ایک نئے چوراہے پر مور کا قانون

حال ہی میں متعدد کہانیاں سامنے آئیں ہیں کہ مور کا قانون کس طرح ختم ہورہا ہے۔ یہ خاص طور پر حیرت زدہ نہیں ہے - لوگ اس کی وفات کی لفظی دہائیوں سے پیش گوئی کر رہے ہیں ، اور میں نے اس سے پہلے بھی مسائل کو حل کیا ہے - لیکن اس بحث نے نئی زندگی کو جنم دیا ہے۔ نیچر برائے ایم میچل والڈروپ جریدے میں ایک کہانی اس بات کی تصدیق کرتی ہے کہ انڈسٹری میں زیادہ تر لوگوں کو شبہ ہے کہ - بین الاقوامی ٹکنالوجی روڈ میپ فار سیمیکمڈکٹرز (آئی ٹی آر ایس) کی توجہ ٹرانجسٹروں کو چھوٹا بنانے پر نہیں ، بلکہ مخصوص ایپلی کیشنز کے لئے چپ ایڈوانس تیار کرنے پر مرکوز ہوگی۔ .

مور کا قانون ، یقینا، ، گورڈن مور (جو بعد میں انٹیل پر شریک ہوجائے گا) کے مشاہدے پر مبنی ہے ، اپریل 1965 میں الیکٹرانکس کے ایڈیشن میں ، کہ ایک پروسیسر میں ٹرانجسٹروں کی تعداد ہر سال دوگنی ہوتی جارہی ہے۔ (ایک کاپی یہاں آن لائن ہے۔) 1975 تک ، وہ درست ثابت ہوچکے تھے ، لیکن اس نے ہر دو سال میں چپ کو دوگنا کرنے کا اندازہ تبدیل کردیا ، جس کی وجہ سے انڈسٹری نے بڑے پیمانے پر حال ہی میں اس کی پیروی کی۔

1991 میں ، امریکی سیمیکمڈکٹر انڈسٹری نے یورپ ، جاپان ، تائیوان اور جنوبی کوریا کے انڈسٹری گروپس کے تعاون سے آئی ٹی آر ایس کی شکل اختیار کرنے والی شروعات کی۔ کئی سالوں سے ، اس روڈ میپ میں بہت ساری تبدیلیاں آئیں۔ 2000 کی دہائی کے اوائل تک ، ہر نسل میں نہ صرف ایک چپ پر ٹرانجسٹروں کی تعداد دوگنی ہوئی ، بلکہ گھڑیوں کے نرخوں میں بھی اضافہ ہوا ، جس سے کارکردگی میں بھی واضح اضافہ ہوا۔ چپس نے اس کی پیروی کی جس کو ڈنارڈ اسکیلنگ کہا جاتا تھا ، اس کی بنیاد 1974 کے ایک مقالے پر مشتمل تھی جس میں کہا گیا تھا کہ جیسے ہی ٹرانجسٹرس اسکیل کرتے ہیں ، اسی طاقت میں کارکردگی تقریبا rough ایک ہی عنصر سے بڑھتی ہے۔ لیکن جب چپس 90nm یا اس سے نیچے آ گئیں تو ، اس نے کام کرنا چھوڑ دیا ، اور چپس 3GHz یا 4GHz تک پہنچنے کے بعد ، انہوں نے بہت زیادہ طاقت کا استعمال کیا اور بہت گرم ہوگئے۔ تیزی سے کور استعمال کرنے کے بجائے ، انڈسٹری زیادہ کور استعمال کرنے میں مائل ہوگئی ، جو کچھ ایپلی کیشنز پر کام کرتی ہے لیکن دوسروں پر نہیں۔ دریں اثنا ، موبائل چپس زیادہ مقبول ہوگئیں ، ان کے ساتھ بجلی کے کم استعمال کے لئے بھی ضرورت پیش آئی۔

ایک اور بڑی تبدیلی مواد کے ساتھ آئی۔ اس عرصے کے بیشتر حصوں کے لئے ، چپس زیادہ تر MOSFETs یا میٹل آکسائڈ سلیکون فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹر ہوتی تھیں ، یعنی بنیادی مادے کافی آسان تھے۔ پچھلی دہائی کے دوران ، ہم تناؤ سلیکن ، ہائی کے دھاتی گیٹ ، اور فنفٹ ٹیکنالوجیز کا تعارف دیکھ چکے ہیں - کثافت اور کارکردگی کو بڑھانے کے تمام طریقے جو روایتی مواد اور ڈیزائن انجام دے سکتے ہیں اس سے آگے۔ زیادہ تر مبصرین کا خیال ہے کہ جیسے ہی ہم 7nm پیداوار حاصل کرتے ہیں ، ہمیں نئے متبادل مادوں جیسے سلکان جرمیمیم (سی جی ای) اور انڈیم گیلیم آرسنائڈ (ان جی اے اے) کی ضرورت ہوگی اور اس کے نتیجے میں ہم کسی مختلف ٹرانجسٹر ڈھانچے جیسے گیٹ آل میں منتقل ہوسکتے ہیں۔ باری باری ٹرانجسٹروں کو نانوویرس کے نام سے جانا جاتا ہے۔

حال ہی میں ، لتھوگرافی کے اوزار - the جو روشنی کو چمکاتے ہیں جو چپ ڈیزائن کے نمونوں کو اپنی طرف متوجہ کرنے کے لئے سلیکن وفر پر مواد کو متحرک کرتے ہیں - نسبتا stat مستحکم بھی رہے ہیں ، جس میں 193nm وسرجن لیتھوگرافی برسوں سے معیاری ہے۔ اس کی تبدیلی کے بغیر ، جسے انتہائی الٹرا وایلیٹ (EUV) لتھوگرافی کہا جاتا ہے ، چپ بنانے والے متعدد نمونہ استعمال کرنے پر مجبور ہیں ، جس سے اخراجات بڑھ جاتے ہیں۔ ASML اور اس کے شراکت دار کچھ عرصے سے EUV پر کام کر رہے ہیں ، اور لگتا ہے کہ اب یہ 7nm کی پیداوار کا ہدف ہے۔

ڈنارڈ اسکیلنگ ، نئے مواد اور کثیر نمونہ سازی کے اختتام کے امتزاج نے ٹیکنالوجی کی ہر نئی نسل کو ختم کرنے کے اخراجات میں اضافہ کیا ہے۔ اور یہ کرنا مشکل ہو گیا ہے ، حال ہی میں انٹیل نے 14nm تعارف کے بعد ڈیڑھ سال کے بعد 10nm کے بارے میں کہا تھا ، اس کا مطلب یہ 2017 میں ہوگا۔ سام سنگ اور ٹی ایس ایم سی دونوں بڑے پیمانے پر پیداوار کے لئے 10nm چپس تیار کرنے کے بارے میں بھی بات کر رہے ہیں۔ 2017 ، اور یہ ممکن ہے کہ وہ انٹیل کو اس نوڈ پر بھی شکست دے دیں (اگرچہ ، واقعی نوڈ کے نام کے بارے میں سوالات ہیں اور کیا ان کے عمل بھی انٹیل کی طرح گھنے ہیں۔)

آئی ٹی آر ایس روڈ میپ میں ہونے والی تبدیلیاں اس سے انکار نہیں کرتی ہیں کہ اسکیلنگ کا کام تھوڑی دیر کے لئے ہوگا ، حالانکہ اب ہم جو دو سال استعمال کرتے رہے ہیں اس پر اور اب حقیقی جسمانی حدود نہیں آسکیں گی۔ لیکن نیا ورژن - جسے آلات اور سسٹمز کے لئے بین الاقوامی روڈ میپ کہا جاتا ہے - ظاہر ہے کہ اس کے بجائے مختلف ایپلی کیشنز ، جیسے سینسرز ، اسمارٹ فونز اور سرورز پر مختلف قسم کی ٹکنالوجی پر زور دیا گیا ہے۔ اور مختلف چیزوں کے ل different مختلف قسم کے ٹرانجسٹروں کا امتزاج کرنا ، جیسے تھری ڈی میموری ، پاور مینجمنٹ ، یا ینالاگ سگنلز۔

تو کیا واقعی اس بار مور کا قانون ختم ہوگیا؟ مجھے اس پر شک ہے۔ انٹیل کہتے رہتے ہیں کہ "مور کا قانون زندہ ہے اور اچھی طرح سے ہے" اور وہ اور دوسرے لوگ اچھ reasonsی وجوہات پیش کرتے ہیں کیوں کہ اگلے دہائی یا اس سے زیادہ عرصے تک چپس کو بدتر ہونا پڑے گا ، یہاں تک کہ اخراجات میں بھی اضافہ جاری ہے۔ لیکن اس میں کوئی شک نہیں ہے کہ ہم چپ ڈیزائن میں بہت ساری تبدیلیاں دیکھنے کو مل رہے ہیں ، کیونکہ ہم ایک ہی ڈیزائن کے تصور سے آگے اور آگے بڑھتے ہیں جو ڈیٹا سینٹر تک ہر طرح کے چھوٹے چھوٹے آلات سے ترازو جاتا ہے۔ اور اس کا مطلب یہ ہے کہ چپ ڈیزائنرز کو کچھ پرخطر فیصلوں کا سامنا کرنا پڑے گا ، اور یہ کہ صارفین کو اپنے انتخاب میں زیادہ محتاط رہنے کی ضرورت ہوگی۔