چینی سائنسدانوں نے دنیا کا پہلا کاربن پر مبنی مصنوعی ذہانت چپ تیار کر لیا

جدید ٹیکنالوجی میں ایک بڑی پیش رفت کے طور پر، چینی سائنسدانوں نے دنیا کا پہلا کاربن پر مبنی مائیکرو چپ تیار کر لیا ہے۔ یہ چپ مصنوعی ذہانت  کے افعال انجام دینے کی صلاحیت رکھتی ہے۔ اس میں انقلابی تین سطحی منطق (Ternary Logic System) کا استعمال کیا گیا ہے، جو کمپیوٹنگ میں نئی راہیں کھول سکتا ہے۔

یہ ایجاد پیکنگ یونیورسٹی اور بیجنگ یونیورسٹی آف پوسٹس اینڈ ٹیلی کمیونیکیشنز کے محققین نے کی ہے۔ یہ سیمی کنڈکٹر ٹیکنالوجی میں ایک اہم قدم ہے، جو سلیکان چپس کی حدود سے آگے بڑھ سکتا ہے۔

کاربن نینوٹیوب پر مبنی جدید چپ

نئی چپ کاربن نینوٹیوبس (CNTs) پر مشتمل ہے۔ یہ مواد اپنی غیر معمولی مکینیکل اور برقی خصوصیات کے لیے جانا جاتا ہے۔ کاربن نینوٹیوبس گریفین شیٹس سے بنی چھوٹی نلکی نما ساختیں ہیں۔ عام طور پر، یہ لیتھیم آئن بیٹریوں میں موصل اضافے کے طور پر استعمال ہوتی ہیں۔ تاہم، اعلی برقی ترسیل، شاندار استحکام، اور باریک ساخت کی بدولت، یہ مستقبل کے سیمی کنڈکٹرز کے لیے موزوں سمجھی جا رہی ہیں۔

 تیز رفتار اور کم توانائی خرچ کرنے والی چپ

یہ ایجاد روایتی سلیکان چپس سے مختلف ہے۔ اس میں بائنری سسٹم (جو صرف 0 اور 1 پر مشتمل ہوتا ہے) کے بجائے تین سطحی منطق کا استعمال کیا گیا ہے۔ نئی چپ ڈیٹا کو 0 اور 1 کے علاوہ ایک اضافی تیسری حالت میں بھی پروسیس کرتی ہے۔ یہ طریقہ تیز تر حسابی عمل کو ممکن بناتا ہے اور کم توانائی خرچ کرتا ہے۔

تین سطحی منطق کمپیوٹنگ میں ڈیٹا کی منتقلی کی کارکردگی کو بہتر بناتی ہے۔ اس سے کم جگہ میں زیادہ معلومات پروسیس کی جا سکتی ہیں۔

نئی چپ کا نیورل نیٹ ورک پر تجربہ

محققین نے ایک نیا کاربن نینوٹیوب ٹرانزسٹر ڈیزائن کیا ہے۔ اس میں “سورس گیٹڈ ٹرانزسٹرز” (SGTs) کا استعمال کیا گیا ہے۔ گیٹ وولٹیج کو ایڈجسٹ کرکے، CNT ٹرانزسٹر تین مختلف کرنٹ حالتوں میں سوئچ کر سکتا ہے۔ یہ تین سطحی منطق سرکٹس کی بنیاد فراہم کرتا ہے۔

اس چپ کی صلاحیت جانچنے کے لیے، محققین نے ایک نیورل نیٹ ورک بنایا۔ یہ انسانی دماغ کے نیورونز کی نقل کر کے سیکھنے اور استدلال کی صلاحیت رکھتا ہے۔ تجربات سے معلوم ہوا کہ یہ CNT نیورل نیٹ ورک ہاتھ سے لکھی ہوئی اشکال کی شناخت میں 100٪ درستگی کے ساتھ کام کرتا ہے۔ اس سے ثابت ہوتا ہے کہ یہ چپ مصنوعی ذہانت، امیج ریکگنیشن اور مشین لرننگ میں بہترین کارکردگی دکھا سکتی ہے۔

چین کی سیمی کنڈکٹر ٹیکنالوجی میں برتری

اس تحقیق کی قیادت پینگ لیان ماؤ نے کی، جو چینی اکیڈمی آف سائنسز کے رکن ہیں۔ وہ دو دہائیوں سے کاربن پر مبنی چپ ٹیکنالوجی پر کام کر رہے ہیں۔ ان کی ٹیم نے کاربن نینوٹیوبس کی کارکردگی میں نمایاں بہتری حاصل کی ہے۔

2020 میں، انہوں نے ایک 8 انچ کا CNT ویفر تیار کیا جو کارکردگی میں سلیکان چپس سے بہتر تھا۔ اس کامیابی نے چین کو اس ٹیکنالوجی میں عالمی سطح پر نمایاں مقام دلوایا۔

مستقبل کی سمت

نئی چپ انتہائی مستحکم اور توانائی کی بچت کرنے والی ہے۔ یہ برقی مداخلت کے خلاف مزاحمت رکھتی ہے۔ اس لیے اسے اعلی کارکردگی والی کمپیوٹنگ، مشین لرننگ، مصنوعی ذہانت اور کم توانائی استعمال کرنے والے اسٹوریج ڈیوائسز میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس کا اطلاق “انٹرنیٹ آف تھنگز” (IoT) آلات میں بھی ممکن ہے، جہاں توانائی کی بچت ضروری ہے۔

اگرچہ کاربن نینوٹیوب چپس ابھی تک سلیکان چپس کی انٹیگریشن ڈینسٹی (یعنی ایک چپ پر زیادہ ٹرانزسٹرز لگانے کی صلاحیت) میں پیچھے ہیں، لیکن ماہرین انہیں مستقبل کی سیمی کنڈکٹر ٹیکنالوجی سمجھتے ہیں۔ مثال کے طور پر، Nvidia کا RTX 5090 GPU، جو جنوری 2025 میں لانچ ہوا، 92 ارب ٹرانزسٹرز پر مشتمل ہے۔ یہ CNT چپس کی موجودہ صلاحیت سے کہیں زیادہ ہے۔

سیمی کنڈکٹر صنعت میں ایک نیا دور

پینگ لیان ماؤ نے امید ظاہر کی کہ اگلے 10 سے 15 سالوں میں کاربن نینوٹیوب پر مبنی چپس مرکزی دھارے میں شامل ہو جائیں گی۔ اگر یہ کامیاب ہوگئی تو یہ ٹیکنالوجی سلیکان پر مبنی چپس کی جگہ لے لے گی۔ سپر کمپیوٹرز، ڈیٹا سینٹرز، اسمارٹ فونز اور دیگر الیکٹرانک ڈیوائسز میں اس کا استعمال ممکن ہوگا۔

یہ تبدیلی سیمی کنڈکٹر صنعت میں ایک نیا دور متعارف کرائے گی۔ اس سے کمپیوٹنگ تیز تر، کم توانائی خرچ کرنے والی اور زیادہ مؤثر ہو جائے گی۔