कम्प्यूटिंग के भविष्य को बदल सकती है, जो कि एक क्रांतिकारी टर्नरी लॉजिक सिस्टम का उपयोग करके आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई) कार्यों को चलाने में सक्षम दुनिया के पहले कार्बन-आधारित माइक्रोचिप को विकसित करने के लिए, चीनी वैज्ञानिकों ने विकसित की है।
पेकिंग विश्वविद्यालय और बीजिंग विश्वविद्यालय के पदों और दूरसंचार के शोधकर्ताओं द्वारा किए गए यह नवाचार, सेमीकंडक्टर प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण छलांग को आगे बढ़ाता है, संभवतः पारंपरिक सिलिकॉन-आधारित चिप्स की सीमाओं को पार करता है।
नव विकसित चिप कार्बन नैनोट्यूब (CNTs) का उपयोग करती है, एक ऐसी सामग्री जो असाधारण यांत्रिक और विद्युत गुण प्रदान करती है।
CNT ग्राफीन शीट से बने छोटे बेलनाकार ट्यूब हैं, और उन्हें मुख्य रूप से लिथियम-आयन बैटरी में प्रवाहकीय योजक के रूप में इस्तेमाल किया गया है।
हालांकि, उनकी बेहतर विद्युत चालकता, उत्कृष्ट स्थिरता और अल्ट्रा-पतली संरचना के कारण, सीएनटी को अब सेमीकंडक्टर्स की अगली पीढ़ी के लिए एक आशाजनक सामग्री के रूप में देखा जाता है।
यह सफलता पारंपरिक सिलिकॉन चिप्स से भिन्न होती है जिसमें यह पारंपरिक बाइनरी सिस्टम के बजाय टर्नरी लॉजिक को नियुक्त करता है, जो केवल शून्य और लोगों का उपयोग करता है।
नई चिप न केवल लोगों और शून्य में, बल्कि एक तीसरे राज्य में भी डेटा को संसाधित करती है, जो कम ऊर्जा का उपयोग करते समय तेजी से संगणना करने में सक्षम बनाता है।
यह टर्नरी लॉजिक सिस्टम एक ही भौतिक स्थान के भीतर डेटा ट्रांसमिशन की दक्षता में सुधार करता है, जिससे तेज और अधिक ऊर्जा-कुशल कंप्यूटिंग की अनुमति मिलती है।
शोधकर्ताओं की टीम ने एक उपन्यास कार्बन नैनोट्यूब ट्रांजिस्टर डिज़ाइन किया, जिसे स्रोत-गेटेड ट्रांजिस्टर (SGTs) के रूप में जाना जाता है।
गेट वोल्टेज को समायोजित करके, CNT ट्रांजिस्टर तीन अलग -अलग वर्तमान राज्यों के बीच स्विच कर सकता है, इस प्रकार टर्नरी लॉजिक सर्किट के लिए नींव बनाता है।
यह नया डिजाइन वर्तमान चिप प्रौद्योगिकियों की सीमाओं को दूर करने का वादा करता है, विशेष रूप से बिजली की खपत और प्रसंस्करण गति के संदर्भ में।
अपनी नई चिप की क्षमताओं का परीक्षण करने के लिए, शोधकर्ताओं ने मानव मस्तिष्क में न्यूरॉन्स के बीच संबंधों की नकल करके सीखने और तर्क करने में सक्षम एक तंत्रिका नेटवर्क का निर्माण किया।
व्यापक प्रयोगों से पता चला कि CNT- आधारित तंत्रिका नेटवर्क ने हस्तलिखित अंकों को वर्गीकृत करने में सही सटीकता हासिल की, जिसमें AI अनुप्रयोगों के लिए इसकी विशाल क्षमता का प्रदर्शन किया गया, जिसमें छवि मान्यता और मशीन सीखने के कार्यों सहित।
मुख्य शोधकर्ताओं में से एक, पेंग लियानमाओ, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के सदस्य, दो दशकों से अधिक समय से कार्बन-आधारित चिप तकनीक का अध्ययन कर रहे हैं।
उनकी टीम ने उच्च प्रदर्शन वाले CNTs को विकसित करने और नैनोट्यूब सरणियों पर सटीक नियंत्रण प्राप्त करने में उल्लेखनीय प्रगति की है।
2020 में, उन्होंने एक आठ इंच CNT वेफर का निर्माण किया, जिसने एकीकृत सर्किट प्रदर्शन में समान सिलिकॉन-आधारित उपकरणों को बेहतर बनाया।
इस उपलब्धि ने कार्बन-आधारित अर्धचालक प्रौद्योगिकी में वैश्विक अनुसंधान में सबसे आगे चीन की स्थिति को मजबूत किया।
नई चिप न केवल अत्यधिक कुशल है, बल्कि हस्तक्षेप के लिए उच्च स्थिरता और मजबूत प्रतिरोध भी प्रदान करती है, जिससे यह उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग, मशीन लर्निंग, एआई और कम-शक्ति भंडारण उपकरणों में उपयोग के लिए आदर्श है।
इसमें इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) उपकरणों में भी एप्लिकेशन हैं, जहां ऊर्जा दक्षता एक महत्वपूर्ण कारक है।
कई फायदों के बावजूद, कार्बन नैनोट्यूब चिप्स अभी भी एकीकरण घनत्व के मामले में पारंपरिक सिलिकॉन चिप्स से पीछे हैं। उदाहरण के लिए, NVIDIA के RTX 5090 GPU, जिसे जनवरी 2025 में घोषित किया गया था, में 92 बिलियन ट्रांजिस्टर शामिल हैं, जो CNT प्रौद्योगिकी की वर्तमान क्षमताओं से अधिक है।
हालांकि, कार्बन-आधारित चिप्स के विकास को सेमीकंडक्टर तकनीक में अगले फ्रंटियर के रूप में देखा जाता है, और चीन वर्तमान में इस दौड़ में आगे बढ़ रहा है।
पेंग लियानमाओ ने कार्बन नैनोट्यूब-आधारित चिप्स के भविष्य के बारे में अपनी आशावाद व्यक्त करते हुए कहा कि अंतिम लक्ष्य अगले 10 से 15 वर्षों के भीतर उन्हें मुख्यधारा बनाना है।
यदि सफल हो, तो यह तकनीक सुपर कंप्यूटर और डेटा सेंटर से लेकर स्मार्टफोन और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों तक, एप्लिकेशन की एक विस्तृत श्रृंखला में सिलिकॉन-आधारित चिप्स को बदल सकती है।
यह संक्रमण अर्धचालक उद्योग में एक महत्वपूर्ण बदलाव को चिह्नित करेगा, उच्च प्रदर्शन, कम-शक्ति कंप्यूटिंग समाधानों के एक नए युग के लिए मार्ग प्रशस्त करेगा।
