यौगिक अर्धचालक गैजेट, ईवीएस और क्वांटम कंप्यूटिंग के विकास को निर्देशित करते हैं

यौगिक अर्धचालक, जैसा कि उन्हें कहा जाता है, तेजी से पारंपरिक सिलिकॉन के साथ जगह पा रहे हैं। उपयोग के मामले, अभी के लिए, इसकी मूल शक्तियों के इर्द-गिर्द घूमते हैं। पावर, जो प्रदर्शन से समझौता किए बिना बैटरी जीवन को बढ़ाने पर विशेष ध्यान देने के साथ इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स को शक्ति प्रदान कर सकता है। स्पीड, जो 5G नेटवर्क के लिए रेडियो फ्रीक्वेंसी के लिए प्रासंगिक है, और वास्तव में आने वाली 6G सेवाओं के साथ-साथ राडार का उपयोग भी करती है। अंत में, प्रकाश, जो ऑप्टिकल फाइबर संचार के लिए फोटोनिक्स से संबंधित है।

एंडी जी सेलर्स FIET, जो सीएसए कैटापुल्ट में सामरिक विकास निदेशक हैं, वेल्स में एक नवाचार केंद्र जानता है कि सड़क लंबी और घुमावदार है। स्मार्टफोन और इलेक्ट्रिक वाहनों में इन सिलिकॉन चिप्स के उपयोग का जिक्र करते हुए, “यह अनुपात बहुत तेजी से बढ़ रहा है, इस समय यह अनुपात बहुत छोटा है, लेकिन केवल विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए। उदाहरण के लिए, स्मार्टफ़ोन में, ये तेज़ चिप्स चेहरा पहचानने की तकनीक को संचालित करते हैं।

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यह पिछले साल की गर्मियों में था, जब भारत ने सेमीकॉन इंडिया कार्यक्रम की घोषणा करते हुए पहला कदम उठाया था। ₹सेमीकंडक्टर्स के विकास के साथ-साथ देश में डिस्प्ले मैन्युफैक्चरिंग पर जोर देने के लिए 76,000 करोड़ रुपये।

विनिर्माण की विशिष्टताओं के आधार पर राजकोषीय समर्थन स्तरित है – 28 एनएम या उससे कम का निर्माण परियोजना लागत के 50% तक के लिए पात्र होगा, जबकि 28 एनएम से ऊपर और 45 एनएम तक (परियोजना लागत का 40% तक) जबकि 45 एनएम से ऊपर और 65 एनएम तक (परियोजना लागत का 30% तक)।

“यह एक समझदार नीति है। इसमें मिडस्केल सिलिकॉन फैब्रिकेशन के लिए एक निश्चित डिग्री आवंटित की गई है, ”सेलर्स कहते हैं। नीति की वैश्विक प्रासंगिकता है, लेकिन इसका दायरा व्यापक है – भारत के पास एक बड़ा घरेलू बाजार है। “सेमीकंडक्टर्स एक वॉल्यूम उद्योग है। वॉल्यूम जितना अधिक होगा, आपकी व्यावसायिक पेशकश उतनी ही मजबूत होगी, ”उन्होंने आगे कहा।

सेलर्स का कहना है कि सीएसए कैटापुल्ट यूके की कंपनियों को ईवी स्पेस सहित भारत में कंपनियों के साथ सहयोग करने के लिए प्रयास कर रही है। “अगला लक्ष्य भविष्य के टेलीकॉम पर घनिष्ठ सहयोग होगा,” वे कहते हैं।

सवाल यह है कि यौगिक अर्धचालक संचार और डेटा नेटवर्क को कैसे लाभ पहुँचाते हैं? सेलर्स कहते हैं, “अगर हम 5जी नेटवर्क और संभावित भविष्य के 6जी नेटवर्क को देखें, तो रेडियो संचार में अधिकांश प्रगति हो रही है, इसलिए यह नेटवर्क का किनारा है।”

“कंपाउंड सेमीकंडक्टर्स की आवश्यकता होती है, सबसे पहले, डेटा दरों को बढ़ाने के लिए और दूसरी बात, नेटवर्क के उस हिस्से को और अधिक ऊर्जा कुशल बनाने के लिए,” वह कहते हैं। डेटा नेटवर्क बहुत अधिक ऊर्जा की खपत कर सकते हैं।

“इसके अलावा, एक बार जब हम नेटवर्क के सामने के छोर पर डेटा दर बढ़ा देते हैं, तो ऐसा करने के लिए यौगिक अर्धचालकों की भी आवश्यकता होती है,” उन्होंने आगे कहा।

भारत में, 5G नेटवर्क स्टैंडअलोन (SA) और नॉन-स्टैंडअलोन (NSA) नेटवर्क का मिश्रण हैं। जबकि पूर्व एक नेटवर्क प्रकार है जो पूरी तरह से जमीन से बनाया गया है, बाद वाला जिसे एयरटेल ने तैनात किया है, वह 4 जी नेटवर्क पर बनाता है। क्या 4G नेटवर्क भी यौगिक अर्धचालकों का उपयोग करते हैं?

“उनमें से कुछ यौगिक अर्धचालकों का उपयोग कर रहे थे। जब आप 3जी, 4जी और 5जी को देखते हैं, तो यह क्षमताओं का मिश्रण है। जब 4G नेटवर्क पहली बार पेश किए गए थे, तो हो सकता है कि यह कंपाउंड सेमीकंडक्टर्स का उपयोग नहीं कर रहा हो, लेकिन यह अंततः कंपाउंड कंपनी सेमीकंडक्टर्स के साथ अपग्रेड हो जाता है। इससे उन्हें वह क्षमता मिलेगी, ”सेलर्स बताते हैं।

पिछले महीने यूके ने भी अपनी सेमीकंडक्टर नीति की घोषणा की थी। अगले दशक में कंपाउंड सेमीकंडक्टर्स, अनुसंधान और विकास, बौद्धिक संपदा के साथ-साथ £1 बिलियन तक का निवेश करके डिजाइन पर ध्यान केंद्रित किया जाएगा।

सेमीकंडक्टर मैन्युफैक्चरिंग का सरल नियम यह है कि जैसे-जैसे वॉल्यूम बढ़ता है, प्रति यूनिट लागत काफी कम हो जाती है। चर्चा लागत को कम रखने की आवश्यकता की ओर बढ़ गई क्योंकि यह उपभोक्ता प्रौद्योगिकी के स्टिकर मूल्य को सीधे प्रभावित करेगी, GaN (गैलियम नाइट्राइड) चार्जर से लेकर इलेक्ट्रिक वाहनों तक सब कुछ।

सेलर्स कहते हैं, “समान विचारधारा वाले देशों के साथ साझेदारी स्थापित करना महत्वपूर्ण है, और यहीं पर मैं भारत को एक बेहतरीन भागीदार के रूप में देखता हूं।”

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यही वजह है कि ब्रिटेन की सेमीकंडक्टर नीति के शुरुआती दिन हैं, लेकिन भारत की नीति की रूपरेखा की बेहतर समझ है। “ऐसा लगता है कि यह उन क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित कर रहा है जिनके पास बड़े विकास बाजार हैं। और बड़े घरेलू बाजार की वजह से, यह निश्चित रूप से इसका सबसे अच्छा उपयोग करने में मदद करने वाला है,” सेलर्स कहते हैं।

गंभीर रूप से, सेलर्स एक महत्वपूर्ण उदाहरण बताते हैं, “अंतिम बाजारों के साथ सेमीकंडक्टर उत्पादन का प्रयास करना और जोड़ना है। भारत में कुछ इलेक्ट्रिक वाहन उत्पादन संभावित रूप से अंतिम बाजारों में से एक है, जिसे एक उदाहरण के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है,” वे कहते हैं।

यौगिक अर्धचालकों के विकास का गतिशीलता और व्यक्तिगत प्रौद्योगिकी से परे अधिक प्रभाव पड़ेगा। हाई-स्पीड डेटा नेटवर्क, एन्क्रिप्शन, कंप्यूटिंग प्रदर्शन के साथ-साथ क्वांटम प्रौद्योगिकियां अगली पीढ़ी के सिलिकॉन चिप्स की गति और शक्ति लाभ प्राप्त करेंगी। विक्रेताओं का यह भी मानना ​​है कि आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस, मशीन लर्निंग और लगातार बेहतर होता सॉफ्टवेयर इस विकास के लिए एक और परत प्रदान करेगा। एक जो यूजर के साथ इंटरफेस करेगा।

क्वांटम कंप्यूटिंग में महत्वपूर्ण गति देखी जा रही है। इंटेल, इस हफ्ते, एक नई 12-क्यूबिट चिप के साथ दौड़ में शामिल हो गया। आईबीएम के क्वांटम कंप्यूटर ने एक बेंचमार्क प्रयोग भी पूरा किया।