मूर का कानून क्या है और इसके लिए क्या है?

मूर का नियम 1965 में इंटेल के सह-संस्थापक गॉर्डन मूर द्वारा किए गए एक अवलोकन को संदर्भित करता है, जिसमें उन्होंने पाया कि एकीकृत सर्किट में प्रति वर्ग इंच ट्रांजिस्टर की संख्या इसके आविष्कार के बाद से साल-दर-साल दोगुनी हो गई थी।

मूर का कानून भविष्यवाणी करता है कि यह प्रवृत्ति आने वाले वर्षों तक बरकरार रहेगी। हालांकि दर में कमी आई है, प्रति वर्ग इंच प्रति ट्रांजिस्टर की संख्या लगभग हर साल और डेढ़ हो गई है। यह मूर के कानून की वर्तमान परिभाषा के रूप में उपयोग किया जाता है।

सूचकांक को शामिल करता है

इस कानून के सरलीकृत संस्करण में कहा गया है कि प्रोसेसर गति या कंप्यूटर के लिए समग्र कंप्यूटिंग शक्ति हर दो साल में दोगुनी हो जाएगी। विभिन्न कंप्यूटर कंपनियों के तकनीशियनों के बीच एक त्वरित जांच से पता चलता है कि यह शब्द बहुत लोकप्रिय नहीं है, लेकिन नियम अभी भी स्वीकार किए जाते हैं।

अगर हमने 1970 से 2018 तक और फिर 2019 में प्रोसेसर की गति की जांच की, तो हम सोच सकते हैं कि कानून अपनी सीमा तक पहुंच गया है या आ रहा है। 1970 के दशक में, प्रोसेसर की गति 740 केएचजेड से 8 मेगाहर्ट्ज तक थी। हालांकि, कानून वास्तव में गति की तुलना में ट्रांजिस्टर पर लागू करने के लिए अधिक सटीक है।

एक दशक पहले जो कहा जा सकता था, उसकी तुलना में सबसे छोटी डिवाइसों पर अब हम जो कंप्यूटिंग शक्ति का उपयोग कर सकते हैं वह कुछ उल्लेखनीय है।

पीछे देखते हुए, यहां तक ​​कि पांच साल या एक पीसी, जो उस समय सबसे अच्छा था, जिसे वर्तमान पीसी की तुलना में पुराना माना जाएगा।

यह केवल इसलिए संभव है क्योंकि चिप निर्माता प्रत्येक वर्ष एक चिप पर ट्रांजिस्टर की संख्या बढ़ाने में सक्षम होते हैं, क्योंकि चिप अनुसंधान में सुधार होता है।

मूर के कानून का विस्तार यह है कि कंप्यूटर, कंप्यूटर-संचालित घटक और कंप्यूटिंग शक्ति समय के साथ छोटे और तेज हो जाते हैं, क्योंकि एकीकृत सर्किट में ट्रांजिस्टर अधिक कुशल हो जाते हैं।

ट्रांजिस्टर सरल इलेक्ट्रॉनिक ऑन-ऑफ स्विच हैं जिन्हें माइक्रोचिप्स, प्रोसेसर और छोटे इलेक्ट्रिकल सर्किट में एकीकृत किया जाता है। वे जितनी तेजी से विद्युत संकेतों को संसाधित करते हैं, उतना ही कुशल कंप्यूटर बन जाता है।

इन उच्च शक्ति वाले कंप्यूटरों की लागत भी समय के साथ कम हो गई, आम तौर पर एक वर्ष में लगभग 30 प्रतिशत। जब हार्डवेयर डिजाइनरों ने बेहतर एकीकृत सर्किट के साथ कंप्यूटरों के प्रदर्शन को बढ़ाया, तो निर्माता बेहतर मशीनें बनाने में सक्षम थे जो कुछ प्रक्रियाओं को स्वचालित कर सकते थे। इस स्वचालन ने उपभोक्ताओं के लिए कम कीमत वाले उत्पाद तैयार किए, क्योंकि हार्डवेयर ने कम श्रम लागत पैदा की।

आज के समाज में मूर का कानून

मूर के कानून के पचास साल बाद, समकालीन समाज इस कानून द्वारा उजागर किए गए दर्जनों लाभों को देखता है। मोबाइल डिवाइस, जैसे स्मार्टफोन और डेस्कटॉप कंप्यूटर, बहुत छोटे प्रोसेसर के बिना काम नहीं करेंगे। छोटे, तेज कंप्यूटर परिवहन, स्वास्थ्य सेवा, शिक्षा और ऊर्जा उत्पादन में सुधार करते हैं। मूर की कानून अवधारणा से उच्च तकनीक वाले समाज के लगभग हर पहलू को व्यवहार में लाया जाता है।

आज, सभी उपभोक्ता प्रोसेसर सिलिकॉन से बने होते हैं, जो ऑक्सीजन के बाद पृथ्वी की पपड़ी में दूसरा सबसे प्रचुर तत्व है। लेकिन सिलिकॉन एक आदर्श कंडक्टर नहीं है, और इलेक्ट्रॉनों की गतिशीलता की सीमा जो इसे ले जाती है, आप सिलिकॉन ट्रांजिस्टर को कितना मोटा पैक कर सकते हैं, इस पर एक कठिन सीमा होती है।

लेकिन न केवल बिजली की खपत एक बड़ी समस्या है, बल्कि क्वांटम टनल नामक एक प्रभाव भी एक निश्चित मोटाई की सीमा से परे इलेक्ट्रॉनों को रखने में समस्या पैदा कर सकता है।

सिलिकॉन ट्रांजिस्टर वर्तमान में 14 नैनोमीटर तक पहुंचते हैं, और जबकि कुछ 10-नैनोमीटर चिप डिजाइन जल्द ही बाजार में आएंगे, यह निष्कर्ष निकाला गया है कि मूर के कानून का लंबे समय तक पालन करने के लिए, कंपनियों को करना होगा अगली पीढ़ी के कंप्यूटरों की नींव बनने के लिए नई और बेहतर सामग्री बनाएँ।

भविष्य में मूर का कानून

नैनो टेक्नोलॉजी की बदौलत कुछ ट्रांजिस्टर वायरस से छोटे हैं। इन सूक्ष्म संरचनाओं में पूरी तरह से संरेखित सिलिकॉन और कार्बन अणु होते हैं जो सर्किट के साथ बिजली को तेजी से स्थानांतरित करने में मदद करते हैं।

आखिरकार, ट्रांजिस्टर का तापमान छोटे सर्किट बनाना असंभव बनाता है, क्योंकि ट्रांजिस्टर को ठंडा करने से ट्रांजिस्टर के माध्यम से गुजरने वाले की तुलना में अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। विशेषज्ञ बताते हैं कि कंप्यूटर को अगले कुछ वर्षों में मूर के कानून की भौतिक सीमाओं तक पहुंचना चाहिए। जब ऐसा होता है, तो कंप्यूटर वैज्ञानिकों को कंप्यूटर बनाने के नए तरीकों की पूरी जाँच करनी होगी।

एप्लिकेशन और सॉफ़्टवेयर भौतिक प्रक्रियाओं के बजाय भविष्य में कंप्यूटर की गति और दक्षता में सुधार कर सकते हैं। क्लाउड टेक्नोलॉजी, वायरलेस कम्युनिकेशन, इंटरनेट ऑफ थिंग्स और क्वांटम भौतिकी भी सूचना प्रौद्योगिकी नवाचार में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं।

सर्किट की संख्या दोगुनी करने की दिशा में प्रगति धीमी हो गई है, और एकीकृत सर्किट बहुत छोटे नहीं हो सकते क्योंकि ट्रांजिस्टर एक परमाणु के आकार के करीब पहुंचते हैं।

भविष्य में कुछ बिंदु पर, सॉफ्टवेयर या हार्डवेयर में प्रगति मूर के कानून के सपने को जीवित रख सकती है। हालांकि, कंप्यूटर उद्योग एक और पाठ्यक्रम की ओर मुड़ने के लिए तैयार है जो कुछ वर्षों में आगे बढ़ेगा।

मूर की विधि की प्रगति

यद्यपि मूर के कानून ने इसे हर दो साल में कहा था, तकनीकी उत्पादन में तेजी से वृद्धि ने तकनीशियनों और उपयोगकर्ताओं के दिमाग में इस अवधि को छोटा कर दिया है।

जो सीमा मौजूद है वह यह है कि एक बार जब ट्रांजिस्टर को परमाणु कणों के रूप में छोटा बनाया जा सकता है, तो सीपीयू के बाजार में विकास के लिए कोई और जगह नहीं होगी जब यह गति में आता है।

मूर ने नोट किया कि इन सर्किटों में घटकों की कुल संख्या प्रत्येक वर्ष लगभग दोगुनी हो गई थी, इसलिए उन्होंने इस वार्षिक दोहराव को अगले दशक तक बढ़ा दिया, यह अनुमान लगाते हुए कि 1975 के माइक्रोक्रेसीट्स में प्रति चिप 65, 000 घटक होंगे।

1975 में, जैसे-जैसे विकास दर धीमी होने लगी, मूर ने अपनी दो साल की समय सीमा को संशोधित किया। उनका संशोधित कानून थोड़ा निराशावादी था; 1961 के लगभग 50 साल बाद, ट्रांजिस्टर की संख्या लगभग हर 18 महीने में दोगुनी हो गई। इसके बाद, पत्रिकाओं ने नियमित रूप से मूर के कानून का उल्लेख किया जैसे कि यह न्यूटन के गति के नियमों की सुरक्षा के साथ एक तकनीकी कानून था।

दशकों के दौरान ट्रांजिस्टर के सिकुड़ते आकार में सर्किट जटिलता में यह नाटकीय विस्फोट संभव था।

ट्रांजिस्टर विशेषताओं जो एक माइक्रोन से कम मापते हैं, 1980 के दशक के दौरान हासिल किए गए थे, जब डायनेमिक रैंडम एक्सेस मेमोरी (डीआरएएम) चिप्स मेगाबाइट भंडारण क्षमताओं की पेशकश करने लगे थे।

21 वीं सदी की भोर में, इन सुविधाओं ने 0.1 माइक्रोन चौड़ी पहुंच बनाई, जिससे गीगाबाइट मेमोरी चिप्स और माइक्रोप्रोसेसरों के निर्माण को सक्षम किया गया, जो गीगाहर्ट्ज़ फ्रीक्वेंसी में काम कर रहे थे। मूर का कानून 21 वीं सदी के दूसरे दशक में दसियों- नैनोमीटर त्रि-आयामी ट्रांजिस्टर के साथ जारी रहा।

मूर के कानून के निकट अंत

क्योंकि मूर का कानून घातीय वृद्धि का सुझाव देता है, यह अनिश्चित काल तक जारी रहने की संभावना नहीं है। अधिकांश विशेषज्ञ मूर के कानून को एक और दो दशकों तक चलने की उम्मीद करते हैं । कुछ अध्ययनों से पता चला है कि 2018 में शारीरिक सीमाओं तक पहुंचा जा सकता है।

इंटरनेशनल टेक्नोलॉजी रोडमैप फॉर सेमीकंडक्टर्स (ITRS) की हालिया रिपोर्ट के अनुसार, जिसमें इंटेल और सैमसंग जैसे चिप दिग्गज शामिल हैं, ट्रांजिस्टर एक बिंदु तक पहुंच सकते हैं जहां वे 2021 तक कम नहीं हो सकते। कंपनियों का आरोप है कि, फिर, मूर के कानून को समाप्त करने के लिए उन्हें आर्थिक रूप से छोटा बनाना अब संभव नहीं होगा।

इसका मतलब यह है कि यद्यपि वे शारीरिक रूप से छोटे हो सकते हैं, सिद्धांत रूप में वे यह हासिल करेंगे कि आईटीआरएस अपने "आर्थिक न्यूनतम" को क्या कहता है, जिसका अर्थ है कि ऐसा करने से लागत केवल निषेधात्मक हो जाएगी।

यह पहली बार नहीं है कि मूर के सिद्धांत पर सवाल उठाया गया है। पिछले साल, इंटेल के मुख्य कार्यकारी अधिकारी ब्रायन क्रिज़ीच ने घोषणा की कि एक ट्रांजिस्टर से दूसरे में बदलने में दो से ढाई साल लग रहे हैं। क्रेजिच ने इंटेल से कमाई कॉल के दौरान यह कहते हुए सवाल किया कि विनिर्माण प्रक्रियाएं पहले की तरह आगे नहीं बढ़ी हैं।

हालांकि, आईटीआरएस का मानना ​​है कि इसका मतलब अधिनियम के पीछे की अवधारणा का अंत नहीं है, क्योंकि निर्माता किसी दिए गए स्थान में अधिक स्विच शुरू करने के लिए तेजी से अभिनव तरीके खोजते हैं। उदाहरण के लिए इंटेल की 3 डी नंद तकनीक लें, जिसमें विशाल भंडारण क्षमता बनाने के लिए एक दूसरे के ऊपर स्मृति की 32 परतों को ढेर करना शामिल है।

अंतिम शब्द और निष्कर्ष

अब तक, मूर के कानून सही साबित हुए हैं, बार-बार, और परिणामस्वरूप लंबे समय से डिजिटल युग में अधिकांश प्रगति के लिए जिम्मेदार माना जाता है, पीसी से सुपर कंप्यूटर तक, इसके कारण दीर्घकालिक योजना का मार्गदर्शन करने और अनुसंधान और विकास के लिए लक्ष्य निर्धारित करने के लिए अर्धचालक उद्योग में उपयोग करें।

मूर का कानून एक भौतिक नहीं बल्कि अर्थशास्त्र का एक नियम है। यह इंगित करता है कि प्रत्येक नई चिप में दो बार कई ट्रांजिस्टर होंगे और इसलिए समान उत्पादन लागत के लिए पिछली पीढ़ी की क्षमता की गणना करेंगे।

अंगूठे के इस सरल नियम ने तकनीकी क्रांति में आधी सदी से अधिक समय तक सभी अग्रिमों को आगे बढ़ाया है और आज की प्रौद्योगिकी की कभी-चौड़ी सीमाओं को परिभाषित करना जारी रखता है, जिससे हमें कृत्रिम बुद्धिमत्ता और स्वायत्त वाहनों जैसी अवधारणाओं को लेने की अनुमति मिलती है - और उन्हें होता है।

इस कानून ने बदनामी हासिल की क्योंकि लोग ऐसे कानूनों को पसंद करते हैं जो उन्हें दुनिया के सबसे बड़े उद्योगों में से एक के भविष्य की भविष्यवाणी करने की अनुमति देते हैं, लेकिन इस सिद्धांत का भौतिक आधार यह है कि यह कई लोगों की तुलना में थोड़ा अलग और कम विश्वसनीय है। विश्वास रखता है।

इन चिप्स को बनाने में भौतिक सीमाएं उस संख्या को पांच साल या उससे अधिक समय तक आसानी से आगे बढ़ा सकती हैं, जिससे मूर के कानून को हमेशा के लिए अमान्य कर दिया गया है।

स्रोत छवियाँ विकिमीडिया कॉमन्स