इसमें कोई संदेह नहीं, हमारा आधुनिक जीवन कंप्यूटर पर निर्भर करता है, और कंप्यूटर सिलिकॉन-आधारित प्रोसेसर चिप्स पर निर्भर करते हैं। बेहतर प्रोसेसिंग पावर के कारण कंप्यूटर समय के साथ सुधार जारी रखते हैं।
मूर का नियम यह अवलोकन है कि कंप्यूटर चिप्स तेज हो जाते हैं, अधिक ऊर्जा कुशल होते हैं, और अनुमानित दर पर उत्पादन करने में सस्ते होते हैं। लगभग हर अठारह महीने में सिलिकॉन चिप पर रखे ट्रांजिस्टर की संख्या दोगुनी हो जाती है। कंप्यूटर चिप की प्रत्येक नई पीढ़ी में उससे पहले की तुलना में छोटे प्रदर्शन बूस्ट होते हैं।
मूर का नियम न्यूटन के गति के तीन नियमों की तरह एक नियम नहीं है। इसके बजाय, यह चिप-मेकिंग उद्योग में क्या हो रहा था इसका एक अवलोकन है।
मूर का नियम समाप्त होगा। एक समय आएगा जब हम एक सिलिकॉन चिप पर अधिक प्रोसेसर फिट नहीं कर पाएंगे। सिलिकॉन चिप्स प्रदर्शन और दक्षता के मामले में अपने चरम पर पहुंच गए लगते हैं। जब यह समाप्त होता है, तो सिलिकॉन चिप्स अतिरिक्त ट्रांजिस्टर को रखने में सक्षम नहीं होंगे। हालांकि, नए कंप्यूटर और प्रौद्योगिकी को अधिक शक्तिशाली और फुर्तीले प्रोसेसर की आवश्यकता होगी।
जबकि कुछ मानते हैं कि कम से कम 2025 तक मूर के नियम शैली में गति में सुधार हो सकते हैं, एक जोखिम है कि मूर का नियम एक व्यवहार्य प्रतिस्थापन तैयार होने से पहले समाप्त हो जाएगा, इसलिए हमें आज सिलिकॉन-आधारित कंप्यूटिंग के विकल्पों का पता लगाने की आवश्यकता है।
क्वांटम कंप्यूटिंग
क्वांटम कंप्यूटिंग क्वांटम भौतिकी की शक्ति का उपयोग करती है, उप-परमाणु कणों की शक्ति का दोहन करती है। यह वर्तमान में अकल्पनीय प्रोसेसिंग पावर और गति प्रदान करेगा जिसे वे "क्यूबिट्स" कहते हैं।
क्वांटम कंप्यूटिंग के साथ अभी मुख्य समस्या यह है कि इस अवधारणा पर काम करने वाले लोग पारंपरिक सिलिकॉन-आधारित तकनीक का उपयोग करके एक कार्य को पूरा करने की गति से आगे नहीं निकल पाए हैं। वह गति पहुंच से बाहर ही रही है।
ग्राफीन और कार्बन नैनोट्यूब
ग्राफीन कार्बन परमाणुओं की एक एकल परत है जिसे पृथ्वी पर सबसे मजबूत सामग्री माना जाता है। यह स्टील से 200 गुना मजबूत है फिर भी इतना लोचदार है कि इसकी मूल लंबाई से 20% से 25% अधिक खिंच सकता है। यह असाधारण रूप से हल्का है और अन्य ज्ञात सामग्रियों की तुलना में गर्मी और बिजली का संचालन बेहतर करता है। ग्राफीन कार्बन से बना है, इसलिए यह अत्यंत प्रचुर मात्रा में है, लेकिन वाणिज्यिक उत्पादन के लिए उपलब्ध होने में वर्षों लग सकते हैं।
ग्राफीन को स्विच के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता। सिलिकॉन सेमीकंडक्टर्स को विद्युत प्रवाह से चालू और बंद किया जा सकता है, लेकिन ग्राफीन नहीं कर सकता, इसलिए ग्राफीन का उपयोग करने का परिणाम एक ऐसा कंप्यूटर होगा जिसे बंद नहीं किया जा सकता।
यदि ग्राफीन सिलिकॉन चिप्स को प्रतिस्थापित कर सकता है, तो हम फोल्डेबल लैपटॉप, बिजली की तेज ट्रांजिस्टर, और सेल फोन जैसी तकनीक की संभावना देखते हैं जो नहीं टूटेंगे।
नैनोमैग्नेटिक लॉजिक
NML नैनोमैग्नेट की सरणियों पर निर्भर करता है। ये मैग्नेट आकार में कुछ नैनोमीटर से कुछ सौ नैनोमीटर तक होते हैं। नैनोमैग्नेट सिलिकॉन की तरह काम करते हैं, लेकिन इसके बजाय, यह प्रक्रिया बाइनरी कोड बनाने के लिए चुंबकीयकरण के स्विचिंग पर निर्भर करती है। यह डेटा संचारित करने के लिए डायपोल-टू-डायपोल इंटरैक्शन (मैग्नेट के उत्तर और दक्षिण ध्रुव के बीच की बातचीत) का उपयोग करता है, और क्योंकि इसे बिजली की आवश्यकता नहीं होती, इसे चलाने के लिए केवल थोड़ी मात्रा में शक्ति की आवश्यकता होती है।
कोल्ड कंप्यूटिंग
हालांकि यह जरूरी नहीं कि एक बिल्कुल नई तकनीक है, यह एक अवधारणा है जिसे निर्माता मूर के नियम के जीवन को बढ़ाने के तरीके के रूप में देखते हैं। चिप के तापमान को कम करके, करंट का कम रिसाव होगा। वह ठंडा तापमान उस थ्रेशोल्ड वोल्टेज को कम करेगा जिस पर ट्रांजिस्टर स्विच करते हैं। कोल्ड कंप्यूटिंग का उपयोग करके हमें मेमोरी प्रदर्शन और शक्ति में स्केलिंग के अतिरिक्त चार से दस साल मिल सकते हैं।
कंपाउंड सेमीकंडक्टर्स
दो या अधिक तत्वों से बने सेमीकंडक्टर्स अकेले सिलिकॉन की तुलना में तेज और अधिक कुशल हैं। ये सेमीकंडक्टर्स पहले से ही उपलब्ध हैं और जल्द ही 5G और 6G फोन्स में अपना रास्ता खोज लेंगे, जिससे उन्हें अधिक गति, छोटा आकार, और बेहतर बैटरी लाइफ मिलेगी।
एटॉमिक
प्रौद्योगिकी उस स्थान पर विकसित हुई है जहां हम परमाणु स्तर तक सामग्री में हेरफेर कर सकते हैं। चिप प्रौद्योगिकी कोई अपवाद नहीं है। IBM ने एक परमाणु पर डेटा संग्रहीत करने का एक संभावित तरीका तैयार किया है। आज एक 1 या 0 को संग्रहीत करने के लिए 100,000 परमाणुओं की आवश्यकता होती है।
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 सबसे अधिक संभावित हैं?
कंपाउंड सेमीकंडक्टर्स सिलिकॉन-आधारित प्रोसेसर के लिए एकमात्र विकल्प हैं जो आज व्यवहार्य हैं। उसके बाद, इस समय सबसे आशाजनक प्रौद्योगिकी नैनोमैग्नेटिक कंप्यूटिंग का उपयोग प्रतीत होती है। यह भी संभव है कि भविष्य के कंप्यूटर्स में विभिन्न प्रौद्योगिकियों की परतें हों, प्रत्येक दूसरी की कमियों का मुकाबला करने के लिए। लेकिन फिलहाल, कोई भी सटीक रूप से भविष्यवाणी नहीं कर सकता कि भविष्य के कंप्यूटर कैसे दिखेंगे।
