आईबीएम भविष्य के चिप्स को आत्म-इकट्ठा करने के लिए डीएनए का उपयोग करेगा

आईबीएम कर्मचारियों ने भविष्य की पीढ़ियों को चिप्स के संयोजन के लिए एक मौलिक नई अवधारणा विकसित की है । पारंपरिक फोटोलिथोग्राफी के बजाय, यह सूचना-असर डीएनए अणुओं के आधार पर चिप संरचनाओं को इकट्ठा करने की योजना बनाई गई है। सैद्धांतिक रूप से, यह दृष्टिकोण संश्लेषण का उपयोग करने की अनुमति देगा ताकि माइक्रोकिरिस्क के प्रदर्शन को बढ़ाया जा सके। आईबीएम इंजीनियर 10-20 वर्षों में रन-इन तकनीक को पूरा करने की योजना बना रहे हैं।









लेख अनुवाद



जबकि कंप्यूटर चिप्स के आकार को कम करने के तरीकों की तलाश में अन्य निर्माता उन्हें ट्रांजिस्टर की बढ़ती संख्या से लैस कर रहे हैं, आईबीएम विशेषज्ञ समस्या के व्यापक समाधान में लगे हुए हैं - डीएनए (डिजिटल नेटवर्क आर्किटेक्चर) का उपयोग करके प्रोसेसर का निर्माण।







पिछले डेढ़ साल से, आईबीएम विशेषज्ञ प्रोसेसर के अंदर ट्रांजिस्टर और कनेक्शन की व्यवस्था के लिए एक नया मंच तैयार कर रहे हैं।



आज, अर्धचालक निर्माता ऑप्टिकल लिथोग्राफी (ऑप्टिकल लिथोग्राफी) का उपयोग करते हैं, जो कि प्रकाश को संचारित करने के लिए उपयोग करता है। उन्नत प्रौद्योगिकी सामग्री के लिए मुख्य विशेषज्ञ जो गॉर्डन के अनुसार समस्या यह है कि मौजूदा तकनीकों का उपयोग करके प्लेटफॉर्म को डाउनसाइज़ करना बहुत मुश्किल है।



और चूंकि, गॉर्डन ने कहा, प्रोसेसर के प्रोसेसर के प्रदर्शन में 50% सुधार "संपीड़न" के कारण होता है, मंच को कम करने के लिए, वैज्ञानिकों को एक मंच बनाने के लिए एक नए तरीके का आविष्कार करने की आवश्यकता होती है।

डीएनए की भूमिका और महत्व

"इस स्तर पर, उद्योग विकास हमें 22 नैनोमीटर आकार के तत्वों के साथ एक प्रोसेसर में काम करने की अनुमति देगा," गॉर्डन कहते हैं। - अब हम और भी आगे जाने के अवसरों की तलाश कर रहे हैं। यह स्पष्ट है कि ऑप्टिकल लिथोग्राफी का उपयोग करके आकार में कुछ भी छोटा बनाना आसान नहीं होगा, हमारे ज्ञात रूप में। और डीएनए हमें ऐसा करने में मदद करेगा। ”



आईबीएम के कर्मचारी सदस्य ग्रेग वाल्राफ ने बताया कि शोधकर्ताओं के पास चिप की सतह पर एकल डीएनए अणु हैं और उन्हें इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे नैनो-लैंप और नैनो-तारों को इकट्ठा करने के लिए एक टेम्पलेट के रूप में उपयोग करते हैं। वैसे, इंजीनियरों द्वारा उपयोग किया जाने वाला डीएनए वायरस से आया था, ग्रेग वोल्फ ने कहा।



ग्रेग वोल्फ ने नोट किया कि आईबीएम शोध टीम कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के पॉल रोटेमंड के साथ काम कर रही है, जिन्होंने एक समय में डीएनए अणुओं को एक जटिल संरचना में इकट्ठा करने के लिए एक विधि विकसित की थी। इस अध्ययन के आधार पर, आईबीएम वैज्ञानिक डीएनए को प्रयोज्य प्लेटफार्मों में बदलने की कोशिश कर रहे हैं।



"लोग डीएनए को जीवन के लिए एक परियोजना कहते हैं," वोरोफ़ जारी है। - विशिष्ट डीएनए संरचनाओं में अद्वितीय गुण होते हैं। डीएनए मौलिक रूप से प्रोग्राम करने योग्य है। आप अपने विशिष्ट जंक्शनों के साथ अद्वितीय रूपों में डीएनए को डिज़ाइन कर सकते हैं। फिर, हम इस डीएनए फॉर्म को एक सिलिकॉन सब्सट्रेट में भरते हैं, और डीएनए हमारी इच्छा के अनुसार बनाया जाता है, आखिरकार, हम सिस्टम के शेष घटकों को इकट्ठा करते हैं। "



डीएनए पर जंक्शन बिंदु, जो उन बिंदुओं पर स्थित हैं जहां नैनो-तारों और ट्रांजिस्टर को प्लेटफॉर्म से जोड़ा जाना था, पारंपरिक प्रोसेसर निर्माण योजना की तुलना में एक दूसरे के बहुत करीब स्थित हो सकते हैं। डीएनए के साथ, जंक्शन बिंदु एक दूसरे से 4-6 नैनो-मीटर पीछे हैं। परंपरागत रूप से, यह मान लगभग 45 नैनोमीटर है।



“फर्श की टाइलिंग की प्रक्रिया की कल्पना करो। और डीएनए के टुकड़े ठीक इसी टाइल के हैं, ”गॉर्डन बताते हैं। - प्रत्येक टाइल में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का एक विशिष्ट सेट होता है। ये टाइलें चिप पर अधिक स्वतंत्र रूप से स्थित हैं, ताकि उनकी संख्या हजारों और लाखों तक पहुंच जाए। दूसरा चरण, जिसे हम अभी तक नहीं जानते हैं कि कैसे करना है, उन्हें एक साथ रखना है। हमने पहले से ही ऐसे आयामों को लिया है जो पारंपरिक लिथोग्राफी के ढांचे की तुलना में अधिक प्रभावशाली हैं। ”



नैनो-लैंप और नैनो-तारों को प्लेटफॉर्म पर रखे जाने के बाद, डीएनए को बाहर निकालना होगा।



वोल्फ का मानना ​​है कि सिंगल चिप के लिए लाखों डीएनए प्लेटफॉर्म की जरूरत होती है।



गॉर्डन नोट करते हैं कि शोधकर्ताओं की टीम डीएनए मॉडल को कार्रवाई में डालने की पूरी प्रक्रिया को समझने और गणना करने से बहुत दूर है। "हम अभी भी कल्पना नहीं कर सकते हैं कि यह सब कैसे काम करेगा," शोधकर्ता कहते हैं। - हम "टाइल्स" को सही स्थानों से कैसे जोड़ते हैं और संलग्न करते हैं? क्या हम उन्हें आवश्यक बिंदुओं पर "टाइल्स" से जोड़ने के लिए नैनो-तारों का उपयोग कर सकते हैं? क्या हम उन्हें एक साथ बांध सकते हैं? ”



वोल्फ कहते हैं कि अगला कदम सभी "टाइलों" को एक साथ जोड़ना और उनके संबंध में कमजोरियों की पहचान करना होगा



दरअसल, इस तकनीक का उपयोग करते हुए, हम शायद 10 या 20 साल पहले ही आगे बढ़ेंगे ...