভাইসগুলির উত্পাদন সম্পর্কে কোনও কথা নেই।

স্পিন ট্রানজিস্টর

তাদের কাজ ইলেক্ট্রন ঘূর্ণন আন্দোলনের উপর ভিত্তি করে। স্পিনগুলি একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের সাহায্যে নড়াচড়া করে, যা তাদের এক দিক নির্দেশ করে এবং একটি স্পিন কারেন্ট তৈরি করে। এই কারেন্টের সাথে চালিত ডিভাইসগুলি সিলিকন ট্রানজিস্টরের চেয়ে একশ গুণ কম শক্তি খরচ করে এবং সুইচ করতে পারেন প্রতি সেকেন্ডে এক বিলিয়ন বার হারে।

স্পিন ডিভাইসের প্রধান সুবিধা এটা হয় তাদের বহুমুখিতা। তারা একটি তথ্য স্টোরেজ ডিভাইস, এটি পড়ার জন্য একটি ডিটেক্টর এবং চিপের অন্যান্য উপাদানগুলিতে এটি প্রেরণের জন্য একটি সুইচের কাজগুলিকে একত্রিত করে।

স্পিন ট্রানজিস্টরের ধারণার পথপ্রদর্শক বলে বিশ্বাস করা হয় উপস্থাপিত প্রকৌশলী সুপ্রিয় দত্ত এবং বিশ্বজিৎ দাস 1990 সালে। তারপর থেকে, বড় বড় আইটি কোম্পানিগুলি এই এলাকায় উন্নয়ন করেছে, যেমন ইন্টেল. যাইহোক, কিভাবে চেনা প্রকৌশলী, স্পিন ট্রানজিস্টর এখনও ভোক্তা পণ্যগুলিতে উপস্থিত হওয়া থেকে অনেক দূরে।

মেটাল-টু-এয়ার ট্রানজিস্টর

এর মূল অংশে, ধাতব-এয়ার ট্রানজিস্টরের অপারেটিং নীতি এবং নকশা ট্রানজিস্টরের স্মরণ করিয়ে দেয় মোসফেট. কিছু ব্যতিক্রম সহ: নতুন ট্রানজিস্টরের ড্রেন এবং উৎস হল ধাতব ইলেক্ট্রোড। ডিভাইসের শাটারটি তাদের নীচে অবস্থিত এবং একটি অক্সাইড ফিল্ম দিয়ে উত্তাপযুক্ত।

ড্রেন এবং উত্স একে অপরের থেকে ত্রিশ ন্যানোমিটার দূরত্বে সেট করা হয়, যা ইলেকট্রনগুলিকে বায়ু স্থানের মধ্য দিয়ে অবাধে যেতে দেয়। চার্জযুক্ত কণার বিনিময়ের কারণে ঘটে স্বয়ংক্রিয় ইলেকট্রনিক নির্গমন.

ধাতব-থেকে-এয়ার ট্রানজিস্টরগুলির বিকাশ নিযুক্ত মেলবোর্ন বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি দল - RMIT। প্রকৌশলীরা বলছেন যে প্রযুক্তিটি মুরের আইনে "নতুন জীবন শ্বাস নেবে" এবং ট্রানজিস্টর থেকে সম্পূর্ণ 3D নেটওয়ার্ক তৈরি করা সম্ভব করে তুলবে। চিপ নির্মাতারা প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াগুলিকে অবিরামভাবে হ্রাস করা বন্ধ করতে এবং কমপ্যাক্ট 3D আর্কিটেকচার তৈরি করা শুরু করতে সক্ষম হবে।

ডেভেলপারদের মতে, নতুন ধরনের ট্রানজিস্টরের অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি শত শত গিগাহার্টজ ছাড়িয়ে যাবে। জনসাধারণের কাছে প্রযুক্তির প্রকাশ কম্পিউটিং সিস্টেমের ক্ষমতাকে প্রসারিত করবে এবং ডেটা সেন্টারে সার্ভারের কর্মক্ষমতা বাড়াবে।

দলটি এখন তাদের গবেষণা চালিয়ে যেতে এবং প্রযুক্তিগত সমস্যা সমাধানের জন্য বিনিয়োগকারীদের খুঁজছে। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবে ড্রেন এবং উত্স ইলেক্ট্রোডগুলি গলে যায় - এটি ট্রানজিস্টরের কর্মক্ষমতা হ্রাস করে। তারা আগামী দু-এক বছরের মধ্যে ঘাটতি মেটানোর পরিকল্পনা করছে। এরপর প্রকৌশলীরা পণ্যটি বাজারে আনার প্রস্তুতি শুরু করবেন।

আমরা আমাদের কর্পোরেট ব্লগে আর কি লিখি:

• VMware EMPOWER 2019: আমাদের ইম্প্রেশন শেয়ার করা
• ডেটা সেন্টারের সম্ভাবনা: প্রযুক্তি যা সার্ভারের কর্মক্ষমতা বাড়াবে
• সার্ভারের জন্য প্রসেসর: নতুন পণ্য আলোচনা
• ডেটা সেন্টারের বিকাশ: প্রযুক্তিগত প্রবণতা
• একটি ডেটা সেন্টারের শক্তি দক্ষতা কীভাবে উন্নত করা যায়
• কিভাবে একটি IaaS প্রদানকারীর ক্লাউডে আপনার 100% অবকাঠামো স্থাপন করবেন এবং অনুশোচনা করবেন না
• "ভিএমওয়্যার কীভাবে করছে": নতুন সমাধানগুলির পর্যালোচনা

উত্স: www.habr.com