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आईबीएम ने उद्योग की पहली उप-1 एनएम अर्धचालक प्रौद्योगिकी के रूप में मान्यता प्राप्त एक अभिनव 0.7 एनएम (7-एंगस्ट्रॉम) ट्रांजिस्टर वास्तुकला का अनावरण किया है।जैसा कि अर्धचालक क्षेत्र पारंपरिक ट्रांजिस्टर स्केलिंग की भौतिक सीमाओं को तोड़ना जारी रखता हैइस शोध उपलब्धि से उद्योग में एक महत्वपूर्ण वैज्ञानिक और तकनीकी सफलता मिली है।
आईबीएम नैनोस्टैक प्रौद्योगिकी
यह प्रयोगात्मक तकनीक लगभग 100 अरब ट्रांजिस्टरों को एक नाखून के आकार के चिप में एकीकृत करने में सक्षम बनाती है,2021 में पहली बार लॉन्च की गई आईबीएम की 2 एनएम चिप तकनीक के ट्रांजिस्टर घनत्व को लगभग दोगुना करनाआईबीएम के अनुसार, व्यावहारिक अनुप्रयोग परिदृश्यों के अनुकूलन प्राथमिकताओं के अनुरूप,नई वास्तुकला मौजूदा 2 एनएम प्रक्रिया की तुलना में 50% अधिक प्रदर्शन या 70% तक ऊर्जा दक्षता में सुधार कर सकती है.
इस प्रौद्योगिकी लॉन्च का मूल एक अभिनव त्रि-आयामी ट्रांजिस्टर आर्किटेक्चर है जिसे "नैनोस्टैक" कहा जाता है, जो उद्योग में पहली बार उप-1 एनएम लॉजिक चिप स्केलिंग को महसूस करता है।
अभिनव 3 डी नैनोस्टैक वास्तुकला
पारंपारिक समाधान से आगे बढ़ते हुए केवल ट्रांजिस्टर आयामों को छोटा करना, यह तकनीक 3 डी एकीकरण प्रक्रिया के माध्यम से नैनोशीट ट्रांजिस्टरों को लंबवत रूप से स्टैक और स्टेग करती है।यह अभिनव दृष्टिकोण न केवल ट्रांजिस्टर एकीकरण घनत्व को काफी बढ़ाता है, लेकिन प्रत्येक परत में विभिन्न सामग्रियों को तैनात करने की भी अनुमति देता है, जो स्टैक्ड संरचना के भीतर चिप प्रदर्शन और बिजली की खपत के स्वतंत्र और सटीक अनुकूलन को सक्षम करता है।
आईबीएम की शोध टीम ने सीएमओएस एकीकरण, दो-चैनल इंजीनियरिंग अनुकूलन,और पूरी तरह कार्यात्मक CMOS इन्वर्टर सर्किट का परीक्षणकई परीक्षणों के परिणामों से यह पुष्टि हुई है कि वास्तुकला भौतिक रूप से विनिर्माण योग्य है और विभिन्न कम्प्यूटेशनल कार्यभारों के संचालन का लगातार समर्थन कर सकती है।
आईबीएम रिसर्च के निदेशक जे गैम्बेटा ने कहा कि यह सफलता ट्रांजिस्टर स्केलिंग का सरल उन्नयन नहीं है, बल्कि चिप विनिर्माण प्रक्रियाओं में एक विघटनकारी नवाचार है।परमाणु स्तर के निकट प्रक्रिया पैमाने पर काम करना, आर्किटेक्चर चिप प्रदर्शन और ऊर्जा दक्षता दोनों में एक साथ सुधार प्रदान करता है।
एआई कंप्यूटिंग पावर के लिए एसआरएएम स्केलिंग अनुकूलन
वीएलएसआई प्रौद्योगिकी और सर्किट पर 2026 संगोष्ठी में, आईबीएम ने एक और सहायक शोध परिणाम जारी कियाः नैनोस्टैक वास्तुकला लगभग 40% एसआरएएम स्केलिंग प्राप्त करती है।एआई त्वरक और उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग प्रणालियों के लिए, समग्र प्रणाली प्रदर्शन अक्सर मेमोरी बैंडविड्थ और भंडारण क्षमता द्वारा सीमित है।इसलिए उन्नत कम्प्यूटिंग अनुप्रयोगों के लिए मेमोरी घनत्व में निरंतर सुधार तेजी से महत्वपूर्ण हो गए हैं.
ये एसआरएएम नवाचार चिप डिजाइनरों को अधिक कुशल प्रोसेसर विकसित करने के लिए सशक्त बनाते हैं जबकि जनरेटिव एआई, क्लाउड बुनियादी ढांचे और डेटा-भारी कार्यभार की बढ़ती मेमोरी आवश्यकताओं को संबोधित करते हैं।
अर्धचालक प्रौद्योगिकी रोडमैप का विस्तार
जबकि आधुनिक प्रक्रिया नोड्स अब विशिष्ट भौतिक ट्रांजिस्टर आयामों के अनुरूप नहीं हैं, आईबीएम की 0.7 एनएम तकनीक एंगस्ट्रॉम युग में निरंतर तर्क स्केलिंग के लिए एक व्यवहार्य मार्ग खोलती है।फर्म का मानना है कि नैनोस्टैक पद्धति आज की अत्याधुनिक प्रक्रियाओं से परे कम से कम एक और दशक तक ट्रांजिस्टर स्केलिंग को बनाए रख सकती है।.
यह शोध औद्योगिक सहयोगियों के साथ संयुक्त रूप से अल्बनी, न्यूयॉर्क में आईबीएम के अर्धचालक अनुसंधान केंद्र में किया गया था।यह सुविधा एएसएमएल की हाई न्यूमेरिकल एपर्चर एक्सट्रीम अल्ट्रावायलेट (हाई एनए ईयूवी) लिथोग्राफी प्रणाली को समायोजित करने के लिए स्थापित है।आईबीएम और उसके सहयोगियों ने पहले ही हाई एनए यूवी प्रक्रियाओं का उपयोग करके निर्मित कार्यात्मक उपकरणों का सत्यापन किया है।
उत्पादन के दृष्टिकोण
आईबीएम एक अग्रणी अर्धचालक अनुसंधान संस्थान के रूप में अपनी स्थिति को मजबूत करता रहता है, जिसमें सिलिकॉन प्रक्रिया नवाचार, एआई हार्डवेयर डिजाइन,और क्वांटम कंप्यूटिंग विकासकंपनी ने हाल ही में क्वांटम वेफर विनिर्माण के लिए समर्पित एक स्वतंत्र क्वांटम फाउंड्री एंडेरन के लॉन्च की घोषणा की है।
यद्यपि 0.7 एनएम की सफलता वर्तमान में एक शोध उपलब्धि बनी हुई है, आईबीएम इंगित करता है कि नैनोस्टैक वास्तुकला के आधार पर वाणिज्यिक विनिर्माण अगले पांच वर्षों के भीतर महसूस किया जा सकता है,बड़े पैमाने पर उत्पादित उप-1 एनएम अर्धचालक प्रौद्योगिकी के लिए ठोस आधार स्थापित करने के लिए.
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