இந்த வலைப்பதிவு இடுகை இன்றைய மிகவும் மேம்பட்ட செயலி தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றான 5nm மற்றும் nm க்குக் கீழே உள்ள செயலிகளைப் பற்றிய ஆழமான பார்வையை வழங்குகிறது. அதன் வரலாற்று வளர்ச்சியிலிருந்து தொடங்கி, இந்த தொழில்நுட்பம் எதிர்கொள்ளும் இயற்பியல் வரம்புகள், பயன்படுத்தப்படும் வெவ்வேறு செயலி கட்டமைப்புகள் மற்றும் சிப் உற்பத்தியில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட புதிய பொருட்கள் ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்துகிறது. 5nm மற்றும் nm க்குக் கீழே உள்ள செயலிகளின் செயல்திறன் நன்மைகள் விரிவாக உள்ளன, அதே நேரத்தில் எதிர்கால 2nm செயலி தொழில்நுட்பங்களையும் எடுத்துக்காட்டுகின்றன. பயனர்களுக்கு இந்த தொழில்நுட்பத்தின் தாக்கங்கள், அதன் நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் மற்றும் எதிர்காலத்தில் அதன் ஒட்டுமொத்த தாக்கத்தை இடுகை ஆராய்கிறது. இறுதியாக, 5nm மற்றும் nm க்குக் கீழே உள்ள செயலிகள் பற்றி தகவலறிந்த முடிவுகளை எடுக்க எடுக்க வேண்டிய தேவையான நடவடிக்கைகளை இது முன்வைக்கிறது.

நுழைவு: 5nm மற்றும் ஆறு செயலி தொழில்நுட்பத்தின் வரலாறு

குறைக்கடத்தித் தொழில் சிறிய, வேகமான மற்றும் திறமையான செயலிகளை உருவாக்க தொடர்ந்து பாடுபட்டு வருகிறது. இந்தத் தேடலில் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க மைல்கற்களில் ஒன்று 5nm மற்றும் ஆறு செயலி தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சி, டிரான்சிஸ்டர்களின் அளவை நானோமீட்டர் அளவிற்குக் குறைப்பதன் மூலம் சில்லுகளின் செயல்திறன் மற்றும் ஆற்றல் திறனை கணிசமாக அதிகரித்துள்ளது. இருப்பினும், இந்த செயல்முறை உடல் வரம்புகள் மற்றும் பொறியியல் சவால்களால் நிறைந்துள்ளது.

ஆண்டு	தொழில்நுட்பம்	அம்சங்கள்
2018	7நா.மீ.	முதல் வணிக பயன்பாடுகள், மேம்பட்ட செயல்திறன்
2020	5நா.மீ.	அதிக டிரான்சிஸ்டர் அடர்த்தி, குறைந்த மின் நுகர்வு
2022	4நா.மீ/3நா.மீ.	மேம்படுத்தப்பட்ட செயல்திறன் மற்றும் ஆற்றல் திறன்
எதிர்காலம்	2nm மற்றும் அதற்குக் கீழே	ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டு கட்டத்தில் குவாண்டம் விளைவுகள்

5nm மற்றும் ஆறு செயலி தொழில்நுட்பங்களின் வரலாற்றைப் பார்த்தால், இந்தத் துறையில் முன்னேற்றங்கள் படிப்படியாகவும் தொடர்ச்சியாகவும் புதுமைப் பணிகளின் விளைவாக ஏற்பட்டுள்ளன என்பது வெளிப்படுகிறது. முதல் 7nm செயலிகள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட பிறகு, 5nm தொழில்நுட்பம் அதிக டிரான்சிஸ்டர் அடர்த்தி மற்றும் குறைந்த மின் நுகர்வுடன் ஒரு புதிய தரத்தை அமைத்தது. லித்தோகிராஃபி நுட்பங்களில் முன்னேற்றங்கள், பொருள் அறிவியலில் புதுமைகள் மற்றும் கட்டிடக்கலை மேம்படுத்தல்கள் இந்த செயல்பாட்டில் முக்கிய பங்கு வகித்தன.

முக்கியமான வரலாற்று முன்னேற்றங்கள்

• 1950கள்: முதல் டிரான்சிஸ்டர்களின் கண்டுபிடிப்பு மற்றும் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் வளர்ச்சி.
• 1965: மூரின் விதி அறிமுகம் மற்றும் டிரான்சிஸ்டர் அடர்த்தியின் கணிப்பு.
• 2000கள்: 90nm, 65nm, 45nm போன்ற சிறிய உற்பத்தி செயல்முறைகளுக்கு மாற்றம்.
• 2010கள்: FinFET டிரான்சிஸ்டர்களின் பயன்பாடு மற்றும் 22nm, 14nm, 10nm தொழில்நுட்பங்களின் மேம்பாடு.
• 2018: 7nm செயலிகள் வெளியிடப்பட்டு வணிக பயன்பாட்டிற்கு வருகின்றன.
• 2020: 5nm தொழில்நுட்பத்தின் அறிமுகம் மற்றும் பிரபலப்படுத்துதல்.

இந்த தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியும் பல சவால்களை முன்வைத்துள்ளது. டிரான்சிஸ்டர் அளவுகள் குறையும்போது, குவாண்டம் இயந்திர விளைவுகள் அதிகமாக வெளிப்படுகின்றன, இதனால் டிரான்சிஸ்டர் நடத்தையை கணிப்பது மிகவும் கடினமாகிறது. மேலும், வெப்ப மேலாண்மை மற்றும் மின் விநியோகம் போன்ற சிக்கல்கள் மிகவும் சிக்கலானதாகின்றன. இந்த சவால்கள் இருந்தபோதிலும், பொறியாளர்களும் விஞ்ஞானிகளும் புதிய பொருட்கள், புதுமையான வடிவமைப்புகள் மற்றும் மேம்பட்ட உற்பத்தி நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி இந்த தடைகளை கடக்க முயற்சி செய்கிறார்கள்.

5nm மற்றும் துணைச் சிறிய தொழில்நுட்பம் மொபைல் சாதனங்கள் முதல் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் வரை அனைத்தையும் புரட்சிகரமாக்கியுள்ளது. அவற்றின் சிறிய அளவு, குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் அதிக செயல்திறன் ஆகியவை செயற்கை நுண்ணறிவு, இயந்திர கற்றல் மற்றும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட கணினி போன்ற துறைகளில் புதிய சாத்தியக்கூறுகளுக்கு வழி வகுத்து வருகின்றன. இந்த தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்கால வளர்ச்சி மின்னணுத் துறைக்கும் சமூகத்திற்கும் பெரும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது.

5nm மற்றும் அதற்குக் கீழே: இயற்பியல் வரம்புகள் என்ன?

5nm மற்றும் துணைச் சிறிய செயலி தொழில்நுட்பங்களில் காணப்படும் இயற்பியல் வரம்புகள் குறிப்பிடத்தக்க பொறியியல் மற்றும் பொருள் அறிவியல் சவால்களை ஏற்படுத்துகின்றன. இந்த நானோமீட்டர் அளவிலான பரிமாணங்கள் டிரான்சிஸ்டர் செயல்திறன் மற்றும் ஆற்றல் செயல்திறனை அதிகரிக்கும் திறனை வழங்கினாலும், அவை அதிகரித்த குவாண்டம் இயந்திர விளைவுகள் போன்ற பல சவால்களையும் அறிமுகப்படுத்துகின்றன. பாரம்பரிய சிலிக்கான் அடிப்படையிலான தீர்வுகளின் வரம்புகளை அணுகுவதற்கு மாற்றுப் பொருட்கள் மற்றும் கட்டமைப்புகளில் கவனம் செலுத்த வேண்டியது அவசியம்.

இந்த சூழலில், சிப் வடிவமைப்பாளர்கள் மற்றும் உற்பத்தியாளர்கள், 5nm மற்றும் அண்டர்-தி-ஹூட் தொழில்நுட்பங்களில் எதிர்கொள்ளும் சவால்களை சமாளிக்க அவர்கள் பல்வேறு புதுமையான அணுகுமுறைகளை உருவாக்கி வருகின்றனர். இந்த அணுகுமுறைகளில் டிரான்சிஸ்டர் சேனல் நீளங்களைக் குறைத்தல், புதிய மின்கடத்தாப் பொருட்களைப் பயன்படுத்துதல் மற்றும் வெவ்வேறு டிரான்சிஸ்டர் கட்டமைப்புகளை வடிவமைத்தல் (எ.கா., GAAFETகள் - கேட்-ஆல்-அரவுண்ட் ஃபீல்ட்-எஃபெக்ட் டிரான்சிஸ்டர்கள்) ஆகியவை அடங்கும். மூரின் சட்டத்தின் தொடர்ச்சியை உறுதி செய்வதற்கும், அதிக சக்திவாய்ந்த, திறமையான செயலிகளை உருவாக்குவதற்கும் இந்த கண்டுபிடிப்புகள் முக்கியமானவை.

5nm மற்றும் அதற்குக் கீழே உள்ள தொழில்நுட்பங்களில் உள்ள முக்கிய சவால்கள்

சிரமம்	விளக்கம்	சாத்தியமான தீர்வுகள்
குவாண்டம் சுரங்கப்பாதை	மின்கடத்தாத் தடைகள் வழியாகச் செல்லும் எலக்ட்ரான்கள்	புதிய மின்கடத்தா பொருட்கள், டிரான்சிஸ்டர் கட்டமைப்பு உகப்பாக்கம்
அதிகரித்த சக்தி அடர்த்தி	சிறிய பகுதிகளில் அதிக டிரான்சிஸ்டர்கள்	3D சிப் கட்டமைப்புகள், மேம்பட்ட வெப்ப மேலாண்மை அமைப்புகள்
உற்பத்தி குறைபாடுகள்	நானோமீட்டர் அளவிலான உற்பத்தி துல்லிய சவால்கள்	EUV லித்தோகிராஃபி, பிழை திருத்தும் நுட்பங்கள்
பொருள் வரம்புகள்	சிலிக்கானின் இயற்பியல் வரம்புகளை நெருங்குதல்	புதிய குறைக்கடத்தி பொருட்கள் (எ.கா., காலியம் நைட்ரைடு)

கீழே உள்ள பட்டியலில், 5nm மற்றும் ஆறு தொழில்நுட்பங்கள் எதிர்கொள்ளும் அடிப்படை வரம்புகளையும் அவற்றைச் சமாளிப்பதற்கான சாத்தியமான தீர்வுகளையும் நாம் ஆராய்வோம். இந்த தொழில்நுட்பங்களின் எதிர்காலம் இந்த சவால்களை எவ்வளவு திறம்பட எதிர்கொள்ள முடியும் என்பதைப் பொறுத்தது.

5nm மற்றும் வரம்புகளுக்குக் கீழே

1. குவாண்டம் சுரங்கப்பாதை விளைவுகள்
2. அதிகரித்த மின் நுகர்வு மற்றும் வெப்ப உற்பத்தி
3. உற்பத்தி செயல்பாட்டில் மாறுபாடுகள் மற்றும் பிழைகள்
4. பொருள் வரம்புகள் (சிலிக்கானின் வரம்புகள்)
5. டிரான்சிஸ்டர்களின் நம்பகத்தன்மை மற்றும் ஆயுள்
6. அதிக விலை உற்பத்தி தொழில்நுட்பங்கள்

நுண் கட்டமைப்புகள்

நுண் கட்டமைப்புகள், 5nm மற்றும் துணை செயலி தொழில்நுட்பங்களில் இது முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. டிரான்சிஸ்டர்களின் வடிவியல் மற்றும் ஏற்பாடு செயல்திறன், மின் நுகர்வு மற்றும் நம்பகத்தன்மை ஆகியவற்றில் நேரடி தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. பாரம்பரிய 2D டிரான்சிஸ்டர் கட்டமைப்புகள் இந்த அளவுகளில் போதுமானதாக இல்லை, எனவே 3D டிரான்சிஸ்டர் கட்டமைப்புகள் (எ.கா., FinFET மற்றும் GAAFET) முக்கியத்துவம் பெறுகின்றன. இந்த கட்டமைப்புகள் அதிக சேனல் கட்டுப்பாட்டை வழங்குவதன் மூலம் குவாண்டம் சுரங்கப்பாதையைக் குறைக்க உதவுகின்றன மற்றும் மிகவும் திறமையான மாறுதலை செயல்படுத்துகின்றன.

சிப்பில் உள்ள பல்வேறு கூறுகளின் அமைப்பு மற்றும் இணைப்புகளும் மிக முக்கியமானவை. குறுகிய இணைப்பு பாதைகள் சிக்னல் தாமதங்களைக் குறைத்து செயல்திறனை மேம்படுத்துகின்றன. எனவே, மேம்பட்ட அமைப்பு வழிமுறைகள் மற்றும் சிப் கட்டமைப்புகள் 5nm மற்றும் ஆறு வடிவமைப்புகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. பின்வரும் மேற்கோள் இந்த தலைப்பின் முக்கியத்துவத்தை எடுத்துக்காட்டுகிறது:

5nm மற்றும் அதற்குக் குறைவான தொழில்நுட்பங்களில், டிரான்சிஸ்டர்களை மட்டுமல்ல, ஆன்-சிப் இன்டர்கனெக்ட்கள் மற்றும் ஒட்டுமொத்த கட்டமைப்பையும் மேம்படுத்துவது மிக முக்கியம். மிகவும் திறமையான மற்றும் சிறிய வடிவமைப்புகள் அதிக செயல்திறன் மற்றும் குறைந்த மின் நுகர்வுக்கு வழிவகுக்கும்.

வெப்ப மேலாண்மை

வெப்ப மேலாண்மை, 5nm மற்றும் இது துணைச் சிறிய செயலி தொழில்நுட்பங்கள் எதிர்கொள்ளும் மிகப்பெரிய சவால்களில் ஒன்றாகும். சிறிய டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் அதிக ஒருங்கிணைப்பு அடர்த்தி அதிக வெப்ப உற்பத்தியைக் குறிக்கிறது. இந்த வெப்பம் செயலி செயல்திறனைக் குறைக்கலாம், நம்பகத்தன்மையைக் குறைக்கலாம் மற்றும் நிரந்தர சேதத்தை கூட ஏற்படுத்தலாம். எனவே, பயனுள்ள வெப்ப மேலாண்மை தீர்வுகள் அவசியம். 5nm மற்றும் ஆறு செயலிகளின் வெற்றிக்கு முக்கியமானது.

இந்த தீர்வுகளில் மேம்பட்ட வெப்ப பரவல்கள், திரவ குளிரூட்டும் அமைப்புகள் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த ஆன்-சிப் வெப்ப உணரிகள் ஆகியவை அடங்கும். கூடுதலாக, மின் நுகர்வைக் குறைக்க டைனமிக் அதிர்வெண் அளவிடுதல் மற்றும் மின்னழுத்த சரிசெய்தல் போன்ற நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வெப்ப மேலாண்மையில் புதுமைகள், 5nm மற்றும் இது ஆறு செயலிகளும் அவற்றின் உயர் செயல்திறன் மற்றும் நீண்ட ஆயுளைப் பராமரிக்க உதவுகிறது.

செயலி கட்டமைப்புகள்: பல்வேறு முறைகளின் கண்ணோட்டம்

செயலி கட்டமைப்பு என்பது ஒரு செயலி எவ்வாறு வடிவமைக்கப்பட்டு செயல்படுகிறது என்பதை வரையறுக்கும் அடிப்படை அமைப்பாகும். 5nm மற்றும் ஆறு தொழில்நுட்பங்களில், கட்டிடக்கலை தேர்வு செயல்திறன், மின் நுகர்வு மற்றும் செலவு ஆகியவற்றில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. பாரம்பரிய கட்டமைப்புகள் முதல் புதுமையான வடிவமைப்புகள் வரை, பல்வேறு அணுகுமுறைகள் நவீன செயலிகளின் திறன்களை வடிவமைக்கின்றன. இந்தப் பிரிவில், இன்று பயன்பாட்டில் உள்ள சில முக்கிய செயலி கட்டமைப்புகள் மற்றும் அவற்றின் அம்சங்களை நாம் கூர்ந்து கவனிப்போம்.

இணை செயலாக்க திறன்கள், ஆற்றல் திறன் மற்றும் பயன்பாட்டு பகுதிகள் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் வெவ்வேறு செயலி கட்டமைப்புகள் வேறுபடுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, மல்டி-கோர் செயலிகள் ஒரே நேரத்தில் பல பணிகளைச் செய்யும் திறனை வழங்குகின்றன, அதே நேரத்தில் GPUகள் கிராபிக்ஸ் செயலாக்கம் மற்றும் இணை கணினி பணிகளில் சிறந்து விளங்குகின்றன. இந்த பன்முகத்தன்மை வெவ்வேறு தேவைகளுக்கு உகந்த தீர்வுகளை உருவாக்க உதவுகிறது.

சிறப்பு செயலி கட்டமைப்புகள்

• x86: டெஸ்க்டாப் மற்றும் மடிக்கணினி கணினிகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு சிக்கலான அறிவுறுத்தல் தொகுப்பு (CISC) கட்டமைப்பு.
• ARM: மொபைல் சாதனங்கள் மற்றும் உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்புகளில் அடிக்கடி விரும்பப்படும் குறைந்த சக்தி, எளிமைப்படுத்தப்பட்ட அறிவுறுத்தல் தொகுப்பு (RISC) கட்டமைப்பு.
• GPU (கிராபிக்ஸ் செயலாக்க அலகு): அதன் இணையான செயலாக்க திறன்களால் தனித்து நிற்கும் ஒரு கட்டமைப்பு மற்றும் குறிப்பாக கிராபிக்ஸ் மற்றும் செயற்கை நுண்ணறிவு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• FPGA (புல நிரல்படுத்தக்கூடிய கேட் வரிசை): வன்பொருள் மட்டத்தில் தனிப்பயனாக்கக்கூடிய நெகிழ்வான மற்றும் மறுநிரல்படுத்தக்கூடிய கட்டமைப்பு.
• ASIC (பயன்பாட்டு குறிப்பிட்ட ஒருங்கிணைந்த சுற்று): ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட உயர் செயல்திறன் மற்றும் ஆற்றல் திறன் கொண்ட கட்டமைப்பு.

கட்டிடக்கலை வடிவமைப்புகள் வெறும் வன்பொருள் விவரக்குறிப்புகளுடன் மட்டுப்படுத்தப்படவில்லை, ஆனால் மென்பொருள் இணக்கத்தன்மை மற்றும் மேம்பாட்டின் எளிமை போன்ற காரணிகளையும் உள்ளடக்கியது. 5nm மற்றும் துணைச் சிறிய தொழில்நுட்பங்களில், டிரான்சிஸ்டர்களின் இயற்பியல் வரம்புகள் நெருங்கும்போது, கட்டடக்கலை மேம்படுத்தல்கள் பெருகிய முறையில் முக்கியமானதாகின்றன. இந்தச் சூழலில், சிப் வடிவமைப்பாளர்கள் செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் ஆற்றல் நுகர்வைக் குறைக்கவும் புதிய கட்டடக்கலை அணுகுமுறைகளை உருவாக்குவதில் கவனம் செலுத்துகின்றனர்.

கட்டிடக்கலை	முக்கிய அம்சங்கள்	வழக்கமான பயன்பாட்டுப் பகுதிகள்
x86 பிக்சல்கள்	உயர் செயல்திறன், விரிவான மென்பொருள் ஆதரவு	டெஸ்க்டாப் கணினிகள், சர்வர்கள்
கை	குறைந்த மின் நுகர்வு, அதிக செயல்திறன்	மொபைல் சாதனங்கள், உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்புகள்
ஜி.பீ.யூ.	இணை செயலாக்கம், உயர் கிராபிக்ஸ் செயல்திறன்	விளையாட்டுகள், செயற்கை நுண்ணறிவு, தரவு பகுப்பாய்வு
FPGA (எஃப்பிஜிஏ)	மறுநிரல்படுத்தும் தன்மை, நெகிழ்வுத்தன்மை	முன்மாதிரி, தனிப்பயன் வன்பொருள் தீர்வுகள்

எதிர்காலத்தில், செயலி கட்டமைப்புகளில் அதிக பன்முகத்தன்மை மற்றும் சிறப்பு வடிவமைப்புகள் மிகவும் முக்கியத்துவம் பெறும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. செயற்கை நுண்ணறிவு முடுக்கிகள், நியூரோமார்பிக் செயலிகள் மற்றும் குவாண்டம் கணினிகள் போன்ற வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பங்கள் செயலி வடிவமைப்பில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன. இந்த முன்னேற்றங்கள், 5nm மற்றும் துணை தொழில்நுட்பங்களின் எல்லைகளைத் தள்ளுவதன் மூலம், இது புத்திசாலித்தனமான, திறமையான மற்றும் சக்திவாய்ந்த அமைப்புகளின் வளர்ச்சியை செயல்படுத்தும்.

சிப் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் புதிய பொருட்கள்

5nm மற்றும் துணைச் சிறிய செயலி தொழில்நுட்பங்கள் முன்னேறும்போது, பாரம்பரிய சிலிக்கான் அடிப்படையிலான பொருட்களின் இயற்பியல் வரம்புகள் மேலும் தெளிவாகத் தெரிகின்றன. எனவே, சிப் உற்பத்தியாளர்கள் அதிக செயல்திறன் மற்றும் ஆற்றல் திறனை அடைய புதிய பொருட்களை நோக்கித் திரும்புகின்றனர். டிரான்சிஸ்டர்களை சிறியதாகவும் அடர்த்தியாகவும் பேக் செய்ய உதவுவதன் மூலம் செயலி செயல்திறனை அதிகரிப்பதில் இந்தப் பொருட்கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.

புதிய சிப் பொருட்கள்

• கிராபீன்: இது அதிக எலக்ட்ரான் இயக்கத்தை வழங்குகிறது.
• கார்பன் நானோகுழாய்கள்: சிறந்த கடத்துத்திறன் மற்றும் நீடித்துழைப்பை வழங்குகிறது.
• ஜெர்மானியம்: இது சிலிக்கானை விட அதிக எலக்ட்ரான் இயக்கத்தை வழங்குகிறது.
• III-V சேர்மங்கள் (எ.கா. காலியம் ஆர்சனைடு): உயர் அதிர்வெண் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது.
• உயர்-கே மின்கடத்தாப் பொருட்கள் (எ.கா. ஹாஃப்னியம் ஆக்சைடு): சிறந்த காப்பு மற்றும் குறைந்த மின் நுகர்வை வழங்குகிறது.
• 2D பொருட்கள் (எ.கா. மாலிப்டினம் டைசல்பைடு): மிக மெல்லிய டிரான்சிஸ்டர்களுக்கான திறனை வழங்குகிறது.

டிரான்சிஸ்டர் காப்பு அடுக்குகள் மற்றும் சேனல் பொருட்களில் புதிய பொருட்களின் பயன்பாடு மிகவும் முக்கியமானது. பாரம்பரிய சிலிக்கான் டை ஆக்சைடுக்கு பதிலாக உயர்-கே மின்கடத்தா பொருட்களைப் பயன்படுத்துவது கசிவு மின்னோட்டங்களைக் குறைத்து, ஆற்றல் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது. மேலும், சிலிக்கானுக்கு பதிலாக காலியம் ஆர்சனைடு போன்ற III-V சேர்மங்களை சேனல் பொருட்களாகப் பயன்படுத்துவது எலக்ட்ரான்களை வேகமாக நகர்த்த அனுமதிக்கிறது, செயலி வேகத்தை அதிகரிக்கிறது.

பொருள்	அம்சங்கள்	பயன்பாட்டுப் பகுதிகள்
கிராபீன்	அதிக எலக்ட்ரான் இயக்கம், சிறந்த கடத்துத்திறன்	டிரான்சிஸ்டர்கள், இடைத்தொடர்புகள்
ஜெர்மானியம்	சிலிக்கானை விட அதிக எலக்ட்ரான் இயக்கம்	சேனல் பொருள், ஃபோட்டானிக் சாதனங்கள்
ஹாஃப்னியம் ஆக்சைடு (HfO2)	அதிக மின்கடத்தா மாறிலி, குறைந்த கசிவு மின்னோட்டம்	காப்பு அடுக்குகள் (கேட் மின்கடத்தா)
காலியம் ஆர்சனைடு (GaAs)	உயர் எலக்ட்ரான் இயக்கம், குறைக்கடத்தி	உயர் அதிர்வெண் சாதனங்கள், சக்தி பெருக்கிகள்

இந்தப் பொருட்களின் ஒருங்கிணைப்பு உற்பத்தி செயல்முறைகளில் குறிப்பிடத்தக்க சவால்களை உருவாக்குகிறது. இருப்பினும், புதிய உற்பத்தி நுட்பங்களும் நானோ தொழில்நுட்பமும் இந்தச் சவால்களைச் சமாளிக்க உதவுகின்றன. குறிப்பாக அணு அடுக்கு எபிடாக்ஸி (ALE) மற்றும் மூலக்கூறு கற்றை எபிடாக்ஸி (MBE) போன்ற முறைகள், சில்லுகளில் புதிய பொருட்களின் துல்லியமான, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட படிவை செயல்படுத்துகின்றன.

5nm மற்றும் துணை-செயலி தொழில்நுட்பங்களில் புதிய பொருட்களைப் பயன்படுத்துவது செயல்திறன் மற்றும் ஆற்றல் திறன் அடிப்படையில் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளை வழங்குகிறது. உற்பத்தி செயல்முறைகளில் இந்த பொருட்களை உருவாக்கி ஒருங்கிணைப்பது எதிர்காலத்தில் மிகவும் சக்திவாய்ந்த மற்றும் திறமையான செயலிகளை உற்பத்தி செய்ய உதவும். இந்த பகுதியில் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலத்தை வடிவமைக்கும் முக்கியமான படிகளாகும்.

செயல்திறன் அதிகரிப்பு: 5nm செயலிகளின் நன்மைகள்

5nm மற்றும் துணை-செயலி தொழில்நுட்பங்கள், மொபைல் சாதனங்கள் முதல் உயர் செயல்திறன் கொண்ட கணினி வரை பல்வேறு பயன்பாடுகளில் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளை வழங்குகின்றன. சிறிய டிரான்சிஸ்டர் அளவுகளுக்கு நன்றி, சில்லுகள் ஒரே இடத்தில் அதிக டிரான்சிஸ்டர்களைப் பொருத்த முடியும், இது செயலாக்க சக்தியையும் ஆற்றல் திறனையும் அதிகரிக்கிறது. இது, பயனர் அனுபவத்தை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் சாதன பேட்டரி ஆயுளை நீட்டிக்கிறது.

இந்த தொழில்நுட்பத்தால் கிடைத்த மிக முக்கியமான நன்மைகளில் ஒன்று வேகமான செயலாக்க நேரங்கள்பயன்பாடுகள் வேகமாகத் தொடங்குகின்றன, விளையாட்டுகள் சீராக இயங்குகின்றன, மேலும் சிக்கலான பணிகள் வேகமாக முடிக்கப்படுகின்றன. 5nm மற்றும் அதற்குக் கீழே உள்ள செயலிகள் குறிப்பிடத்தக்க வித்தியாசத்தை ஏற்படுத்துகின்றன, குறிப்பாக செயற்கை நுண்ணறிவு, இயந்திர கற்றல் மற்றும் ஆக்மென்டட் ரியாலிட்டி போன்ற தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில்.

அம்சம்	5nm செயலி	7nm செயலி
டிரான்சிஸ்டர் அடர்த்தி	உயர்ந்தது	கீழ்
ஆற்றல் திறன்	சிறந்தது	குறைவானது சிறந்தது
செயல்திறன்	வேகமாக	மெதுவாக
பயன்பாட்டுப் பகுதிகள்	உயர் செயல்திறன் தேவைப்படும் சாதனங்கள்	பரந்த அளவிலான பயன்பாடு

5nm செயலி நன்மைகள்

• அதிக செயலாக்க சக்தி
• குறைந்த ஆற்றல் நுகர்வு
• சிறிய அளவு
• சிறந்த வெப்ப செயல்திறன்
• மேம்பட்ட செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் இயந்திர கற்றல் திறன்கள்
• வேகமான தரவு செயலாக்கம்

ஆற்றல் திறன் கூட 5nm மற்றும் துணைச் செயலிகளின் மற்றொரு முக்கியமான நன்மை என்னவென்றால், குறைந்த சக்தியைப் பயன்படுத்தி அதே செயல்திறனை வழங்கும் திறன், குறிப்பாக மொபைல் சாதனங்கள் மற்றும் மடிக்கணினிகளுக்கு பேட்டரி ஆயுளை கணிசமாக நீட்டிக்கிறது. இது பயனர்கள் தங்கள் சாதனங்களை நீண்ட நேரம் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது மற்றும் சார்ஜிங் அதிர்வெண்ணைக் குறைக்கிறது. மேலும், குறைந்த மின் நுகர்வு சாதனம் அதிக வெப்பமடைவதைக் குறைக்கிறது, இது ஒட்டுமொத்த அமைப்பின் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.

எதிர்காலம்: 2nm செயலிகளின் வளர்ச்சி செயல்முறை

5nm மற்றும் துணை-செயலி தொழில்நுட்பங்களில் ஏற்பட்டுள்ள முன்னேற்றங்கள் எதிர்கால தலைமுறை செயலிகளின் எல்லைகளைத் தொடர்ந்து தள்ளி வருகின்றன. தற்போது உருவாக்கத்தில் உள்ள 2nm செயலிகள், அதிக செயல்திறன், குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் சிறிய அளவு போன்ற நன்மைகளை வழங்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன. இந்த செயல்பாட்டில் எதிர்கொள்ளும் தொழில்நுட்ப சவால்கள் மற்றும் மேம்பாட்டு உத்திகள் முழுத் துறைக்கும் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை.

தொழில்நுட்பம்	டிரான்சிஸ்டர் அடர்த்தி (டிரான்சிஸ்டர்/மிமீ²)	மதிப்பிடப்பட்ட வெளியீட்டு தேதி	முக்கிய அம்சங்கள்
5நா.மீ.	171.3 மில்லியன்	2020-2022	அதிக செயல்திறன், குறைந்த மின் நுகர்வு
3நா.மீ.	291 மில்லியன்	2022-2023	மேலும் மேம்படுத்தப்பட்ட ஆற்றல் திறன்
2நா.மீ.	மதிப்பிடப்பட்ட 450 மில்லியனுக்கும் அதிகமானவை	2024+ (மதிப்பீடு செய்யப்பட்டது)	விதிவிலக்கான செயல்திறன் மற்றும் ஆற்றல் திறன்
1.4nm (ஆங்ஸ்ட்ரோம்)	தெரியவில்லை	2027+ (இலக்கு)	அடுத்த தலைமுறை உயர் செயல்திறன் செயலிகள்

2nm செயலிகளின் வளர்ச்சிக்கு, பொருள் அறிவியல் முதல் உற்பத்தி நுட்பங்கள் வரை பல துறைகளில் புதுமை தேவைப்படுகிறது. EUV (தீவிர புற ஊதா) லித்தோகிராஃபி இந்த செயல்முறையின் முக்கிய கூறுகளில் தொழில்நுட்பத்தின் மேலும் மேம்பாடு, புதிய டிரான்சிஸ்டர் கட்டமைப்புகள் (கேட்-ஆல்-அரவுண்ட் (GAA) FETகள் போன்றவை) மற்றும் பல்வேறு பொருட்களின் ஒருங்கிணைப்பு ஆகியவை அடங்கும். இந்த தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள் செயலி செயல்திறனை மேம்படுத்துவதோடு செலவுகளையும் மேம்படுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன.

2nm செயலி மேம்பாட்டு நிலைகள்

1. ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு: புதிய பொருட்கள் மற்றும் டிரான்சிஸ்டர் கட்டமைப்புகள் பற்றிய ஆய்வு.
2. EUV லித்தோகிராஃபி உகப்பாக்கம்: மிகவும் துல்லியமான மற்றும் திறமையான உற்பத்திக்கான EUV தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி.
3. வடிவமைப்பு மற்றும் உருவகப்படுத்துதல்: 2nm கட்டமைப்பின் விரிவான வடிவமைப்பு மற்றும் செயல்திறன் உருவகப்படுத்துதல்கள்.
4. முன்மாதிரி உற்பத்தி: முதல் முன்மாதிரிகளின் உற்பத்தி மற்றும் சோதனை.
5. உகப்பாக்கம் மற்றும் மேம்பாடு: செயல்திறன் மற்றும் செயல்திறன் சோதனைகளின் அடிப்படையில் வடிவமைப்பை மேம்படுத்துதல்.
6. வெகுஜன உற்பத்திக்கு மாற்றம்: சோதனை கட்டத்தை வெற்றிகரமாக கடந்த சில்லுகள் வெகுஜன உற்பத்தியில் வைக்கப்படுகின்றன.

2nm தொழில்நுட்பம் மொபைல் சாதனங்கள் முதல் தரவு மையங்கள் வரை பல்வேறு பயன்பாடுகளை செயல்படுத்தும். ஸ்மார்ட் போன்கள், வேகமான கணினிகள் மற்றும் திறமையான கிளவுட் சேவைகள் ஆகியவை இந்த தொழில்நுட்பத்தின் சாத்தியமான நன்மைகளில் சில. இருப்பினும், இந்த நிலையை அடைவது பொறியியல் மற்றும் அறிவியல் சவால்களை சமாளித்தல் தேவைப்படுகிறது.

5nm மற்றும் துணை-செயலி தொழில்நுட்பங்களில் ஏற்படும் முன்னேற்றங்கள் வெறும் தொழில்நுட்ப சாதனை மட்டுமல்ல, தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலத்தை வடிவமைக்கும் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க மைல்கல். 2nm செயலிகளின் மேம்பாடு பயனர் அனுபவத்தை கணிசமாக மேம்படுத்தும், மேலும் சக்திவாய்ந்த, திறமையான மற்றும் சிறந்த சாதனங்களுக்கு வழி வகுக்கும்.

5nm செயலிகள்: பயனர்களுக்கான தாக்கங்கள்

5நா.மீ. சமீபத்திய ஆண்டுகளில் ஸ்மார்ட்போன்கள் முதல் மடிக்கணினிகள் வரை பல்வேறு வகையான சாதனங்களில் செயலி தொழில்நுட்பம் தோன்றி வருகிறது. இந்த தொழில்நுட்பத்தால் வழங்கப்படும் நன்மைகள் பயனர் அனுபவத்தை கணிசமாக பாதிக்கின்றன. சிறிய டிரான்சிஸ்டர்கள் ஒரே இடத்தில் அதிக செயலாக்க சக்தியை நிரப்ப அனுமதிக்கின்றன, இதன் விளைவாக வேகமான மற்றும் திறமையான சாதனங்கள் கிடைக்கின்றன. பயனர்களுக்கு, இது வேகமான பயன்பாட்டு துவக்கங்கள், மென்மையான விளையாட்டு இயக்கங்கள் மற்றும் ஒட்டுமொத்தமாக மிகவும் பதிலளிக்கக்கூடிய அமைப்பு என மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளது.

5nm செயலிகளின் மற்றொரு முக்கியமான நன்மை என்னவென்றால் ஆற்றல் திறன்குறைந்த மின் நுகர்வு என்பது நீண்ட பேட்டரி ஆயுளைக் குறிக்கிறது. இது ஒரு பெரிய வித்தியாசத்தை ஏற்படுத்துகிறது, குறிப்பாக மொபைல் சாதன பயனர்களுக்கு. அவர்கள் நாள் முழுவதும் சார்ஜ் செய்வதைப் பற்றி கவலைப்படாமல் தங்கள் சாதனங்களைப் பயன்படுத்தலாம், மேலும் பயணம் செய்யும் போது அல்லது வெளியேறும் வசதி இல்லாத சூழல்களில் நீண்ட நேரம் சுறுசுறுப்பாக இருக்கலாம். ஆற்றல் திறன் குறைவான வெப்ப உற்பத்திக்கும் பங்களிக்கிறது, இது செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் சாதனத்தின் ஆயுளை நீட்டிக்கிறது.

அம்சம்	5nm செயலிகள்	முந்தைய தலைமுறை செயலிகள்
செயலாக்க சக்தி	உயர்ந்தது	கீழ்
ஆற்றல் நுகர்வு	குறைவாக	மேலும்
பேட்டரி ஆயுள்	நீண்டது	குறுகியது
வெப்பமயமாதல்	குறைவாக	மேலும்

பயனர் நன்மைகள்

• வேகமான செயலி வெளியீடுகள் மற்றும் ஒட்டுமொத்த அமைப்பின் செயல்திறன்
• மென்மையான மற்றும் உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட கேமிங் அனுபவம்
• நாள் முழுவதும் பயன்படுத்த நீண்ட பேட்டரி ஆயுள்
• குறைவான வெப்பமாக்கல் காரணமாக அதிக நிலையான மற்றும் நீண்ட காலம் நீடிக்கும் சாதனங்கள்
• மேம்பட்ட செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் இயந்திர கற்றல் திறன்கள்
• சிறந்த புகைப்படம் மற்றும் வீடியோ செயலாக்க செயல்திறன்

5நா.மீ. இந்த செயலிகள் செயற்கை நுண்ணறிவு (AI) மற்றும் இயந்திர கற்றல் (ML) பயன்பாடுகளுக்கும் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளை வழங்குகின்றன. இந்த பயன்பாடுகளுக்கு அதிக அளவிலான தரவை செயலாக்க வேண்டும், மேலும் 5nm தொழில்நுட்பம் இந்த செயல்பாடுகளை விரைவாகவும் திறமையாகவும் செய்ய முடியும். பயனர்களுக்கு, இதன் பொருள் சிறந்த உதவியாளர்கள், மேம்பட்ட புகைப்பட எடிட்டிங் கருவிகள் மற்றும் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட அனுபவங்கள். 5nm செயலிகள் எதிர்கால தொழில்நுட்ப கண்டுபிடிப்புகளுக்கு அடித்தளம் அமைப்பதன் மூலம் பயனர்களின் வாழ்க்கையை தொடர்ந்து எளிதாக்கும்.

பரஸ்பர நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள்

5nm மற்றும் துணைச் சிறிய செயலி தொழில்நுட்பங்கள், மொபைல் சாதனங்கள் முதல் உயர் செயல்திறன் கொண்ட கணினி வரை பல துறைகளில் புரட்சியை ஏற்படுத்தியுள்ளன. இந்த தொழில்நுட்பத்தின் நன்மைகளில் சிறிய அளவுகளில் அதிக டிரான்சிஸ்டர்களைப் பொருத்தும் திறன் அடங்கும், இதன் விளைவாக அதிக செயலாக்க சக்தி மற்றும் ஆற்றல் திறன் கிடைக்கும். இருப்பினும், இந்த தொழில்நுட்பமும் சில குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. அதிக உற்பத்தி செலவுகள், வடிவமைப்பு சிக்கலான தன்மை மற்றும் வெப்பமாக்கல் சிக்கல்கள் ஆகியவை 5nm மற்றும் குறைந்த-nm செயலிகளை எதிர்கொள்ளும் முதன்மை சவால்களாகும். இந்தப் பிரிவில், இந்த தொழில்நுட்பங்களின் ஒப்பீட்டு நன்மைகள் மற்றும் தீமைகளை விரிவாக ஆராய்வோம்.

• 5nm செயலிகளின் நன்மை தீமைகள்
• நன்மை:
  • அதிக செயலாக்க சக்தி
  • குறைந்த ஆற்றல் நுகர்வு
  • சிறிய அளவு
  • வேகமான தரவு செயலாக்கம்
  • மேம்பட்ட AI மற்றும் இயந்திர கற்றல் செயல்திறன்
• பாதகம்:
  • அதிக உற்பத்தி செலவுகள்
  • வடிவமைப்பு மற்றும் உற்பத்தி சிக்கலானது
  • வெப்பமூட்டும் சிக்கல்கள்
  • குவாண்டம் சுரங்கப்பாதை விளைவுகள்
  • மிகவும் துல்லியமான உற்பத்தி செயல்முறைகள்

5nm மற்றும் அதற்குக் கீழே உள்ள தொழில்நுட்பங்கள் மிகப்பெரிய நன்மைஇது சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி அதிகரித்த செயல்திறனுக்கு வழிவகுக்கிறது. சிறிய டிரான்சிஸ்டர்களுக்கு நன்றி, அதிக டிரான்சிஸ்டர்களை ஒரே பகுதியில் பேக் செய்ய முடியும், இதனால் செயலிகள் மிகவும் சிக்கலான செயல்பாடுகளை விரைவாகச் செய்ய முடியும். இருப்பினும், இது உற்பத்தி செயல்முறையை சிக்கலாக்குகிறது, உற்பத்தி செலவுகளை அதிகரிக்கிறது மற்றும் உற்பத்தி குறைபாடுகளின் அபாயத்தை அதிகரிக்கிறது. மேலும், டிரான்சிஸ்டர்களை மிக நெருக்கமாக வைப்பது வெப்பமாக்கல் சிக்கல்கள் மற்றும் மின் குறுக்கீட்டிற்கு வழிவகுக்கும். எனவே, 5nm மற்றும் அதற்குக் குறைவான செயலி தொழில்நுட்பங்களுக்கு பொறியியல் மற்றும் பொருளாதார அம்சங்களுக்கு இடையில் கவனமாக சமநிலை தேவைப்படுகிறது.

அம்சம்	நன்மை	பாதகம்
டிரான்சிஸ்டர் அடர்த்தி	அதிக செயல்திறன், அதிக அம்சங்கள்	அதிகரித்து வரும் சிக்கலான தன்மை, உற்பத்தி சவால்கள்
ஆற்றல் நுகர்வு	குறைந்த மின் நுகர்வு, நீண்ட பேட்டரி ஆயுள்	வெப்பமாக்கல் சிக்கல்கள், வெப்ப மேலாண்மை தேவைகள்
செலவு	உயர் செயல்திறன் கொண்ட சாதனங்களுக்கான மதிப்பு	அதிக உற்பத்தி செலவுகள், அதிக சாதன விலைகள்
நம்பகத்தன்மை	மேம்பட்ட வழிமுறைகளுடன் தவறு சகிப்புத்தன்மை	குவாண்டம் விளைவுகளால் ஏற்படக்கூடிய நம்பகத்தன்மை சிக்கல்கள்

இருப்பினும், புதிய பொருட்கள் மற்றும் உற்பத்தி நுட்பங்களின் தொடர்ச்சியான வளர்ச்சியுடன் 5nm மற்றும் அதற்குக் குறைவான தொழில்நுட்பங்களின் தீமைகள் சமாளிக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, புதிய தலைமுறை குளிரூட்டும் அமைப்புகள் மேலும் திறமையான மின் மேலாண்மை வழிமுறைகள் வெப்பமூட்டும் சிக்கல்களைத் தீர்க்க உதவும். கூடுதலாக, EUV (எக்ஸ்ட்ரீம் அல்ட்ரா வயலட்) லித்தோகிராஃபி போன்ற மேம்பட்ட உற்பத்தி நுட்பங்கள் உற்பத்தி குறைபாடுகளைக் குறைத்து செயல்திறனை அதிகரிக்கும். இதன் பொருள் 5nm மற்றும் அதற்குக் குறைவான செயலி தொழில்நுட்பங்கள் எதிர்காலத்தில் இன்னும் பரவலாக மாறும், மொபைல் சாதனங்கள் முதல் தரவு மையங்கள் வரை பல பகுதிகளில் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதைத் தொடரும்.

5nm மற்றும் துணை-திரிக்கப்பட்ட செயலி தொழில்நுட்பங்கள் அவற்றின் உயர் செயல்திறன் மற்றும் ஆற்றல் திறன் மூலம் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளை வழங்கினாலும், அவை அதிக செலவுகள் மற்றும் உற்பத்தி சிக்கலான தன்மை போன்ற தீமைகளையும் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், நடந்துகொண்டிருக்கும் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு மற்றும் புதிய தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சிக்கு நன்றி, இந்த தீமைகள் சமாளிக்கப்படும், மேலும் 5nm மற்றும் அதற்குக் குறைவான செயலிகள் எதிர்காலத்தில் இன்னும் பரவலாக மாறும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, இது தொழில்நுட்பத்தின் எல்லைகளைத் தள்ளும்.

முடிவுரை: 5nm மற்றும் எதிர்காலத்தில் தொழில்நுட்பத்தின் விளைவுகள்

5nm மற்றும் இன்றைய மற்றும் எதிர்கால தொழில்நுட்ப சாதனங்களுக்கு துணை-சிறிய செயலி தொழில்நுட்பங்கள் இன்றியமையாதவை. சிறிய பகுதியில் அதிக டிரான்சிஸ்டர்களை குவிக்க அனுமதிப்பதன் மூலம், இந்த தொழில்நுட்பங்கள் செயலி செயல்திறனை கணிசமாக அதிகரிக்கின்றன. இது ஸ்மார்ட்போன்கள் முதல் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் வரை சாதனங்களை வேகமாகவும், திறமையாகவும், அதிக சக்தி வாய்ந்ததாகவும் மாற்ற உதவுகிறது. இருப்பினும், இந்த தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி மற்றும் பயன்பாடு சவால்களையும் முன்வைக்கிறது.

தொழில்நுட்பம்	நன்மைகள்	தீமைகள்
5nm செயலிகள்	அதிக செயல்திறன், குறைந்த மின் நுகர்வு	அதிக உற்பத்தி செலவு, சிக்கலான வடிவமைப்பு
3nm செயலிகள் (எதிர்காலம்)	அதிக செயல்திறன், இன்னும் குறைந்த மின் நுகர்வு	உற்பத்தி சவால்கள், புதிய பொருள் தேவைகள்
2nm மற்றும் அதற்குக் கீழே (ஆராய்ச்சி கட்டம்)	விதிவிலக்கான செயல்திறன் திறன், ஆற்றல் திறன்	உடல் வரம்புகள், தொழில்நுட்ப சிக்கல்கள் இன்னும் தீர்க்கப்படவில்லை.

இந்த தொழில்நுட்பங்களின் எதிர்கால தாக்கம் நுகர்வோர் மின்னணு சாதனங்களுடன் மட்டும் மட்டுப்படுத்தப்படாது. தன்னியக்க வாகனங்கள், சுகாதாரப் பராமரிப்பு மற்றும் பல துறைகளில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் ஆற்றலை AI கொண்டுள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, அதிக சக்திவாய்ந்த மற்றும் திறமையான செயலிகள் AI வழிமுறைகளை வேகமாக இயக்க உதவும், இதனால் தன்னியக்க வாகனங்கள் பாதுகாப்பானதாகவும் புத்திசாலித்தனமாகவும் மாற உதவும். இதேபோல், சுகாதாரப் பராமரிப்பிலும், அவை மிகவும் துல்லியமான மற்றும் வேகமான மருத்துவ சாதனங்களை உருவாக்க உதவும்.

5nm தொழில்நுட்பத்திற்கான பரிந்துரைகள்

1. ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டு முதலீடுகளை அதிகரித்தல்: 5nm மற்றும் அதற்குக் குறைவான தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சிக்கு அதிக வளங்கள் ஒதுக்கப்பட வேண்டும்.
2. புதிய பொருட்கள் ஆராய்ச்சியில் கவனம் செலுத்துங்கள்: சிலிக்கானை மாற்றக்கூடிய அல்லது சிலிக்கானுடன் சேர்த்துப் பயன்படுத்தக்கூடிய புதிய பொருட்களின் கண்டுபிடிப்பு முக்கியமானது.
3. உற்பத்தி நுட்பங்களை மேம்படுத்துதல்: மிகவும் துல்லியமான மற்றும் செலவு குறைந்த உற்பத்தி முறைகள் உருவாக்கப்பட வேண்டும்.
4. சர்வதேச ஒத்துழைப்பை வலுப்படுத்துதல்: பல்வேறு நாடுகளைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள் மற்றும் பொறியாளர்களிடையே ஒத்துழைப்பு ஊக்குவிக்கப்பட வேண்டும்.
5. தகுதிவாய்ந்த பணியாளர்களின் கல்வி மற்றும் பயிற்சி: இந்தத் துறையில் நிபுணத்துவம் பெற்ற பொறியாளர்கள் மற்றும் விஞ்ஞானிகளின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்க வேண்டும்.

இருப்பினும், இந்த தொழில்நுட்பங்களின் திறனை முழுமையாக உணர, பல சவால்களை சமாளிக்க வேண்டும். உற்பத்தி செலவுகளைக் குறைத்தல், உடல் வரம்புகளை கடத்தல் மற்றும் புதிய பொருட்களைக் கண்டுபிடிப்பது ஆகியவை வரும் ஆண்டுகளில் எதிர்கொள்ள வேண்டிய முக்கிய சவால்களில் ஒன்றாகும். இந்த சவால்களில் கவனம் செலுத்துவதன் மூலம், 5nm மற்றும் எதிர்கால தொழில்நுட்ப உலகத்தை வடிவமைப்பதில் துணை செயலி தொழில்நுட்பங்கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கும்.

5nm தொழில்நுட்பம் அடுத்த படி மட்டுமல்ல, அது தொழில்நுட்ப முன்னேற்றத்தின் மூலக்கல்லாகும்.

5nm மற்றும் ஆறு செயலி தொழில்நுட்பங்கள் எதிர்கால தொழில்நுட்ப கண்டுபிடிப்புகளின் அடித்தளமாக அமைகின்றன. இந்தப் பகுதியில் ஏற்படும் முன்னேற்றங்கள், புத்திசாலித்தனமான, வேகமான மற்றும் திறமையான சாதனங்களை உருவாக்க உதவும், இது நமது வாழ்க்கையின் ஒவ்வொரு அம்சத்திலும் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கும். எனவே, இந்த தொழில்நுட்பங்களில் முதலீடுகள் மற்றும் ஆராய்ச்சி எதிர்கால தொழில்நுட்பத் தலைமையை தீர்மானிப்பதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கும்.

சரி, உங்கள் கோரிக்கையின்படி, குறிப்பிட்ட கட்டமைப்புடன் SEO-க்கு ஏற்ற உள்ளடக்கத்தை கீழே காணலாம்:

நடவடிக்கை எடு: 5nm மற்றும் ஆறு செயலிகளை நீங்கள் என்ன செய்ய வேண்டும்?

5nm மற்றும் நீங்கள் துணைச் செயலி தொழில்நுட்பத்தில் முதலீடு செய்ய அல்லது பயன்படுத்த திட்டமிட்டால், கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய பல முக்கியமான காரணிகள் உள்ளன. முதலில், உங்கள் பயன்பாடு அல்லது தயாரிப்பின் மின் நுகர்வு மற்றும் செயல்திறன் தேவைகளை நீங்கள் தெளிவாக வரையறுக்க வேண்டும். எந்த செயலி கட்டமைப்பு மற்றும் அம்சங்கள் உங்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமானவை என்பதை இது தீர்மானிக்க உதவும். எடுத்துக்காட்டாக, மொபைல் சாதனங்களுக்கு ஆற்றல் திறன் முன்னுரிமையாகும், அதே நேரத்தில் உயர் செயல்திறன் கொண்ட சேவையகங்களுக்கு வெவ்வேறு மேம்படுத்தல்கள் தேவைப்படலாம்.

அடுத்த தலைமுறை செயலிகளின் நன்மைகளை முழுமையாகப் பயன்படுத்த, உங்கள் மென்பொருள் மற்றும் வழிமுறைகளை மேம்படுத்துவது முக்கியம். இணை செயலாக்க திறன்களைப் பயன்படுத்துவது AI மற்றும் இயந்திர கற்றல் பயன்பாடுகளில் செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்தலாம். கம்பைலர் மேம்படுத்தல்கள் மற்றும் குறைந்த-நிலை குறியீடு மாற்றங்கள் மூலம் செயலி வளங்களை மிகவும் திறமையாகப் பயன்படுத்தலாம்.

என் பெயர்	விளக்கம்	பரிந்துரைக்கப்பட்ட செயல்கள்
1	தேவைகள் பகுப்பாய்வு	மின் நுகர்வு, செயல்திறன், செலவு போன்ற அளவுகோல்களைத் தீர்மானிக்கவும்.
2	கட்டிடக்கலை தேர்வு	உங்கள் பயன்பாட்டிற்கு மிகவும் பொருத்தமான செயலி கட்டமைப்பை (ARM, RISC-V, முதலியன) தேர்வு செய்யவும்.
3	மென்பொருள் உகப்பாக்கம்	இணை செயலாக்கம், தொகுப்பி மேம்படுத்தல்கள் மற்றும் குறைந்த-நிலை குறியீடு சரிசெய்தல்களைச் செய்யவும்.
4	குளிரூட்டும் தீர்வுகள்	உயர் செயல்திறன் கொண்ட செயலிகளுக்கு பொருத்தமான குளிரூட்டும் தீர்வுகளைப் பயன்படுத்தவும்.

5nm மற்றும் துணை-சிறிய செயலிகளால் வழங்கப்படும் அதிக டிரான்சிஸ்டர் அடர்த்தி வெப்ப உற்பத்தியை அதிகரிக்கும். எனவே, உங்கள் சாதனங்களுக்கு ஒரு பயனுள்ள குளிரூட்டும் தீர்வைப் பயன்படுத்துவது முக்கியம். மேம்பட்ட வெப்ப பரவிகள், திரவ குளிரூட்டும் அமைப்புகள் அல்லது அறிவார்ந்த சக்தி மேலாண்மை நுட்பங்கள் செயலி உகந்த வெப்பநிலையில் இயங்குவதை உறுதிசெய்ய உதவும். அதிக வெப்பமடைதல் செயல்திறனைக் குறைத்து சாதனத்தின் ஆயுட்காலத்தைக் குறைக்கும்.

விண்ணப்ப குறிப்புகள்

• சமீபத்திய மேம்பாட்டு கருவிகள் மற்றும் நூலகங்களைப் பயன்படுத்தவும்.
• விவரக்குறிப்பு கருவிகள் மூலம் செயல்திறன் தடைகளை அடையாளம் காணவும்.
• ஆற்றல் திறனுக்கு டைனமிக் அதிர்வெண் அளவிடுதல் (DFS) பயன்படுத்தவும்.
• நினைவக நிர்வாகத்தை மேம்படுத்துவதன் மூலம் தரவு அணுகல் நேரங்களைக் குறைக்கவும்.
• AI பயன்பாடுகளில் வன்பொருள் முடுக்கத்தைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்.

5nm மற்றும் துணை-செயலி தொழில்நுட்பங்கள் தொடர்ந்து உருவாகி வருகின்றன என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள். புதிய கட்டமைப்புகள், பொருட்கள் மற்றும் உற்பத்தி நுட்பங்கள் எதிர்காலத்தில் இன்னும் அதிக செயல்திறன் மற்றும் ஆற்றல் செயல்திறனை வழங்கும். எனவே, தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்களை உன்னிப்பாகக் கண்காணித்து அதற்கேற்ப உங்கள் உத்திகளைப் புதுப்பிப்பது முக்கியம். சரியான உத்திகள் மற்றும் மேம்படுத்தல்களுடன், நினைவில் கொள்ளுங்கள், 5nm மற்றும் ஆறு செயலிகளின் திறனை நீங்கள் முழுமையாகத் திறக்கலாம்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

5nm மற்றும் அதற்குக் கீழே உள்ள செயலி தொழில்நுட்பங்கள் தினசரி பயன்பாட்டில் என்ன உறுதியான நன்மைகளை வழங்குகின்றன?

5nm மற்றும் அதற்குக் கீழே உள்ள செயலிகள், அவற்றின் சிறிய அளவு காரணமாக, ஒரே சிப்பில் அதிக டிரான்சிஸ்டர்களைப் பொருத்த அனுமதிக்கின்றன. இதன் பொருள் அதிக செயலாக்க சக்தி, குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் நீண்ட பேட்டரி ஆயுள். அன்றாட பயன்பாட்டில், பயன்பாடுகள் வேகமாகத் தொடங்குகின்றன, விளையாட்டுகள் சீராக இயங்குகின்றன, மேலும் ஒட்டுமொத்தமாக மிகவும் பதிலளிக்கக்கூடிய பயனர் அனுபவத்தையும் வழங்குகின்றன.

சிப் உற்பத்தியில் புதிய பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதன் முக்கியத்துவம் என்ன, இந்தப் பொருட்கள் என்ன சிக்கல்களைத் தீர்க்கின்றன?

வழக்கமான சிலிக்கானின் இயற்பியல் வரம்புகளை எட்டும்போது, புதிய பொருட்களின் பயன்பாடு மிக முக்கியமானதாகிறது. இந்த பொருட்கள் அதிக எலக்ட்ரான் இயக்கம், சிறந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் குறைந்த மின் நுகர்வு போன்ற நன்மைகளை வழங்குகின்றன, இது செயலி செயல்திறனை அதிகரிக்கவும் ஆற்றல் செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் உதவுகிறது. குவாண்டம் சுரங்கப்பாதை போன்ற சிக்கல்களை சமாளிப்பதிலும் அவை முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.

2nm செயலிகளின் வளர்ச்சி என்ன சவால்களை ஏற்படுத்துகிறது, இந்த சவால்களை எவ்வாறு சமாளிக்க திட்டமிடப்பட்டுள்ளது?

2nm செயலிகளுக்கான மாற்றம் குவாண்டம் விளைவுகள், உற்பத்தி துல்லியம் மற்றும் பொருள் அறிவியல் போன்ற துறைகளில் குறிப்பிடத்தக்க சவால்களை முன்வைக்கிறது. அணு-நிலை கட்டுப்பாடு, அடுத்த தலைமுறை லித்தோகிராஃபி தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் புதுமையான டிரான்சிஸ்டர் வடிவமைப்புகள் தேவைப்படும் உற்பத்தி செயல்முறைகள் இந்த சவால்களை சமாளிக்க உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன. மேலும், உற்பத்தி செயல்முறைகளை மேம்படுத்த செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் இயந்திர கற்றல் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

5nm மற்றும் அதற்குக் குறைவான செயலிகளின் விலை நுகர்வோருக்கு என்ன அர்த்தம்? இது அதிக விலை கொண்ட சாதனங்களைக் குறிக்கிறதா?

ஆம், 5nm செயலிகள் மற்றும் அதற்குக் கீழே உற்பத்தி செய்வது பொதுவாக அதிக விலை கொண்ட சாதனங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது, ஏனெனில் அவை மிகவும் சிக்கலான மற்றும் விலையுயர்ந்த உற்பத்தி செயல்முறைகளைக் கோருகின்றன. இருப்பினும், இந்த செயலிகளால் வழங்கப்படும் அதிகரித்த செயல்திறன் மற்றும் ஆற்றல் திறன், பேட்டரி ஆயுள் மற்றும் பயன்பாட்டின் எளிமை ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் நீண்ட காலத்திற்கு செலவை ஈடுசெய்யும். தொடக்க நிலை சாதனங்களில் இந்த தொழில்நுட்பம் பரவலாக மாறுவதற்கு நேரம் எடுக்கும்.

5nm மற்றும் அதற்குக் குறைவான தொழில்நுட்பங்களால் வெவ்வேறு செயலி கட்டமைப்புகள் (எ.கா., ARM, x86) எவ்வாறு பாதிக்கப்படுகின்றன?

5nm மற்றும் அதற்குக் கீழே உள்ள தொழில்நுட்பங்கள் அனைத்து செயலி கட்டமைப்புகளையும் பாதிக்கின்றன. ARM மற்றும் x86 கட்டமைப்புகள் இரண்டும் இந்த தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி அதிக சக்திவாய்ந்த மற்றும் திறமையான சில்லுகளை உருவாக்க முடியும். இருப்பினும், கட்டமைப்புகளின் மாறுபட்ட வடிவமைப்பு தத்துவங்கள் 5nm மற்றும் அதற்குக் கீழே உள்ளவற்றில் வெவ்வேறு செயல்திறன் பண்புகளுக்கு வழிவகுக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, ARM பொதுவாக குறைந்த மின் நுகர்வில் கவனம் செலுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் x86 அதிக மூல செயலாக்க சக்தியை வழங்க முடியும்.

5nm மற்றும் அதற்குக் கீழே உள்ள செயலிகளில் குவாண்டம் டன்னலிங் என்ன வகையான பிரச்சனை, இந்தப் பிரச்சனைக்கு எதிராக என்ன முன்னெச்சரிக்கைகள் எடுக்கப்படுகின்றன?

குவாண்டம் டன்னலிங் என்பது தடைகள் வழியாக எலக்ட்ரான்கள் கடந்து செல்லும் செயல்முறையாகும், இதனால் டிரான்சிஸ்டர்கள் அணைக்கப்பட வேண்டியிருந்தாலும் கூட தேவையற்ற கசிவு ஏற்படுகிறது. டிரான்சிஸ்டர்கள் 5nm மற்றும் அதற்கும் குறைவான வேகத்தில் சிறியதாக மாறும்போது இந்த விளைவு அதிகமாக வெளிப்படுகிறது. இந்த சிக்கலைத் தணிக்க புதிய பொருட்கள், டிரான்சிஸ்டர் வடிவமைப்புகள் மற்றும் உற்பத்தி நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஹை-கே மெட்டல் கேட் (HKMG) தொழில்நுட்பம் கசிவைக் குறைக்க உதவுகிறது.

5nm செயலி கொண்ட சாதனத்தை வாங்கும்போது பயனர்கள் என்ன கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்? செயலி அளவு மட்டும் போதுமான அளவுகோலா?

5nm செயலி கொண்ட சாதனத்தை வாங்கும்போது, செயலி அளவில் மட்டும் கவனம் செலுத்துவது போதாது. செயலியின் கட்டமைப்பு, மைய எண்ணிக்கை, கடிகார வேகம், நினைவக திறன் மற்றும் பிற கூறுகளுடன் இணக்கத்தன்மை போன்ற காரணிகளும் செயல்திறனை பாதிக்கின்றன. கூடுதலாக, சாதனத்தின் குளிரூட்டும் அமைப்பு, மென்பொருள் மேம்படுத்தல்கள் மற்றும் ஒட்டுமொத்த நோக்கம் கொண்ட பயன்பாடு ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். சுயாதீன சோதனை முடிவுகள் மற்றும் பயனர் மதிப்புரைகளை ஆராய்வதும் உதவியாக இருக்கும்.

5nm மற்றும் குறைந்த-நிலை செயலி தொழில்நுட்பத்தை பரவலாக ஏற்றுக்கொள்வதால் ஏற்படும் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகள் என்ன? குறைக்கப்பட்ட ஆற்றல் நுகர்வு சுற்றுச்சூழல் நிலைத்தன்மைக்கு எவ்வாறு பங்களிக்கிறது?

5nm மற்றும் அதற்கும் குறைவான செயலி தொழில்நுட்பங்கள் குறைந்த ஆற்றலை உட்கொள்வதன் மூலம் கார்பன் தடயங்களைக் குறைக்க உதவுகின்றன. குறைந்த ஆற்றல் நுகர்வு மின்சார உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் புதைபடிவ எரிபொருட்களின் அளவைக் குறைப்பதன் மூலம் கிரீன்ஹவுஸ் வாயு வெளியேற்றத்தைக் குறைக்கிறது. மேலும், சாதன பேட்டரி ஆயுளை நீட்டிப்பதன் மூலம், பேட்டரி உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் வளங்களை மிகவும் திறமையாகப் பயன்படுத்த உதவுகிறது மற்றும் மின்னணு கழிவுகளின் அளவைக் குறைக்க உதவுகிறது. இருப்பினும், உற்பத்தி செயல்முறைகள் சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்களை ஏற்படுத்தக்கூடும் என்பதால், நிலையான உற்பத்தி முறைகளை உருவாக்குவதும் முக்கியம்.

மேலும் தகவல்: TSMC இன் 5nm மற்றும் அதற்கு அப்பாற்பட்ட தொழில்நுட்பங்களைப் பற்றி மேலும் அறிக.

மேலும் தகவல்: 5nm தொழில்நுட்பம் பற்றி மேலும்