સમાચાર

કદાચ ઓહ્મના કાયદા પછી, ઈલેક્ટ્રોનિક્સમાં બીજો સૌથી પ્રસિદ્ધ કાયદો મૂરનો કાયદો છે: સંકલિત સર્કિટ પર ઉત્પાદન કરી શકાય તેવા ટ્રાન્ઝિસ્ટરની સંખ્યા દર બે કે તેથી વધુ વર્ષે બમણી થાય છે. કારણ કે ચિપનું ભૌતિક કદ લગભગ સમાન રહે છે, આનો અર્થ એ છે કે વ્યક્તિગત ટ્રાન્ઝિસ્ટર સમય જતાં નાના થઈ જશે. અમે અપેક્ષા રાખવાનું શરૂ કર્યું છે કે નવી પેઢીના નાના ફીચર સાઈઝવાળી ચિપ્સ સામાન્ય ઝડપે દેખાય, પરંતુ વસ્તુઓને નાની બનાવવાનો અર્થ શું છે? શું નાનાનો હંમેશા સારો અર્થ થાય છે?
પાછલી સદીમાં, ઈલેક્ટ્રોનિક એન્જિનિયરિંગે જબરદસ્ત પ્રગતિ કરી છે. 1920 ના દાયકામાં, સૌથી અદ્યતન AM રેડિયોમાં ઘણી વેક્યૂમ ટ્યુબ, ઘણા વિશાળ ઇન્ડક્ટર્સ, કેપેસિટર અને રેઝિસ્ટર, એન્ટેના તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા ડઝનેક મીટર વાયર અને સમગ્ર ઉપકરણને પાવર કરવા માટે બેટરીનો મોટો સમૂહનો સમાવેશ થતો હતો. આજે, તમે તમારા ખિસ્સામાંથી ઉપકરણ પર એક ડઝનથી વધુ સંગીત સ્ટ્રીમિંગ સેવાઓ સાંભળી શકો છો અને તમે વધુ કરી શકો છો. પરંતુ લઘુચિત્રીકરણ માત્ર પોર્ટેબિલિટી માટે જ નથી: આજે અમારા ઉપકરણોમાંથી આપણે જે કામગીરીની અપેક્ષા રાખીએ છીએ તે હાંસલ કરવા માટે તે એકદમ જરૂરી છે.
નાના ઘટકોનો એક સ્પષ્ટ ફાયદો એ છે કે તેઓ તમને સમાન વોલ્યુમમાં વધુ કાર્યક્ષમતા શામેલ કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ ખાસ કરીને ડિજિટલ સર્કિટ માટે મહત્વપૂર્ણ છે: વધુ ઘટકોનો અર્થ છે કે તમે સમાન સમયમાં વધુ પ્રક્રિયા કરી શકો છો. ઉદાહરણ તરીકે, સિદ્ધાંતમાં, 64-બીટ પ્રોસેસર દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવતી માહિતીની માત્રા એ જ ઘડિયાળની આવર્તન પર ચાલતા 8-બીટ CPU કરતા આઠ ગણી છે. પરંતુ તેને આઠ ગણા ઘટકોની પણ જરૂર છે: રજિસ્ટર, એડર્સ, બસો, વગેરે તમામ આઠ ગણા મોટા છે. તેથી તમારે કાં તો એક ચિપની જરૂર છે જે આઠ ગણી મોટી હોય, અથવા તમારે ટ્રાન્ઝિસ્ટરની જરૂર હોય જે આઠ ગણી નાની હોય.
મેમરી ચિપ્સ માટે પણ આ જ સાચું છે: નાના ટ્રાંઝિસ્ટર બનાવીને, તમારી પાસે સમાન વોલ્યુમમાં વધુ સ્ટોરેજ સ્પેસ છે. આજે મોટાભાગના ડિસ્પ્લેમાં પિક્સેલ્સ પાતળા ફિલ્મ ટ્રાન્ઝિસ્ટરથી બનેલા છે, તેથી તેને માપવામાં અને ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન પ્રાપ્ત કરવામાં અર્થપૂર્ણ છે. જો કે, ટ્રાન્ઝિસ્ટર જેટલું નાનું છે, તેટલું સારું, અને બીજું એક નિર્ણાયક કારણ છે: તેમની કામગીરીમાં ઘણો સુધારો થયો છે. પરંતુ શા માટે બરાબર?
જ્યારે પણ તમે ટ્રાંઝિસ્ટર બનાવો છો, ત્યારે તે કેટલાક વધારાના ઘટકો મફતમાં પ્રદાન કરશે. દરેક ટર્મિનલમાં શ્રેણીમાં રેઝિસ્ટર હોય છે. કોઈપણ પદાર્થ કે જે વર્તમાનનું વહન કરે છે તેમાં સ્વ-પ્રવાહન પણ હોય છે. છેલ્લે, કોઈપણ બે વાહક એકબીજાની સામે હોય છે તે વચ્ચે કેપેસીટન્સ હોય છે. આ બધી અસરો પાવર વાપરે છે અને ટ્રાન્ઝિસ્ટરની ગતિ ધીમી કરે છે. પરોપજીવી કેપેસિટીન્સ ખાસ કરીને મુશ્કેલીકારક છે: જ્યારે પણ ટ્રાન્ઝિસ્ટર ચાલુ અથવા બંધ હોય ત્યારે તેને ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ કરવાની જરૂર છે, જેને પાવર સપ્લાયમાંથી સમય અને વર્તમાનની જરૂર છે.
બે વાહક વચ્ચેની કેપેસીટન્સ તેમના ભૌતિક કદનું કાર્ય છે: નાના કદનો અર્થ થાય છે નાની કેપેસીટન્સ. અને કારણ કે નાના કેપેસિટર્સનો અર્થ ઊંચી ઝડપ અને ઓછી શક્તિ હોય છે, તેથી નાના ટ્રાન્ઝિસ્ટર ઊંચી ઘડિયાળની આવર્તન પર ચાલી શકે છે અને આમ કરવાથી ઓછી ગરમીનો વિસર્જન કરી શકે છે.
જેમ જેમ તમે ટ્રાન્ઝિસ્ટરના કદને સંકોચો છો, તેમ તેમ કેપેસીટન્સ એ એકમાત્ર અસર નથી જે બદલાય છે: ત્યાં ઘણી વિચિત્ર ક્વોન્ટમ યાંત્રિક અસરો છે જે મોટા ઉપકરણો માટે સ્પષ્ટ નથી. જો કે, સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ટ્રાન્ઝિસ્ટરને નાના બનાવવાથી તે ઝડપી બનશે. પરંતુ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનો માત્ર ટ્રાન્ઝિસ્ટર કરતાં વધુ છે. જ્યારે તમે અન્ય ઘટકોને સ્કેલ કરો છો, ત્યારે તેઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે?
સામાન્ય રીતે કહીએ તો, નિષ્ક્રિય ઘટકો જેમ કે રેઝિસ્ટર, કેપેસિટર્સ અને ઇન્ડક્ટર જ્યારે નાના થાય ત્યારે તે વધુ સારા નહીં થાય: ઘણી રીતે, તે વધુ ખરાબ થશે. તેથી, આ ઘટકોનું લઘુચિત્રીકરણ મુખ્યત્વે તેમને નાના જથ્થામાં સંકુચિત કરવામાં સક્ષમ થવા માટે છે, જેનાથી PCB જગ્યા બચાવી શકાય છે.
વધારે નુકશાન કર્યા વિના રેઝિસ્ટરનું કદ ઘટાડી શકાય છે. સામગ્રીના ટુકડાનો પ્રતિકાર આના દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં l લંબાઈ છે, A ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર છે અને ρ એ સામગ્રીની પ્રતિકારકતા છે. તમે ફક્ત લંબાઈ અને ક્રોસ-સેક્શનને ઘટાડી શકો છો અને ભૌતિક રીતે નાના રેઝિસ્ટર સાથે સમાપ્ત કરી શકો છો, પરંતુ હજુ પણ સમાન પ્રતિકાર ધરાવે છે. એકમાત્ર ગેરલાભ એ છે કે જ્યારે સમાન શક્તિનો વિસર્જન થાય છે, ત્યારે ભૌતિક રીતે નાના પ્રતિરોધકો મોટા પ્રતિરોધકો કરતાં વધુ ગરમી ઉત્પન્ન કરશે. તેથી, નાના પ્રતિરોધકોનો ઉપયોગ ફક્ત ઓછી શક્તિવાળા સર્કિટમાં જ થઈ શકે છે. આ કોષ્ટક બતાવે છે કે SMD રેઝિસ્ટરનું મહત્તમ પાવર રેટિંગ કેવી રીતે ઘટે છે કારણ કે તેમનું કદ ઘટે છે.
આજે, તમે ખરીદી શકો છો તે સૌથી નાનું રેઝિસ્ટર મેટ્રિક 03015 કદ (0.3 mm x 0.15 mm) છે. તેમની રેટેડ પાવર માત્ર 20 મેગાવોટ છે અને તેનો ઉપયોગ માત્ર એવા સર્કિટ માટે થાય છે જે ખૂબ ઓછી શક્તિને વિખેરી નાખે છે અને કદમાં અત્યંત મર્યાદિત છે. એક નાનું મેટ્રિક 0201 પેકેજ (0.2 mm x 0.1 mm) બહાર પાડવામાં આવ્યું છે, પરંતુ હજુ સુધી ઉત્પાદનમાં મૂકવામાં આવ્યું નથી. પરંતુ જો તેઓ ઉત્પાદકની સૂચિમાં દેખાય છે, તો પણ તેઓ દરેક જગ્યાએ હોવાની અપેક્ષા રાખશો નહીં: મોટાભાગના પિક અને પ્લેસ રોબોટ્સ તેમને હેન્ડલ કરવા માટે પૂરતા સચોટ નથી, તેથી તેઓ હજી પણ વિશિષ્ટ ઉત્પાદનો હોઈ શકે છે.
કેપેસિટરને પણ નાનું કરી શકાય છે, પરંતુ આ તેમની ક્ષમતામાં ઘટાડો કરશે. શંટ કેપેસિટરની કેપેસિટેન્સની ગણતરી માટેનું સૂત્ર છે, જ્યાં A એ બોર્ડનો વિસ્તાર છે, d એ તેમની વચ્ચેનું અંતર છે, અને ε એ ડાઇલેક્ટ્રિક કોન્સ્ટન્ટ છે (વચ્ચેની સામગ્રીની મિલકત). જો કેપેસિટર (મૂળભૂત રીતે એક સપાટ ઉપકરણ) લઘુચિત્ર હોય, તો વિસ્તાર ઘટાડવો જોઈએ, જેનાથી કેપેસીટન્સ ઘટે છે. જો તમે હજુ પણ નાના જથ્થામાં ઘણા બધા નફારા પેક કરવા માંગતા હો, તો એક માત્ર વિકલ્પ એ છે કે અનેક સ્તરોને એકસાથે સ્ટૅક કરો. સામગ્રી અને ઉત્પાદનમાં પ્રગતિને કારણે, જેણે પાતળી ફિલ્મો (નાની ડી) અને વિશેષ ડાઇલેક્ટ્રિક્સ (મોટા ε સાથે) પણ શક્ય બનાવી છે, છેલ્લા કેટલાક દાયકાઓમાં કેપેસિટરનું કદ નોંધપાત્ર રીતે સંકોચાયું છે.
આજે ઉપલબ્ધ સૌથી નાનું કેપેસિટર અલ્ટ્રા-સ્મોલ મેટ્રિક 0201 પેકેજમાં છે: માત્ર 0.25 mm x 0.125 mm. તેમની ક્ષમતા હજુ પણ ઉપયોગી 100 nF સુધી મર્યાદિત છે, અને મહત્તમ ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ 6.3 V છે. ઉપરાંત, આ પેકેજો ખૂબ જ નાના છે અને તેમને હેન્ડલ કરવા માટે અદ્યતન સાધનોની જરૂર છે, તેમના વ્યાપક દત્તકને મર્યાદિત કરે છે.
ઇન્ડક્ટર્સ માટે, વાર્તા થોડી મુશ્કેલ છે. સીધી કોઇલનું ઇન્ડક્ટન્સ આના દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં N એ વળાંકોની સંખ્યા છે, A એ કોઇલનો ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર છે, l તેની લંબાઈ છે અને μ એ સામગ્રી સ્થિરતા (અભેદ્યતા) છે. જો તમામ પરિમાણો અડધાથી ઘટાડવામાં આવે છે, તો ઇન્ડક્ટન્સ પણ અડધાથી ઘટશે. જો કે, વાયરનો પ્રતિકાર એ જ રહે છે: આનું કારણ એ છે કે વાયરની લંબાઈ અને ક્રોસ-સેક્શન તેના મૂળ મૂલ્યના એક ક્વાર્ટર સુધી ઘટાડવામાં આવે છે. આનો અર્થ એ છે કે તમે ઇન્ડક્ટન્સના અડધા ભાગમાં સમાન પ્રતિકાર સાથે સમાપ્ત કરો છો, તેથી તમે કોઇલના ગુણવત્તા (Q) પરિબળને અડધો કરો છો.
સૌથી નાનું વ્યાપારી રીતે ઉપલબ્ધ સ્વતંત્ર ઇન્ડક્ટર ઇંચનું કદ 01005 (0.4 mm x 0.2 mm) અપનાવે છે. આ 56 nH જેટલા ઊંચા છે અને થોડા ઓહ્મનો પ્રતિકાર ધરાવે છે. અલ્ટ્રા-સ્મોલ મેટ્રિક 0201 પેકેજમાં ઇન્ડક્ટર્સ 2014 માં રજૂ કરવામાં આવ્યા હતા, પરંતુ દેખીતી રીતે તેઓ ક્યારેય બજારમાં રજૂ થયા નથી.
ઇન્ડક્ટર્સની ભૌતિક મર્યાદાઓને ડાયનેમિક ઇન્ડક્ટન્સ નામની ઘટનાનો ઉપયોગ કરીને ઉકેલવામાં આવી છે, જે ગ્રેફિનથી બનેલા કોઇલમાં જોઇ શકાય છે. પરંતુ તેમ છતાં, જો તે વ્યવસાયિક રીતે યોગ્ય રીતે ઉત્પાદન કરી શકાય, તો તે 50% વધી શકે છે. છેલ્લે, કોઇલને સારી રીતે લઘુચિત્ર કરી શકાતી નથી. જો કે, જો તમારું સર્કિટ ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ પર કામ કરી રહ્યું હોય, તો આ કોઈ સમસ્યા નથી. જો તમારું સિગ્નલ GHz રેન્જમાં હોય, તો થોડા nH કોઇલ સામાન્ય રીતે પૂરતા હોય છે.
આ અમને બીજી એક વસ્તુ તરફ લાવે છે જે પાછલી સદીમાં લઘુચિત્ર કરવામાં આવી છે પરંતુ તમે તરત જ નોંધશો નહીં: અમે સંદેશાવ્યવહાર માટે જે તરંગલંબાઇનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. પ્રારંભિક રેડિયો પ્રસારણોમાં લગભગ 300 મીટરની તરંગલંબાઇ સાથે લગભગ 1 મેગાહર્ટ્ઝની મધ્યમ-તરંગ AM આવર્તનનો ઉપયોગ થતો હતો. 100 MHz અથવા 3 મીટર પર કેન્દ્રિત FM ફ્રિક્વન્સી બેન્ડ 1960ની આસપાસ લોકપ્રિય બન્યું હતું અને આજે આપણે મુખ્યત્વે 1 અથવા 2 GHz (લગભગ 20 cm) ની આસપાસ 4G સંચારનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીનો અર્થ વધુ માહિતી પ્રસારણ ક્ષમતા. તે લઘુચિત્રીકરણને કારણે છે કે અમારી પાસે સસ્તા, વિશ્વસનીય અને ઊર્જા બચત રેડિયો છે જે આ ફ્રીક્વન્સીઝ પર કામ કરે છે.
સંકોચતી તરંગલંબાઇ એન્ટેનાને સંકોચાઈ શકે છે કારણ કે તેમનું કદ સીધું તેમને પ્રસારિત અથવા પ્રાપ્ત કરવા માટે જરૂરી આવર્તન સાથે સંબંધિત છે. આજના મોબાઇલ ફોનને લાંબા બહાર નીકળેલા એન્ટેનાની જરૂર નથી, GHz ફ્રીક્વન્સીઝ પર તેમના સમર્પિત સંદેશાવ્યવહારને કારણે, જેના માટે એન્ટેના માત્ર એક સેન્ટિમીટર લાંબો હોવો જરૂરી છે. તેથી જ મોટાભાગના મોબાઇલ ફોન કે જેમાં હજુ પણ FM રીસીવર હોય છે તેમાં તમારે ઉપયોગ કરતા પહેલા ઇયરફોન પ્લગ ઇન કરવાની જરૂર પડે છે: રેડિયોને તે એક-મીટર લાંબા તરંગોમાંથી પૂરતી સિગ્નલ શક્તિ મેળવવા માટે એન્ટેના તરીકે ઇયરફોનના વાયરનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે.
આપણા લઘુચિત્ર એન્ટેના સાથે જોડાયેલા સર્કિટની વાત કરીએ તો, જ્યારે તે નાના હોય છે, ત્યારે તે ખરેખર બનાવવા માટે સરળ બને છે. આ માત્ર એટલા માટે નથી કારણ કે ટ્રાન્ઝિસ્ટર ઝડપી બન્યા છે, પણ ટ્રાન્સમિશન લાઇનની અસરો હવે કોઈ સમસ્યા નથી. ટૂંકમાં, જ્યારે વાયરની લંબાઈ તરંગલંબાઈના દસમા ભાગ કરતાં વધી જાય, ત્યારે તમારે સર્કિટ ડિઝાઇન કરતી વખતે તેની લંબાઈ સાથેના તબક્કાના શિફ્ટને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે. 2.4 GHz પર, આનો અર્થ એ છે કે માત્ર એક સેન્ટીમીટર વાયરે તમારા સર્કિટને અસર કરી છે; જો તમે અલગ ઘટકોને એકસાથે સોલ્ડર કરો છો, તો તે માથાનો દુખાવો છે, પરંતુ જો તમે થોડા ચોરસ મિલીમીટર પર સર્કિટ મૂકે છે, તો તે કોઈ સમસ્યા નથી.
મૂરના કાયદાના મૃત્યુની આગાહી કરવી, અથવા આ આગાહીઓ વારંવાર ખોટી છે તે દર્શાવવું, વિજ્ઞાન અને તકનીકી પત્રકારત્વમાં વારંવાર થતી થીમ બની ગઈ છે. હકીકત એ છે કે Intel, Samsung, અને TSMC, ત્રણ સ્પર્ધકો જે હજુ પણ રમતમાં મોખરે છે, પ્રતિ ચોરસ માઇક્રોમીટર વધુ સુવિધાઓને સંકુચિત કરવાનું ચાલુ રાખે છે, અને ભવિષ્યમાં સુધારેલી ચિપ્સની ઘણી પેઢીઓ રજૂ કરવાની યોજના ધરાવે છે. ભલે તેઓ દરેક પગલા પર જે પ્રગતિ કરી હોય તે બે દાયકા પહેલા જેટલી મોટી ન હોય, ટ્રાન્ઝિસ્ટરનું લઘુકરણ ચાલુ રહે છે.
જો કે, અલગ ઘટકો માટે, અમે કુદરતી મર્યાદા સુધી પહોંચી ગયા હોય તેવું લાગે છે: તેમને નાનું બનાવવાથી તેમની કામગીરીમાં સુધારો થતો નથી, અને હાલમાં ઉપલબ્ધ નાનામાં નાના ઘટકો મોટાભાગના ઉપયોગના કેસોની જરૂરિયાત કરતાં નાના છે. એવું લાગે છે કે સ્વતંત્ર ઉપકરણો માટે કોઈ મૂરનો કાયદો નથી, પરંતુ જો મૂરેનો કાયદો હોય, તો અમને એ જોવાનું ગમશે કે એક વ્યક્તિ SMD સોલ્ડરિંગ પડકારને કેટલો આગળ ધપાવી શકે છે.
હું હંમેશા 1970 ના દાયકામાં ઉપયોગમાં લેવાયેલ પીટીએચ રેઝિસ્ટરનો ફોટો લેવા માંગતો હતો અને તેના પર એસએમડી રેઝિસ્ટર મૂકવા માંગતો હતો, જેમ કે હવે હું અંદર/બહાર અદલાબદલી કરું છું. મારું ધ્યેય મારા ભાઈઓ અને બહેનોને બનાવવાનું છે (તેમાંથી કોઈ પણ ઈલેક્ટ્રોનિક પ્રોડક્ટ નથી) હું મારા કામના ભાગોને જોઈ શકું તે સહિત કેટલો ફેરફાર કરી શકું છું, (જેમ જેમ મારી દૃષ્ટિ વધુ ખરાબ થઈ રહી છે, મારા હાથ ધ્રૂજતા જાય છે).
મને કહેવું ગમે છે, તે સાથે છે કે નહીં. હું ખરેખર "સુધારો, વધુ સારા થાઓ" ને ધિક્કારું છું. કેટલીકવાર તમારું લેઆઉટ સારી રીતે કાર્ય કરે છે, પરંતુ તમે હવે ભાગો મેળવી શકતા નથી. તે શું છે? . સારો ખ્યાલ એ સારો ખ્યાલ છે, અને કારણ વગર તેને સુધારવાને બદલે તેને જેમ છે તેમ રાખવું વધુ સારું છે. ગેન્ટ
"હકીકત એ છે કે ત્રણ કંપનીઓ ઇન્ટેલ, સેમસંગ અને TSMC હજી પણ આ રમતમાં મોખરે સ્પર્ધા કરી રહી છે, સતત પ્રતિ ચોરસ માઇક્રોમીટર વધુ સુવિધાઓને સ્ક્વિઝ કરી રહી છે,"
ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો મોટા અને ખર્ચાળ છે. 1971 માં, સરેરાશ પરિવાર પાસે માત્ર થોડા રેડિયો, એક સ્ટીરિયો અને ટીવી હતા. 1976 સુધીમાં, કોમ્પ્યુટર, કેલ્ક્યુલેટર, ડિજિટલ ઘડિયાળો અને ઘડિયાળો બહાર આવી હતી, જે ગ્રાહકો માટે નાની અને સસ્તી હતી.
કેટલાક લઘુચિત્રીકરણ ડિઝાઇનમાંથી આવે છે. ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સ ગિરેટર્સનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે, જે કેટલાક કિસ્સાઓમાં મોટા ઇન્ડક્ટર્સને બદલી શકે છે. સક્રિય ફિલ્ટર્સ ઇન્ડક્ટર્સને પણ દૂર કરે છે.
મોટા ઘટકો અન્ય વસ્તુઓને પ્રોત્સાહન આપે છે: સર્કિટનું લઘુત્તમકરણ, એટલે કે, સર્કિટ કાર્ય કરવા માટે સૌથી ઓછા ઘટકોનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રયાસ કરે છે. આજે, અમે ખૂબ કાળજી નથી. સિગ્નલને રિવર્સ કરવા માટે કંઈક જોઈએ છે? ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર લો. શું તમારે રાજ્ય મશીનની જરૂર છે? એક એમપીયુ લો. વગેરે. આજે ઘટકો ખરેખર નાના છે, પરંતુ ખરેખર અંદર ઘણા ઘટકો છે. તેથી મૂળભૂત રીતે તમારા સર્કિટનું કદ વધે છે અને પાવર વપરાશ વધે છે. સિગ્નલને ઉલટાવવા માટે વપરાતો ટ્રાન્ઝિસ્ટર ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર કરતાં સમાન કામ પૂર્ણ કરવા માટે ઓછી શક્તિ વાપરે છે. પરંતુ પછી ફરીથી, લઘુચિત્રીકરણ શક્તિના ઉપયોગની કાળજી લેશે. તે માત્ર એટલું જ છે કે નવીનતા એક અલગ દિશામાં ગઈ છે.
તમે ખરેખર ઘટાડેલા કદના કેટલાક સૌથી મોટા લાભો/કારણો ચૂકી ગયા છો: પેકેજ પેરાસાઇટિક્સ અને વધેલા પાવર હેન્ડલિંગ (જે પ્રતિસ્પર્ધી લાગે છે).
વ્યવહારિક દૃષ્ટિકોણથી, એકવાર સુવિધાનું કદ લગભગ 0.25u સુધી પહોંચી જાય, તમે GHz સ્તર સુધી પહોંચી જશો, તે સમયે મોટા SOP પેકેજ સૌથી મોટી* અસર ઉત્પન્ન કરવાનું શરૂ કરે છે. લાંબા બોન્ડિંગ વાયર અને તે લીડ્સ આખરે તમને મારી નાખશે.
આ બિંદુએ, QFN/BGA પેકેજોએ કામગીરીની દ્રષ્ટિએ ઘણો સુધારો કર્યો છે. વધુમાં, જ્યારે તમે પેકેજને આ રીતે ફ્લેટ માઉન્ટ કરો છો, ત્યારે તમે *નોંધપાત્ર રીતે* બહેતર થર્મલ પર્ફોર્મન્સ અને ખુલ્લા પેડ્સ સાથે સમાપ્ત થશો.
વધુમાં, ઇન્ટેલ, સેમસંગ અને TSMC ચોક્કસપણે મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવશે, પરંતુ આ સૂચિમાં ASML વધુ મહત્વપૂર્ણ હોઈ શકે છે. અલબત્ત, આ નિષ્ક્રિય અવાજને લાગુ પડતું નથી...
તે માત્ર નેક્સ્ટ જનરેશન પ્રોસેસ નોડ્સ દ્વારા સિલિકોન ખર્ચ ઘટાડવા વિશે નથી. અન્ય વસ્તુઓ, જેમ કે બેગ. નાના પેકેજોને ઓછી સામગ્રી અને wcsp અથવા તેનાથી પણ ઓછાની જરૂર પડે છે. નાના પેકેજો, નાના PCBs અથવા મોડ્યુલો વગેરે.
હું ઘણીવાર કેટલાક કેટલોગ ઉત્પાદનો જોઉં છું, જ્યાં એકમાત્ર ડ્રાઇવિંગ પરિબળ ખર્ચમાં ઘટાડો છે. MHz/મેમરીનું કદ સમાન છે, SOC કાર્ય અને પિન ગોઠવણી સમાન છે. અમે પાવર વપરાશ ઘટાડવા માટે નવી તકનીકોનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ (સામાન્ય રીતે આ મફત નથી, તેથી કેટલાક સ્પર્ધાત્મક ફાયદાઓ હોવા જોઈએ જેની ગ્રાહકો કાળજી લે છે)
મોટા ઘટકોના ફાયદાઓમાંનો એક એ એન્ટિ-રેડિયેશન સામગ્રી છે. આ મહત્વપૂર્ણ પરિસ્થિતિમાં નાના ટ્રાન્ઝિસ્ટર કોસ્મિક કિરણોની અસરો માટે વધુ સંવેદનશીલ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, અવકાશમાં અને તે પણ ઉચ્ચ-ઉંચાઈવાળા વેધશાળાઓમાં.
મને સ્પીડ વધારવાનું મુખ્ય કારણ દેખાતું નથી. સિગ્નલની ઝડપ નેનોસેકન્ડ દીઠ આશરે 8 ઇંચ છે. તેથી માત્ર કદ ઘટાડવાથી, ઝડપી ચિપ્સ શક્ય છે.
તમે પેકેજિંગ ફેરફારો અને ઘટાડેલા ચક્ર (1/આવર્તન) ને કારણે પ્રચાર વિલંબમાં તફાવતની ગણતરી કરીને તમારું પોતાનું ગણિત તપાસવા માગી શકો છો. તે જૂથોના વિલંબ/અવધિને ઘટાડવાનો છે. તમે જોશો કે તે ગોળાકાર પરિબળ તરીકે પણ દેખાતું નથી.
એક વસ્તુ જે હું ઉમેરવા માંગુ છું તે એ છે કે ઘણા ICs, ખાસ કરીને જૂની ડિઝાઇન અને એનાલોગ ચિપ્સ, ઓછામાં ઓછા આંતરિક રીતે, વાસ્તવમાં કદમાં ઘટાડો થતો નથી. ઓટોમેટેડ મેન્યુફેક્ચરિંગમાં સુધારાને લીધે, પેકેજો નાના થઈ ગયા છે, પરંતુ તેનું કારણ એ છે કે ડીઆઈપી પેકેજોમાં સામાન્ય રીતે અંદર ઘણી જગ્યા બાકી હોય છે, એવું નથી કે ટ્રાન્ઝિસ્ટર વગેરે નાના થઈ ગયા છે.
હાઇ-સ્પીડ પિક-એન્ડ-પ્લેસ એપ્લીકેશનમાં નાના ઘટકોને વાસ્તવમાં હેન્ડલ કરવા માટે રોબોટને પર્યાપ્ત સચોટ બનાવવાની સમસ્યા ઉપરાંત, અન્ય સમસ્યા નાના ઘટકોને વિશ્વસનીય રીતે વેલ્ડિંગ કરવાનો છે. ખાસ કરીને જ્યારે તમને પાવર/ક્ષમતા જરૂરિયાતોને કારણે હજુ પણ મોટા ઘટકોની જરૂર હોય. સ્પેશિયલ સોલ્ડર પેસ્ટનો ઉપયોગ કરીને, ખાસ સ્ટેપ સોલ્ડર પેસ્ટ ટેમ્પ્લેટ્સ (જ્યાં જરૂર હોય ત્યાં સોલ્ડર પેસ્ટની થોડી માત્રા લાગુ કરો, પરંતુ મોટા ઘટકો માટે પૂરતી સોલ્ડર પેસ્ટ પ્રદાન કરો) ખૂબ ખર્ચાળ બનવા લાગ્યા. તેથી મને લાગે છે કે ત્યાં એક ઉચ્ચપ્રદેશ છે, અને સર્કિટ બોર્ડ સ્તરે વધુ લઘુકરણ એ એક ખર્ચાળ અને શક્ય માર્ગ છે. આ બિંદુએ, તમે સિલિકોન વેફર સ્તર પર વધુ એકીકરણ પણ કરી શકો છો અને સ્વતંત્ર ઘટકોની સંખ્યાને ચોક્કસ લઘુત્તમ સુધી સરળ બનાવી શકો છો.
તમે આ તમારા ફોન પર જોશો. 1995 ની આસપાસ, મેં ગેરેજ વેચાણમાં કેટલાક પ્રારંભિક મોબાઇલ ફોન દરેક થોડા ડોલરમાં ખરીદ્યા. મોટાભાગના ICs થ્રુ-હોલ છે. ઓળખી શકાય તેવું CPU અને NE570 કમ્પેન્ડર, મોટા પુનઃઉપયોગી IC.
પછી મેં કેટલાક અપડેટ કરેલા હેન્ડહેલ્ડ ફોન્સ સાથે અંત કર્યો. ત્યાં ઘણા ઓછા ઘટકો છે અને લગભગ કંઈપણ પરિચિત નથી. ઓછી સંખ્યામાં IC માં, માત્ર ઘનતા જ વધારે નથી, પરંતુ નવી ડિઝાઇન (જુઓ SDR) પણ અપનાવવામાં આવે છે, જે અગાઉ અનિવાર્ય હતા તેવા મોટાભાગના અલગ ઘટકોને દૂર કરે છે.
> (જ્યાં જરૂર હોય ત્યાં થોડી માત્રામાં સોલ્ડર પેસ્ટ લાગુ કરો, પરંતુ તેમ છતાં મોટા ઘટકો માટે પૂરતી સોલ્ડર પેસ્ટ પ્રદાન કરો)
અરે, મેં આ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે “3D/વેવ” ટેમ્પલેટની કલ્પના કરી છે: જ્યાં સૌથી નાના ઘટકો હોય ત્યાં પાતળું અને પાવર સર્કિટ હોય ત્યાં વધુ જાડું.
આજકાલ, SMT ઘટકો ખૂબ નાના છે, તમે તમારા પોતાના CPUને ડિઝાઇન કરવા અને તેને PCB પર પ્રિન્ટ કરવા માટે વાસ્તવિક અલગ ઘટકો (74xx અને અન્ય કચરો નહીં) નો ઉપયોગ કરી શકો છો. તેને LED સાથે છંટકાવ કરો, તમે તેને વાસ્તવિક સમયમાં કામ કરતા જોઈ શકો છો.
વર્ષોથી, હું ચોક્કસપણે જટિલ અને નાના ઘટકોના ઝડપી વિકાસની પ્રશંસા કરું છું. તેઓ જબરદસ્ત પ્રગતિ પ્રદાન કરે છે, પરંતુ તે જ સમયે તેઓ પ્રોટોટાઇપિંગની પુનરાવર્તિત પ્રક્રિયામાં જટિલતાના નવા સ્તરને ઉમેરે છે.
એનાલોગ સર્કિટ્સનું એડજસ્ટમેન્ટ અને સિમ્યુલેશન સ્પીડ તમે લેબોરેટરીમાં કરો છો તેના કરતાં ઘણી ઝડપી છે. જેમ જેમ ડિજિટલ સર્કિટ્સની આવર્તન વધે છે તેમ, PCB એસેમ્બલીનો ભાગ બની જાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ટ્રાન્સમિશન લાઇન ઇફેક્ટ્સ, પ્રચારમાં વિલંબ. લેબોરેટરીમાં એડજસ્ટમેન્ટ કરવાને બદલે કોઈપણ અત્યાધુનિક ટેક્નોલોજીનું પ્રોટોટાઈપ યોગ્ય રીતે ડિઝાઇનને પૂર્ણ કરવા માટે શ્રેષ્ઠ રીતે ખર્ચવામાં આવે છે.
હોબી વસ્તુઓ માટે, મૂલ્યાંકન. સર્કિટ બોર્ડ અને મોડ્યુલો ઘટતા ઘટકો અને પ્રી-ટેસ્ટિંગ મોડ્યુલોનો ઉકેલ છે.
આનાથી વસ્તુઓ "મજા" ગુમાવી શકે છે, પરંતુ મને લાગે છે કે તમારા પ્રોજેક્ટને પ્રથમ વખત કામ કરવા માટે કામ અથવા શોખને કારણે વધુ અર્થપૂર્ણ હોઈ શકે છે.
હું કેટલીક ડિઝાઇનને થ્રુ-હોલથી SMDમાં કન્વર્ટ કરી રહ્યો છું. સસ્તા ઉત્પાદનો બનાવો, પરંતુ હાથથી પ્રોટોટાઇપ બનાવવાની મજા નથી. એક નાની ભૂલ: "સમાંતર સ્થાન"ને "સમાંતર પ્લેટ" તરીકે વાંચવું જોઈએ.
ના. સિસ્ટમ જીત્યા પછી, પુરાતત્વવિદો હજુ પણ તેના તારણોથી મૂંઝવણમાં રહેશે. કોણ જાણે છે, કદાચ 23મી સદીમાં પ્લેનેટરી એલાયન્સ નવી સિસ્ટમ અપનાવશે…
હું વધુ સંમત થઈ શક્યો નહીં. 0603 નું કદ શું છે? અલબત્ત, 0603 ને શાહી કદ તરીકે રાખવું અને 0603 મેટ્રિક સાઈઝ 0604 (અથવા 0602) ને "કોલ કરવું" એટલું મુશ્કેલ નથી, ભલે તે તકનીકી રીતે ખોટું હોય (એટલે ​​કે: વાસ્તવિક મેચિંગ કદ-તે રીતે નહીં) સખત), પરંતુ ઓછામાં ઓછા દરેકને ખબર હશે કે તમે કઈ ટેક્નોલોજી વિશે વાત કરી રહ્યા છો (મેટ્રિક/શાહી)!
"સામાન્ય રીતે કહીએ તો, નિષ્ક્રિય ઘટકો જેમ કે રેઝિસ્ટર, કેપેસિટર્સ અને ઇન્ડક્ટર્સ જો તમે તેમને નાના બનાવશો તો તે વધુ સારા નહીં થાય."