خبریں

شاید اوہم کے قانون کے بعد، الیکٹرانکس میں دوسرا سب سے مشہور قانون مور کا قانون ہے: انٹیگریٹڈ سرکٹ پر بنائے جانے والے ٹرانزسٹروں کی تعداد ہر دو سال یا اس کے بعد دگنی ہوجاتی ہے۔ چونکہ چپ کا جسمانی سائز تقریباً ایک جیسا رہتا ہے، اس کا مطلب ہے کہ وقت کے ساتھ ساتھ انفرادی ٹرانزسٹر چھوٹے ہوتے جائیں گے۔ ہم نے توقع کرنا شروع کر دی ہے کہ چھوٹی فیچر سائز والی چپس کی ایک عام رفتار سے نمودار ہوگی، لیکن چیزوں کو چھوٹا کرنے کا کیا فائدہ؟ کیا چھوٹے کا مطلب ہمیشہ بہتر ہوتا ہے؟
پچھلی صدی میں الیکٹرانک انجینئرنگ نے زبردست ترقی کی ہے۔ 1920 کی دہائی میں، جدید ترین AM ریڈیوز میں کئی ویکیوم ٹیوبیں، کئی بڑے انڈکٹرز، کیپسیٹرز اور ریزسٹرس، درجنوں میٹر تاریں جو اینٹینا کے طور پر استعمال ہوتی ہیں، اور پوری ڈیوائس کو پاور کرنے کے لیے بیٹریوں کا ایک بڑا سیٹ شامل تھا۔ آج، آپ اپنی جیب میں موجود ڈیوائس پر ایک درجن سے زیادہ میوزک اسٹریمنگ سروسز سن سکتے ہیں، اور آپ مزید کچھ کر سکتے ہیں۔ لیکن مائنیچرائزیشن صرف پورٹیبلٹی کے لیے نہیں ہے: یہ بالکل ضروری ہے کہ اس کارکردگی کو حاصل کیا جائے جس کی ہم آج اپنے آلات سے توقع کرتے ہیں۔
چھوٹے اجزاء کا ایک واضح فائدہ یہ ہے کہ وہ آپ کو اسی حجم میں مزید فعالیت شامل کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ یہ خاص طور پر ڈیجیٹل سرکٹس کے لیے اہم ہے: زیادہ اجزاء کا مطلب ہے کہ آپ اسی وقت میں مزید پروسیسنگ کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، تھیوری میں، 64 بٹ پروسیسر کے ذریعے پروسیس کی جانے والی معلومات کی مقدار اسی گھڑی کی فریکوئنسی پر چلنے والے 8 بٹ CPU سے آٹھ گنا زیادہ ہے۔ لیکن اس کے لیے آٹھ گنا زیادہ اجزاء کی بھی ضرورت ہوتی ہے: رجسٹر، ایڈرز، بسیں، وغیرہ سبھی آٹھ گنا بڑے ہیں۔ لہذا آپ کو یا تو ایک چپ کی ضرورت ہے جو آٹھ گنا بڑا ہے، یا آپ کو ایک ٹرانجسٹر کی ضرورت ہے جو آٹھ گنا چھوٹا ہو۔
میموری چپس کے لیے بھی ایسا ہی ہے: چھوٹے ٹرانزسٹر بنانے سے، آپ کے پاس اسی حجم میں زیادہ ذخیرہ کرنے کی جگہ ہوتی ہے۔ آج کل زیادہ تر ڈسپلے میں پکسلز پتلی فلم ٹرانزسٹروں سے بنے ہیں، اس لیے ان کو کم کرنا اور اعلیٰ قراردادیں حاصل کرنا سمجھ میں آتا ہے۔ تاہم، ٹرانزسٹر جتنا چھوٹا ہوگا، اتنا ہی بہتر ہے، اور اس کی ایک اور اہم وجہ ہے: ان کی کارکردگی بہت بہتر ہوئی ہے۔ لیکن بالکل کیوں؟
جب بھی آپ ٹرانزسٹر بنائیں گے تو یہ کچھ اضافی پرزہ جات مفت فراہم کرے گا۔ ہر ٹرمینل میں سیریز میں ایک ریزسٹر ہوتا ہے۔ کوئی بھی شے جو کرنٹ لے جاتی ہے اس میں سیلف انڈکٹنس بھی ہوتی ہے۔ آخر میں، ایک دوسرے کا سامنا کرنے والے کسی بھی دو کنڈکٹرز کے درمیان ایک گنجائش ہوتی ہے۔ یہ تمام اثرات بجلی استعمال کرتے ہیں اور ٹرانزسٹر کی رفتار کو کم کر دیتے ہیں۔ پرجیوی کیپیسیٹینس خاص طور پر پریشان کن ہیں: ہر بار جب ٹرانجسٹر کو آن یا آف کیا جاتا ہے تو اسے چارج اور ڈسچارج کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جس کے لیے بجلی کی فراہمی سے وقت اور کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔
دو کنڈکٹرز کے درمیان کیپیسیٹینس ان کے جسمانی سائز کا ایک فنکشن ہے: چھوٹے سائز کا مطلب ہے چھوٹی گنجائش۔ اور چونکہ چھوٹے کیپسیٹرز کا مطلب تیز رفتار اور کم طاقت ہے، اس لیے چھوٹے ٹرانجسٹر زیادہ گھڑی کی فریکوئنسی پر چل سکتے ہیں اور ایسا کرنے میں کم گرمی کو ختم کر سکتے ہیں۔
جیسا کہ آپ ٹرانزسٹروں کے سائز کو سکڑتے ہیں، گنجائش ہی واحد اثر نہیں ہے جو تبدیل ہوتا ہے: بہت سے عجیب کوانٹم میکانیکل اثرات ہیں جو بڑے آلات کے لیے واضح نہیں ہیں۔ تاہم، عام طور پر، ٹرانزسٹر کو چھوٹا بنانے سے وہ تیز تر ہو جائیں گے۔ لیکن الیکٹرانک مصنوعات صرف ٹرانجسٹروں سے زیادہ ہیں۔ جب آپ دوسرے اجزاء کو کم کرتے ہیں، تو وہ کیسے کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں؟
عام طور پر، غیر فعال اجزاء جیسے ریزسٹرس، کیپسیٹرز، اور انڈکٹرز چھوٹے ہونے پر بہتر نہیں ہوں گے: بہت سے طریقوں سے، وہ خراب ہو جائیں گے۔ لہٰذا، ان اجزاء کی مائنیچرائزیشن بنیادی طور پر ان کو چھوٹے حجم میں کمپریس کرنے کے قابل ہے، اس طرح پی سی بی کی جگہ کی بچت ہوتی ہے۔
بہت زیادہ نقصان کیے بغیر ریزسٹر کا سائز کم کیا جا سکتا ہے۔ مواد کے ٹکڑے کی مزاحمت اس سے دی جاتی ہے، جہاں l لمبائی ہے، A کراس سیکشنل ایریا ہے، اور ρ مواد کی مزاحمتی صلاحیت ہے۔ آپ صرف لمبائی اور کراس سیکشن کو کم کر سکتے ہیں، اور جسمانی طور پر چھوٹے ریزسٹر کے ساتھ ختم کر سکتے ہیں، لیکن پھر بھی وہی مزاحمت رکھتے ہیں۔ صرف نقصان یہ ہے کہ جب ایک ہی طاقت کو ضائع کیا جائے تو، جسمانی طور پر چھوٹے ریزسٹرس بڑے ریزسٹرس سے زیادہ گرمی پیدا کریں گے۔ لہذا، چھوٹے ریزسٹرس صرف کم طاقت والے سرکٹس میں استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ یہ جدول دکھاتا ہے کہ کس طرح SMD ریزسٹرس کی زیادہ سے زیادہ پاور ریٹنگ ان کے سائز میں کمی کے ساتھ کم ہوتی ہے۔
آج، آپ جو سب سے چھوٹا ریزسٹر خرید سکتے ہیں وہ میٹرک 03015 سائز (0.3 ملی میٹر x 0.15 ملی میٹر) ہے۔ ان کی ریٹیڈ پاور صرف 20 میگاواٹ ہے اور صرف ان سرکٹس کے لیے استعمال ہوتی ہے جو بہت کم طاقت کو ضائع کرتے ہیں اور سائز میں انتہائی محدود ہیں۔ ایک چھوٹا میٹرک 0201 پیکیج (0.2 ملی میٹر x 0.1 ملی میٹر) جاری کیا گیا ہے، لیکن ابھی تک اسے پیداوار میں نہیں لایا گیا ہے۔ لیکن یہاں تک کہ اگر وہ مینوفیکچرر کے کیٹلاگ میں ظاہر ہوتے ہیں، تو ان سے ہر جگہ ہونے کی توقع نہ کریں: زیادہ تر پک اینڈ پلیس روبوٹ ان کو سنبھالنے کے لیے کافی درست نہیں ہوتے ہیں، اس لیے وہ اب بھی بہترین مصنوعات ہو سکتے ہیں۔
Capacitors کو بھی چھوٹا کیا جا سکتا ہے، لیکن اس سے ان کی گنجائش کم ہو جائے گی۔ شنٹ کیپیسیٹر کی گنجائش کا حساب لگانے کا فارمولا ہے، جہاں A بورڈ کا رقبہ ہے، d ان کے درمیان فاصلہ ہے، اور ε ڈائی الیکٹرک مستقل (درمیانی مواد کی خاصیت) ہے۔ اگر کیپسیٹر (بنیادی طور پر ایک فلیٹ ڈیوائس) کو چھوٹا کیا گیا ہے، تو اس کا رقبہ کم ہونا چاہیے، اس طرح اہلیت کم ہو جاتی ہے۔ اگر آپ اب بھی بہت سارے نفارا کو چھوٹے حجم میں پیک کرنا چاہتے ہیں، تو واحد آپشن یہ ہے کہ کئی تہوں کو ایک ساتھ اسٹیک کیا جائے۔ مواد اور مینوفیکچرنگ میں پیشرفت کی وجہ سے، جس نے پتلی فلمیں (چھوٹی ڈی) اور خصوصی ڈائی الیکٹرکس (بڑے ε کے ساتھ) کو بھی ممکن بنایا ہے، گزشتہ چند دہائیوں میں کیپسیٹرز کا سائز نمایاں طور پر سکڑ گیا ہے۔
آج دستیاب سب سے چھوٹا کپیسیٹر انتہائی چھوٹے میٹرک 0201 پیکیج میں ہے: صرف 0.25 ملی میٹر x 0.125 ملی میٹر۔ ان کی گنجائش اب بھی کارآمد 100 nF تک محدود ہے، اور زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ وولٹیج 6.3 V ہے۔ اس کے علاوہ، یہ پیکجز بہت چھوٹے ہیں اور ان کو سنبھالنے کے لیے جدید آلات کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے ان کے وسیع پیمانے پر اختیار کو محدود کیا جاتا ہے۔
انڈکٹرز کے لیے، کہانی تھوڑی مشکل ہے۔ سیدھی کنڈلی کا انڈکٹنس اس کے ذریعے دیا جاتا ہے، جہاں N موڑ کی تعداد ہے، A کنڈلی کا کراس سیکشنل ایریا ہے، l اس کی لمبائی ہے، اور μ مادی مستقل (پارگمیتا) ہے۔ اگر تمام جہتوں کو آدھے سے کم کر دیا جائے، تو انڈکٹنس بھی آدھے سے کم ہو جائے گی۔ تاہم، تار کی مزاحمت وہی رہتی ہے: اس کی وجہ یہ ہے کہ تار کی لمبائی اور کراس سیکشن اس کی اصل قدر کے ایک چوتھائی تک کم ہو جاتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ آپ انڈکٹنس کے نصف حصے میں ایک ہی مزاحمت کے ساتھ ختم ہوتے ہیں، لہذا آپ کوائل کے معیار (Q) عنصر کو آدھا کر دیتے ہیں۔
سب سے چھوٹا تجارتی طور پر دستیاب مجرد انڈکٹر انچ سائز 01005 (0.4 ملی میٹر x 0.2 ملی میٹر) کو اپناتا ہے۔ یہ 56 nH تک زیادہ ہیں اور ان کی مزاحمت کچھ اوہم ہے۔ الٹرا سمال میٹرک 0201 پیکج میں شامل کرنے والے 2014 میں جاری کیے گئے تھے، لیکن بظاہر انہیں کبھی بھی مارکیٹ میں متعارف نہیں کرایا گیا۔
انڈکٹرز کی جسمانی حدود کو ڈائنامک انڈکٹنس نامی رجحان کا استعمال کرتے ہوئے حل کیا گیا ہے، جسے گرافین سے بنی کنڈلیوں میں دیکھا جا سکتا ہے۔ لیکن اس کے باوجود اگر اسے تجارتی لحاظ سے قابل عمل طریقے سے تیار کیا جائے تو اس میں 50 فیصد اضافہ ہو سکتا ہے۔ آخر میں، کنڈلی کو اچھی طرح سے چھوٹا نہیں کیا جا سکتا. تاہم، اگر آپ کا سرکٹ اعلی تعدد پر کام کر رہا ہے، تو یہ ضروری نہیں کہ کوئی مسئلہ ہو۔ اگر آپ کا سگنل GHz رینج میں ہے، تو عام طور پر چند nH کوائلز کافی ہوتے ہیں۔
یہ ہمیں ایک اور چیز کی طرف لاتا ہے جسے پچھلی صدی میں چھوٹا کیا گیا ہے لیکن آپ کو فوری طور پر محسوس نہیں ہوگا: طول موج جو ہم مواصلات کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ ابتدائی ریڈیو نشریات میں تقریباً 300 میٹر کی طول موج کے ساتھ تقریباً 1 میگا ہرٹز کی درمیانی لہر AM فریکوئنسی کا استعمال کیا جاتا تھا۔ 100 میگاہرٹز یا 3 میٹر پر مرکوز FM فریکوئنسی بینڈ 1960 کی دہائی کے آس پاس مقبول ہوا، اور آج ہم بنیادی طور پر 1 یا 2 GHz (تقریبا 20 سینٹی میٹر) کے ارد گرد 4G مواصلات استعمال کرتے ہیں۔ زیادہ تعدد کا مطلب ہے معلومات کی ترسیل کی زیادہ صلاحیت۔ یہ چھوٹے بنانے کی وجہ سے ہے کہ ہمارے پاس سستے، قابل اعتماد اور توانائی بچانے والے ریڈیو ہیں جو ان فریکوئنسیوں پر کام کرتے ہیں۔
سکڑتی طول موج انٹینا کو سکڑ سکتی ہے کیونکہ ان کا سائز براہ راست اس فریکوئنسی سے متعلق ہے جس کی انہیں ترسیل یا وصول کرنے کی ضرورت ہے۔ آج کے موبائل فونز کو GHz فریکوئنسیوں پر وقف شدہ مواصلات کی بدولت لمبے پھیلے ہوئے اینٹینا کی ضرورت نہیں ہے، جس کے لیے انٹینا کو صرف ایک سینٹی میٹر لمبا ہونا ضروری ہے۔ یہی وجہ ہے کہ زیادہ تر موبائل فونز جن میں اب بھی ایف ایم ریسیورز ہوتے ہیں آپ کو استعمال سے پہلے ائرفون لگانا ضروری ہوتا ہے: ریڈیو کو ان ایک میٹر لمبی لہروں سے سگنل کی کافی طاقت حاصل کرنے کے لیے ائرفون کے تار کو اینٹینا کے طور پر استعمال کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔
جہاں تک ہمارے چھوٹے انٹینا سے جڑے ہوئے سرکٹس کا تعلق ہے، جب وہ چھوٹے ہوتے ہیں، تو وہ دراصل بنانا آسان ہو جاتے ہیں۔ یہ صرف اس لیے نہیں ہے کہ ٹرانزسٹرز تیز تر ہو گئے ہیں، بلکہ اس لیے بھی کہ ٹرانسمیشن لائن کے اثرات اب کوئی مسئلہ نہیں ہیں۔ مختصراً، جب تار کی لمبائی طول موج کے دسویں حصے سے زیادہ ہو جاتی ہے، تو آپ کو سرکٹ کو ڈیزائن کرتے وقت اس کی لمبائی کے ساتھ فیز شفٹ پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔ 2.4 GHz پر، اس کا مطلب ہے کہ صرف ایک سینٹی میٹر تار نے آپ کے سرکٹ کو متاثر کیا ہے۔ اگر آپ مجرد اجزاء کو ایک ساتھ ٹانکا لگاتے ہیں تو درد سر ہوتا ہے، لیکن اگر آپ سرکٹ کو چند مربع ملی میٹر پر لگاتے ہیں تو یہ کوئی مسئلہ نہیں ہے۔
مور کے قانون کے انتقال کی پیشین گوئی کرنا، یا یہ ظاہر کرنا کہ یہ پیشین گوئیاں بار بار غلط ہیں، سائنس اور ٹیکنالوجی کی صحافت میں ایک بار بار چلنے والا موضوع بن گیا ہے۔ حقیقت یہ ہے کہ Intel، Samsung، اور TSMC، تین حریف جو اب بھی گیم میں سب سے آگے ہیں، فی مربع مائیکرو میٹر مزید فیچرز کو کمپریس کرنا جاری رکھتے ہیں، اور مستقبل میں کئی نسلوں کے بہتر چپس متعارف کرانے کا ارادہ رکھتے ہیں۔ اگرچہ انہوں نے ہر قدم پر جو پیشرفت کی ہے وہ دو دہائیوں پہلے کی طرح عظیم نہیں ہوسکتی ہے، لیکن ٹرانجسٹروں کی چھوٹی کاری جاری ہے۔
تاہم، مجرد اجزاء کے لیے، ایسا لگتا ہے کہ ہم ایک فطری حد تک پہنچ چکے ہیں: ان کو چھوٹا کرنے سے ان کی کارکردگی میں بہتری نہیں آتی، اور اس وقت دستیاب سب سے چھوٹے اجزاء زیادہ تر استعمال کے معاملات کی ضرورت سے چھوٹے ہیں۔ ایسا لگتا ہے کہ مجرد آلات کے لیے مور کا کوئی قانون نہیں ہے، لیکن اگر مور کا قانون ہے، تو ہم یہ دیکھنا پسند کریں گے کہ ایک شخص SMD سولڈرنگ چیلنج کو کتنا آگے بڑھا سکتا ہے۔
میں ہمیشہ سے ایک پی ٹی ایچ ریزسٹر کی تصویر لینا چاہتا ہوں جو میں نے 1970 کی دہائی میں استعمال کیا تھا، اور اس پر ایس ایم ڈی ریزسٹر لگانا چاہتا تھا، بالکل اسی طرح جیسے میں اب ان/آؤٹ کر رہا ہوں۔ میرا مقصد اپنے بھائیوں اور بہنوں کو بنانا ہے (ان میں سے کوئی بھی الیکٹرانک مصنوعات نہیں ہے) کتنی تبدیلیاں بشمول میں اپنے کام کے حصوں کو بھی دیکھ سکتا ہوں، (جیسے جیسے میری بینائی خراب ہو رہی ہے، میرے ہاتھ کانپ رہے ہیں)۔
میں یہ کہنا پسند کرتا ہوں، کیا یہ ایک ساتھ ہے یا نہیں؟ مجھے واقعی "بہتر ہو جاؤ، بہتر ہو جاؤ" سے نفرت ہے۔ کبھی کبھی آپ کی ترتیب اچھی طرح سے کام کرتی ہے، لیکن آپ مزید حصے حاصل نہیں کر سکتے۔ یہ کیا بات ہے؟ . ایک اچھا تصور ایک اچھا تصور ہے، اور اسے بغیر کسی وجہ کے بہتر کرنے کے بجائے اسے جیسا ہے اسی طرح رکھنا بہتر ہے۔ گانٹ
"حقیقت یہ ہے کہ تینوں کمپنیاں انٹیل، سام سنگ اور ٹی ایس ایم سی اب بھی اس گیم میں سب سے آگے مقابلہ کر رہی ہیں، فی مربع مائیکرو میٹر مزید خصوصیات کو مسلسل نچوڑ رہی ہیں۔"
الیکٹرانک اجزاء بڑے اور مہنگے ہیں۔ 1971 میں، اوسط خاندان کے پاس صرف چند ریڈیو، ایک سٹیریو اور ایک ٹی وی تھا۔ 1976 تک کمپیوٹر، کیلکولیٹر، ڈیجیٹل گھڑیاں اور گھڑیاں سامنے آچکی تھیں جو صارفین کے لیے چھوٹی اور سستی تھیں۔
کچھ مائنیچرائزیشن ڈیزائن سے آتی ہے۔ آپریشنل امپلیفائر گائریٹروں کے استعمال کی اجازت دیتے ہیں، جو کچھ معاملات میں بڑے انڈکٹرز کی جگہ لے سکتے ہیں۔ فعال فلٹرز انڈکٹرز کو بھی ختم کرتے ہیں۔
بڑے اجزاء دوسری چیزوں کو فروغ دیتے ہیں: سرکٹ کو کم سے کم کرنا، یعنی سرکٹ کو کام کرنے کے لیے کم سے کم اجزاء استعمال کرنے کی کوشش کرنا۔ آج، ہمیں اتنی پرواہ نہیں ہے۔ سگنل کو ریورس کرنے کے لئے کچھ کی ضرورت ہے؟ ایک آپریشنل یمپلیفائر لیں۔ کیا آپ کو ریاستی مشین کی ضرورت ہے؟ ایک ایم پی یو لیں۔ وغیرہ۔ آج کل اجزاء واقعی چھوٹے ہیں، لیکن درحقیقت اس کے اندر بہت سے اجزاء موجود ہیں۔ تو بنیادی طور پر آپ کے سرکٹ کا سائز بڑھتا ہے اور بجلی کی کھپت بڑھ جاتی ہے۔ سگنل کو الٹنے کے لیے استعمال ہونے والا ٹرانزسٹر آپریشنل ایمپلیفائر کے مقابلے میں ایک ہی کام کو پورا کرنے کے لیے کم طاقت استعمال کرتا ہے۔ لیکن پھر ایک بار پھر، منیچرائزیشن طاقت کے استعمال کا خیال رکھے گی۔ یہ صرف اتنا ہے کہ جدت ایک مختلف سمت میں چلی گئی ہے۔
آپ نے واقعی کم سائز کے سب سے بڑے فوائد/اسباب میں سے کچھ کو کھو دیا: پیکیج پرجیوی میں کمی اور پاور ہینڈلنگ میں اضافہ (جو کہ متضاد لگتا ہے)۔
عملی نقطہ نظر سے، ایک بار جب فیچر کا سائز تقریباً 0.25u تک پہنچ جاتا ہے، تو آپ GHz کی سطح تک پہنچ جائیں گے، اس وقت بڑا SOP پیکیج سب سے بڑا* اثر پیدا کرنا شروع کر دیتا ہے۔ لمبی بانڈنگ تاریں اور وہ لیڈز آخرکار آپ کو مار ڈالیں گے۔
اس وقت، QFN/BGA پیکجوں میں کارکردگی کے لحاظ سے بہت بہتری آئی ہے۔ اس کے علاوہ، جب آپ پیکج کو اس طرح فلیٹ لگاتے ہیں، تو آپ کو *نمایاں طور پر* بہتر تھرمل کارکردگی اور بے نقاب پیڈ ملتے ہیں۔
اس کے علاوہ، Intel، Samsung، اور TSMC یقینی طور پر ایک اہم کردار ادا کریں گے، لیکن ASML اس فہرست میں بہت زیادہ اہم ہو سکتا ہے۔ یقینا، یہ غیر فعال آواز پر لاگو نہیں ہوسکتا ہے…
یہ صرف اگلی نسل کے عمل کے نوڈس کے ذریعے سلیکون کے اخراجات کو کم کرنے کے بارے میں نہیں ہے۔ دوسری چیزیں، جیسے بیگ۔ چھوٹے پیکجوں میں کم مواد اور wcsp یا اس سے بھی کم کی ضرورت ہوتی ہے۔ چھوٹے پیکجز، چھوٹے PCBs یا ماڈیولز وغیرہ۔
میں اکثر کچھ کیٹلاگ پروڈکٹس دیکھتا ہوں، جہاں صرف ڈرائیونگ عنصر لاگت میں کمی ہے۔ میگاہرٹز/میموری کا سائز ایک جیسا ہے، SOC فنکشن اور پن کا انتظام ایک جیسا ہے۔ ہم بجلی کی کھپت کو کم کرنے کے لیے نئی ٹیکنالوجیز کا استعمال کر سکتے ہیں (عام طور پر یہ مفت نہیں ہے، اس لیے کچھ مسابقتی فوائد ہونے چاہئیں جن کا صارفین کو خیال ہے)
بڑے اجزاء کے فوائد میں سے ایک اینٹی تابکاری مواد ہے. اس اہم صورتحال میں چھوٹے ٹرانزسٹر کائناتی شعاعوں کے اثرات کے لیے زیادہ حساس ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، خلا میں اور یہاں تک کہ اونچائی والی رصد گاہوں میں۔
مجھے رفتار میں اضافے کی کوئی بڑی وجہ نظر نہیں آئی۔ سگنل کی رفتار تقریباً 8 انچ فی نینو سیکنڈ ہے۔ لہذا صرف سائز کو کم کرنے سے، تیز چپس ممکن ہیں۔
آپ پیکیجنگ تبدیلیوں اور کم سائیکل (1/فریکوئنسی) کی وجہ سے پھیلاؤ میں تاخیر میں فرق کا حساب لگا کر اپنی ریاضی کی جانچ کر سکتے ہیں۔ یعنی دھڑوں کی تاخیر/مدت کو کم کرنا۔ آپ کو معلوم ہوگا کہ یہ ایک راؤنڈنگ فیکٹر کے طور پر بھی ظاہر نہیں ہوتا ہے۔
ایک چیز جو میں شامل کرنا چاہتا ہوں وہ یہ ہے کہ بہت سے ICs، خاص طور پر پرانے ڈیزائن اور اینالاگ چپس، کم از کم اندرونی طور پر، اصل میں کم نہیں ہوتے ہیں۔ خودکار مینوفیکچرنگ میں بہتری کی وجہ سے، پیکجز چھوٹے ہو گئے ہیں، لیکن اس کی وجہ یہ ہے کہ عام طور پر DIP پیکجوں کے اندر کافی جگہ باقی رہ جاتی ہے، اس لیے نہیں کہ ٹرانزسٹر وغیرہ چھوٹے ہو گئے ہیں۔
روبوٹ کو تیز رفتار پک اینڈ پلیس ایپلی کیشنز میں چھوٹے اجزاء کو ہینڈل کرنے کے لیے کافی درست بنانے کے مسئلے کے علاوہ، ایک اور مسئلہ چھوٹے پرزوں کو قابل اعتماد طریقے سے ویلڈنگ کرنا ہے۔ خاص طور پر جب آپ کو طاقت/صلاحیت کی ضروریات کی وجہ سے اب بھی بڑے اجزاء کی ضرورت ہو۔ اسپیشل سولڈر پیسٹ کا استعمال کرتے ہوئے، اسپیشل سٹیپ سولڈر پیسٹ ٹیمپلیٹس (جہاں ضرورت ہو تھوڑی مقدار میں سولڈر پیسٹ لگائیں، لیکن پھر بھی بڑے اجزاء کے لیے کافی سولڈر پیسٹ فراہم کریں) بہت مہنگے ہونے لگے۔ تو میں سمجھتا ہوں کہ ایک سطح مرتفع ہے، اور سرکٹ بورڈ کی سطح پر مزید چھوٹا کرنا صرف ایک مہنگا اور قابل عمل طریقہ ہے۔ اس مقام پر، آپ سلکان ویفر کی سطح پر مزید انضمام بھی کر سکتے ہیں اور مجرد اجزاء کی تعداد کو کم سے کم تک آسان بنا سکتے ہیں۔
آپ اسے اپنے فون پر دیکھیں گے۔ 1995 کے آس پاس، میں نے کچھ ابتدائی موبائل فون گیراج کی فروخت میں چند ڈالر میں خریدے۔ زیادہ تر ICs سوراخ سے ہوتے ہیں۔ قابل شناخت CPU اور NE570 کمپینڈر، بڑا دوبارہ قابل استعمال IC۔
پھر میں نے کچھ اپ ڈیٹ شدہ ہینڈ ہیلڈ فونز کے ساتھ ختم کیا۔ بہت کم اجزاء ہیں اور تقریبا کچھ بھی واقف نہیں ہے۔ ICs کی ایک چھوٹی سی تعداد میں، نہ صرف کثافت زیادہ ہوتی ہے، بلکہ ایک نیا ڈیزائن (SDR دیکھیں) بھی اپنایا جاتا ہے، جو زیادہ تر مجرد اجزاء کو ختم کرتا ہے جو پہلے ناگزیر تھے۔
> (جہاں ضرورت ہو تھوڑی مقدار میں سولڈر پیسٹ لگائیں، لیکن پھر بھی بڑے اجزاء کے لیے کافی سولڈر پیسٹ فراہم کریں)
ارے، میں نے اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے "3D/Wave" ٹیمپلیٹ کا تصور کیا: جہاں سب سے چھوٹے پرزے ہیں وہاں پتلا، اور جہاں پاور سرکٹ ہے وہاں موٹا۔
آج کل، ایس ایم ٹی کے اجزاء بہت چھوٹے ہیں، آپ اپنے سی پی یو کو ڈیزائن کرنے اور اسے پی سی بی پر پرنٹ کرنے کے لیے اصلی مجرد اجزاء (74xx اور دیگر ردی کی ٹوکری نہیں) استعمال کرسکتے ہیں۔ اسے ایل ای ڈی کے ساتھ چھڑکیں، آپ اسے حقیقی وقت میں کام کرتے ہوئے دیکھ سکتے ہیں۔
سالوں میں، میں یقینی طور پر پیچیدہ اور چھوٹے اجزاء کی تیز رفتار ترقی کی تعریف کرتا ہوں. وہ زبردست پیشرفت فراہم کرتے ہیں، لیکن اس کے ساتھ ساتھ وہ پروٹوٹائپنگ کے تکراری عمل میں پیچیدگی کی ایک نئی سطح کا اضافہ کرتے ہیں۔
اینالاگ سرکٹس کی ایڈجسٹمنٹ اور نقلی رفتار اس سے کہیں زیادہ تیز ہے جو آپ لیبارٹری میں کرتے ہیں۔ جیسے جیسے ڈیجیٹل سرکٹس کی فریکوئنسی بڑھتی ہے، پی سی بی اسمبلی کا حصہ بن جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، ٹرانسمیشن لائن کے اثرات، تبلیغ میں تاخیر۔ کسی بھی جدید ٹیکنالوجی کی پروٹو ٹائپنگ کو لیبارٹری میں ایڈجسٹمنٹ کرنے کے بجائے ڈیزائن کو صحیح طریقے سے مکمل کرنے پر خرچ کیا جاتا ہے۔
شوق اشیاء، تشخیص کے لئے کے طور پر. سرکٹ بورڈ اور ماڈیول سکڑنے والے اجزاء اور پری ٹیسٹنگ ماڈیولز کا حل ہیں۔
اس سے چیزیں "مذاق" کھو سکتی ہیں، لیکن میرے خیال میں کام یا مشاغل کی وجہ سے آپ کے پروجیکٹ کو پہلی بار کام کرنا زیادہ معنی خیز ہو سکتا ہے۔
میں کچھ ڈیزائنوں کو تھرو ہول سے ایس ایم ڈی میں تبدیل کر رہا ہوں۔ سستی مصنوعات بنائیں، لیکن ہاتھ سے پروٹو ٹائپ بنانا مزہ نہیں ہے۔ ایک چھوٹی سی غلطی: "متوازی جگہ" کو "متوازی پلیٹ" کے طور پر پڑھنا چاہیے۔
نہیں، نظام کی جیت کے بعد، آثار قدیمہ کے ماہرین اب بھی اس کے نتائج سے الجھے رہیں گے۔ کون جانتا ہے، شاید 23ویں صدی میں، سیاروں کا اتحاد ایک نیا نظام اپنائے گا…
میں مزید اتفاق نہیں کر سکا۔ 0603 کا سائز کیا ہے؟ بلاشبہ، 0603 کو امپیریل سائز کے طور پر رکھنا اور 0603 میٹرک سائز 0604 (یا 0602) کو "کال کرنا" اتنا مشکل نہیں ہے، چاہے یہ تکنیکی طور پر غلط ہو (یعنی: اصل مماثل سائز - ویسے بھی نہیں)۔ سخت)، لیکن کم از کم سب کو معلوم ہو جائے گا کہ آپ کس ٹیکنالوجی کے بارے میں بات کر رہے ہیں (میٹرک/امپیریل)!
"عام طور پر، غیر فعال اجزاء جیسے ریزسٹرس، کیپسیٹرز، اور انڈکٹرز بہتر نہیں ہوں گے اگر آپ انہیں چھوٹا کرتے ہیں۔"