২৬শে জুন, আইবিএম আনুষ্ঠানিকভাবে এমন একটি প্রযুক্তির ঘোষণা দিয়েছে, যা তাদের দাবি অনুযায়ী ১ ন্যানোমিটারের চেয়েও ছোট চিপ তৈরি করতে সক্ষম বিশ্বের প্রথম প্রযুক্তি।
সেই অনুযায়ী, আইবিএম-এর নতুন চিপ প্রোটোটাইপটির পুরুত্ব মাত্র ০.৭ ন্যানোমিটার এবং একটি নখের আকারের জায়গায় এতে প্রায় ১০০ বিলিয়ন ট্রানজিস্টর রয়েছে। তুলনা করলে দেখা যায়, এই ঘনত্বটি ২০২১ সালে কোম্পানিটির ঘোষিত সবচেয়ে উন্নত প্রযুক্তির চেয়েও দ্বিগুণ বেশি।
এই নকশাটি আগামী বছরগুলোতে আরও দ্রুত এবং অধিক শক্তি-সাশ্রয়ী কম্পিউটার সিস্টেমের পথ প্রশস্ত করতে পারে।
বিজ্ঞানীরা এমনকি বিশ্বাস করেন যে এই নতুন স্থাপত্যশৈলী একদিন ০.১ ন্যানোমিটারের মতো ক্ষুদ্র ট্রানজিস্টর তৈরির পথ খুলে দিতে পারে।
একটি যুগান্তকারী অগ্রগতি
১৯৬৩ সালে ফেয়ারচাইল্ডে গবেষণা ও উন্নয়ন পরিচালক হিসেবে কর্মরত থাকাকালীন গর্ডন মুর একটি অধ্যায় লিখেছিলেন, যেখানে তিনি এমন একটি বিষয়ের বর্ণনা দেন যা পরবর্তীতে একই নামের বিখ্যাত আইনটির পূর্বসূরি হয়ে ওঠে।
১৯৬৫ সালে আবিষ্কৃত মুরের সূত্র সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তির অগ্রগতির মূলনীতিতে পরিণত হয়েছে। এই সূত্র অনুসারে, প্রতি দুই বছরে একটি চিপে ট্রানজিস্টরের সংখ্যা দ্বিগুণ হয় এবং বিদ্যুৎ খরচ অর্ধেক হয়ে যায়।
![]() |
মুরের সূত্র আগামী অন্তত আরও ১০ বছর সত্য থাকবে। ছবি: ইন্টেল। |
এরপর মুর আরও দুটি পরিণতির কথা উল্লেখ করেন: প্রযুক্তিগত উন্নতির ফলে কম্পিউটার উৎপাদন ক্রমশ ব্যয়বহুল হয়ে উঠবে এবং যেহেতু প্রচুর পরিমাণে কম্পিউটার বিক্রি হবে, তাই ভোক্তাদের শেষ পর্যন্ত কম্পিউটারের জন্য কম মূল্য দিতে হবে।
অর্ধ শতাব্দী পরেও মুরের সূত্র এখনও সত্য। ১৯৭০-এর দশকের শুরুতে ইন্টেল যখন তাদের প্রথম প্রসেসর চিপ বাজারে আনে, তখন তাতে মাত্র ২,০০০ ট্রানজিস্টর ছিল, কিন্তু এখন একটি আইফোনের প্রসেসর চিপে শত শত কোটি ট্রানজিস্টর থাকে।
৫০ বছরেরও বেশি সময় ধরে, চিপ নির্মাতারা মুরের সূত্রের মূল নীতি অনুসরণ করে ধারাবাহিকভাবে আরও শক্তিশালী কম্পিউটার তৈরি করে আসছে: আর তা হলো একটিমাত্র চিপে আরও বেশি বেশি ট্রানজিস্টর স্থাপন করা।
এটি অর্জন করতে, তারা ট্রানজিস্টরের আকার ক্রমাগত ছোট করে আনে—এগুলো হলো ক্ষুদ্র সুইচ যা গণনা সম্পাদন করে।
তবে, গত ১৫ বছরে ট্রানজিস্টরের আকার এমন এক সীমার কাছাকাছি এসে পৌঁছেছে যেখানে কোয়ান্টাম বলবিদ্যা এদের কার্যকারিতায় হস্তক্ষেপ করতে শুরু করেছে: মাত্র কয়েক দশ ন্যানোমিটার। অন্য কথায়, একটা সময় ছিল যখন বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করতেন যে ট্রানজিস্টরকে আর ক্ষুদ্রতর করা সম্ভব নয়।
এই সমস্যা সমাধানের জন্য, শিল্পখাতের প্রকৌশলীরা নগর পরিকল্পনায় পরিচিত একটি পদ্ধতি গ্রহণের প্রস্তাব দিয়েছেন। বিশেষত, আকার ছোট করার পরিবর্তে, নতুন স্থাপত্যটি চিপে আরও বেশি ট্রানজিস্টর বসানোর জন্য ‘উঁচু করে নির্মাণ’ করবে।
আইবিএম-এর নতুন চিপও এই কৌশলটি ব্যবহার করে। ন্যানোস্ট্যাকিং নামক এই নতুন আর্কিটেকচারটি একটি সিলিকন মাইক্রোচিপের উপর ট্রানজিস্টরগুলোকে উল্লম্বভাবে দুটি স্তরে সাজিয়ে রাখবে।
স্তরযুক্ত কেক
এমআইটি টেকনোলজি রিভিউ অনুসারে, প্রকৌশলীরা কেক তৈরির মতো করে স্তরে স্তরে আইবিএম-এর নতুন চিপটি তৈরি করেছেন।
তারা প্রথমে সিলিকনের একটি স্তরের উপর ট্রানজিস্টর তৈরি করা শুরু করেন। তারপর, তারা এই ডিভাইসগুলোর উপরে সিলিকনের আরেকটি স্তর স্থাপন করেন এবং ঠিক তার উপরে ট্রানজিস্টরের দ্বিতীয় স্তরটি তৈরি করতে থাকেন। সবশেষে, তারা উপাদানগুলোর এই দুটি স্তরের মধ্যে বৈদ্যুতিক সংযোগ স্থাপন করেন।
![]() |
আইবিএম-এর নতুন চিপ প্রোটোটাইপটির পরিমাপ মাত্র ০.৭ ন্যানোমিটার। ছবি: আইবিএম। |
ইলিনয় বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থ বিজ্ঞান ও প্রকৌশলের অধ্যাপক চিং কাও-এর মতে, দুই ভিন্ন ধরনের ট্রানজিস্টরের সমন্বয়ে গঠিত এই উল্লম্বভাবে সজ্জিত কাঠামোকে ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর (CFET) বলা হয়।
এই পন্থা অনুসরণকারী একমাত্র সংস্থা আইবিএম নয়। বিশ্বের বৃহত্তম চিপ প্রস্তুতকারক সংস্থা, যেমন ইন্টেল, স্যামসাং , টিএসএমসি এবং বেলজিয়ামের প্রতিদ্বন্দ্বী গবেষণাগার ইমেক সকলেই সিএফইটি নিয়ে গবেষণা করছে।
তবে, আইবিএম জানিয়েছে যে তাদের নকশাটি এক্ষেত্রে ভিন্ন, কারণ দ্বিতীয় স্তরের ট্রানজিস্টরগুলো প্রথম স্তরের ট্রানজিস্টরগুলোর ঠিক উপরে অবস্থিত নয়।
পরিবর্তে, এগুলোকে একটি স্তরে স্তরে সাজানো হয়। এই আমেরিকান কম্পিউটিং জায়ান্টের দাবি, অন্যান্য সুবিধার পাশাপাশি এই বিন্যাসটি ওয়্যারিং সহজ করে তোলে।
এদিকে, অধ্যাপক কাও উল্লেখ করেছেন যে, আইবিএম-এর ন্যানোস্ট্যাক আর্কিটেকচারে ব্যবহৃত সিএফইটি প্রযুক্তিটি দ্বি-স্তরীয় চিপ তৈরির জন্য ব্যবহৃত আরেকটি প্রচলিত পদ্ধতির থেকে ভিন্ন।
সাধারণত, প্রকৌশলীরা দুটি স্তরকে একসাথে জোড়া লাগানোর আগে প্রতিটি চিপ স্তরে আলাদাভাবে ট্রানজিস্টর তৈরি করেন। তবে, আইবিএম-এর ডাইরেক্ট ফ্যাব্রিকেশন পদ্ধতি আরও নির্ভুল স্তর বিন্যাসের সুযোগ দেয়, যা ট্রানজিস্টরগুলোর অত্যন্ত ক্ষুদ্র আকারের কারণে কার্যক্ষমতার জন্য একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ বিষয়।
ভবিষ্যতে, চিপ নির্মাতারা আরও বেশি স্তর তৈরি করে ট্রানজিস্টরের ঘনত্ব বাড়ানোর চেষ্টা করতে পারে।
আইবিএম-এর ন্যানোস্ট্যাক আর্কিটেকচারের অভ্যন্তর। ছবি: আইবিএম। |
তবে, অধ্যাপক কাও-এর মতে, তাঁদেরকে কঠিন বাস্তব বাধার সম্মুখীন হতে হবে। উৎপাদন প্রক্রিয়ায় সবসময়ই ভুলত্রুটি থাকে, যার অর্থ হলো চালানের সময় একটি নির্দিষ্ট শতাংশ ত্রুটিপূর্ণ চিপ থাকবে।
"এখানে আপনি আগেরটির উপরে আরেকটি স্তর তৈরি করছেন, তাই যদি উপরের বা নীচের স্তরটি ব্যর্থ হয়, তবে আপনার পুরো চিপটিই অকেজো হয়ে পড়ে," কাও ব্যাখ্যা করলেন। অন্য কথায়, একটি একক-স্তর চিপের তুলনায়, বহু-স্তর স্থাপত্যে ব্যর্থতার হার বেড়ে যায়, যার ফলে ব্যয়ের ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য ক্ষতি হয়।
এছাড়াও, আরেকটি মূল চ্যালেঞ্জ হলো তাপীয় নকশা ক্ষমতা। মূলত, প্রকৌশলীদেরকে এমন একটি উপায় বের করতে হবে, যার মাধ্যমে প্রতিটি স্তর এমনভাবে তৈরি করা যায় যাতে তার ঠিক নিচের স্তরের সংযোগস্থলগুলো গলে না যায়।
এর জন্য উৎপাদন প্রক্রিয়া ৪০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের কম তাপমাত্রায় বজায় রাখা আবশ্যক। আইবিএম-এর স্থাপত্যে, সংস্থাটি দ্বিতীয় স্তরটিকে যথেষ্ট কম তাপমাত্রায় তৈরি করার একটি উপায় খুঁজে পেয়েছে, যদিও সংস্থাটির পরিচয় অত্যন্ত গোপনীয় রাখা হয়েছে।
উৎস: https://znews.vn/ibm-lam-nen-ky-tich-cho-nganh-chip-post1663285.html










