निस्संदेह, हमारा आधुनिक जीवन कंप्यूटर पर निर्भर करता है, और कंप्यूटर सिलिकॉन-आधारित प्रोसेसर चिप्स पर निर्भर करता है। बेहतर प्रोसेसिंग पावर के कारण समय बीतने के साथ कंप्यूटर में सुधार होता रहता है।
मूर का नियम यह अवलोकन है कि कंप्यूटर चिप्स तेजी से बढ़ते हैं, अधिक ऊर्जा कुशल होते हैं, और अनुमानित दर पर उत्पादन करने के लिए सस्ता होते हैं। लगभग हर अठारह महीने में एक सिलिकॉन चिप पर रखे गए ट्रांजिस्टर की संख्या दोगुनी हो जाती है। कंप्यूटर चिप की प्रत्येक नई पीढ़ी में पहले की तुलना में छोटे प्रदर्शन बूस्ट होते हैं।
मूर का नियम न्यूटन के गति के तीन नियमों की तरह कोई नियम नहीं है। इसके बजाय, यह इस बात का अवलोकन है कि चिप बनाने वाले उद्योग में क्या हो रहा था।
मूर का कानून खत्म हो जाएगा। एक समय आएगा जब हम एक सिलिकॉन चिप पर अधिक प्रोसेसर फिट नहीं कर पाएंगे। ऐसा लगता है कि प्रदर्शन और दक्षता की बात करें तो सिलिकॉन चिप्स अपने चरम पर पहुंच गए हैं। जब यह समाप्त हो जाएगा, तो सिलिकॉन चिप्स अतिरिक्त ट्रांजिस्टर नहीं रख पाएंगे। हालांकि, नए कंप्यूटर और प्रौद्योगिकी के लिए अधिक शक्तिशाली और फुर्तीले प्रोसेसर की आवश्यकता होगी।
जबकि कुछ का मानना है कि कम से कम 2025 तक मूर की कानून शैली में सुधार हो सकता है, एक जोखिम है कि एक व्यवहार्य प्रतिस्थापन तैयार होने से पहले मूर का कानून समाप्त हो जाएगा, इसलिए हमें आज सिलिकॉन-आधारित कंप्यूटिंग के विकल्पों का पता लगाने की आवश्यकता है। ।
क्वांटम कंप्यूटिंग
क्वांटम कंप्यूटिंग उप-परमाणु कणों की शक्ति का उपयोग करते हुए, क्वांटम भौतिकी की शक्ति का उपयोग करती है। यह वर्तमान में अकल्पनीय प्रसंस्करण शक्ति और गति प्रदान करेगा जिसे वे "क्विबिट" कहते हैं।
क्वांटम कंप्यूटिंग के साथ अभी मुख्य समस्या यह है कि अवधारणा के साथ काम करने वालों ने अभी तक उस गति को पार नहीं किया है जिसके साथ पारंपरिक सिलिकॉन-आधारित तकनीक का उपयोग करके एक कार्य पहले ही पूरा किया जा रहा है। वह गति अभी पहुंच से बाहर है।
ग्रैफेन और कार्बन नैनोट्यूब
ग्रैफेन कार्बन परमाणुओं की एक परत है जिसे पृथ्वी पर सबसे मजबूत सामग्री माना जाता है। यह स्टील की तुलना में 200 गुना मजबूत है, फिर भी इसकी मूल लंबाई का 20% से 25% तक बढ़ाया जा सकता है। यह असाधारण रूप से हल्का है और अन्य ज्ञात सामग्रियों की तुलना में बेहतर गर्मी और बिजली का संचालन करता है। ग्रैफेन कार्बन से बना होता है, इसलिए यह बहुत अधिक मात्रा में होता है, लेकिन इसे व्यावसायिक उत्पादन के लिए उपलब्ध होने में सालों लग सकते हैं।
ग्राफीन को स्विच के रूप में इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है। सिलिकॉन अर्धचालकों को विद्युत प्रवाह के साथ चालू और बंद किया जा सकता है, लेकिन ग्रैफेन नहीं कर सकता, इसलिए ग्रैफेन का उपयोग करने से कंप्यूटर बंद नहीं हो सकता है।
अगर ग्रैफेन सिलिकॉन चिप्स की जगह ले सकता है, तो हम फोल्डेबल लैपटॉप, लाइटनिंग फास्ट ट्रांजिस्टर, और सेल फोन जैसी तकनीक की संभावना देखते हैं जो टूटेंगे नहीं।
नैनोमैग्नेटिक लॉजिक
NML नैनोमैग्नेट की सरणियों पर निर्भर करता है। इन चुम्बकों का आकार कुछ नैनोमीटर से लेकर कुछ सौ नैनोमीटर तक होता है। नैनोमैग्नेट सिलिकॉन की तरह काम करते हैं, लेकिन इसके बजाय, प्रक्रिया बाइनरी कोड बनाने के लिए मैग्नेटाइजेशन के स्विचिंग पर निर्भर करती है। यह डेटा संचारित करने के लिए द्विध्रुवीय से द्विध्रुवीय अंतःक्रियाओं (चुंबक के उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव के बीच की बातचीत) का उपयोग करता है, और क्योंकि इसे बिजली की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए इसे चलाने के लिए केवल थोड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता होती है।
कोल्ड कंप्यूटिंग
हालांकि यह आवश्यक रूप से एक नई तकनीक नहीं है, यह एक अवधारणा है जिसे निर्माता मूर के कानून के जीवन का विस्तार करने के तरीके के रूप में देखते हैं। चिप के तापमान को कम करने से करंट का रिसाव कम होगा। वह ठंडा तापमान उस थ्रेशोल्ड वोल्टेज को कम कर देगा जिस पर ट्रांजिस्टर स्विच करते हैं। कोल्ड कंप्यूटिंग का उपयोग करने से हमें स्मृति प्रदर्शन और शक्ति में चार से दस वर्षों का अतिरिक्त विस्तार मिल सकता है।
यौगिक अर्धचालक
दो या दो से अधिक तत्वों से बने अर्धचालक अकेले सिलिकॉन की तुलना में तेज और अधिक कुशल होते हैं। ये अर्धचालक पहले से ही उपलब्ध हैं और जल्द ही 5G और 6G फोन में अपना रास्ता खोज लेंगे, जिससे उन्हें अधिक गति, छोटे आकार और बेहतर बैटरी जीवन मिलेगा।
परमाणु
प्रौद्योगिकी उस स्थान पर विकसित हो गई है जहां हम परमाणु स्तर तक सामग्री में हेरफेर कर सकते हैं। चिप तकनीक कोई अपवाद नहीं है। आईबीएम ने एक परमाणु पर डेटा स्टोर करने का एक संभावित तरीका तैयार किया है। आज एक 1 या 0 को स्टोर करने में 100,000 परमाणु लगते हैं।
परमाणु स्वभाव से अस्थिर होते हैं, इसलिए इसके लिए एक व्यवहार्य विकल्प होने के लिए, त्रुटि सुधार जैसी चीजों के लिए अधिक तर्क की आवश्यकता होगी।
कौन से प्रतिस्थापन की सबसे अधिक संभावना है?
कंपाउंड सेमीकंडक्टर्स सिलिकॉन-आधारित प्रोसेसर के लिए एकमात्र विकल्प हैं जो आज व्यवहार्य हैं। इसके अलावा, जो तकनीक इस समय सबसे अधिक आशाजनक प्रतीत होती है, वह है नैनोमैग्नेटिक कंप्यूटिंग का उपयोग। यह भी संभव है कि भविष्य के कंप्यूटरों में विभिन्न तकनीकों की परतें हों, जिनमें से प्रत्येक दूसरे के नुकसान का प्रतिकार करने के लिए हो। लेकिन फिलहाल, कोई भी सटीक भविष्यवाणी नहीं कर सकता कि भविष्य के कंप्यूटर कैसे दिखेंगे।