चिप क्षेत्र

1. चिप क्षेत्र

चिप क्षेत्र, जिसे सेमीकंडक्टर उद्योग के रूप में भी जाना जाता है, आधुनिक तकनीक की रीढ़ की हड्डी है। यह उद्योग उन जटिल इलेक्ट्रॉनिक सर्किटों के डिजाइन, विकास, निर्माण और विपणन से संबंधित है जो आज हमारे लगभग हर उपकरण में पाए जाते हैं - स्मार्टफोन से लेकर कंप्यूटर, कारों और चिकित्सा उपकरणों तक। इस लेख में, हम चिप क्षेत्र के मूल सिद्धांतों, इसके विभिन्न पहलुओं और बाइनरी विकल्पों के व्यापारियों के लिए इसके महत्व को विस्तार से समझेंगे।

चिप क्षेत्र का परिचय

चिप क्षेत्र का इतिहास ट्रांजिस्टर के आविष्कार के साथ शुरू होता है, जिसे 1947 में बेल लैब्स में जॉन बार्डीन, वाल्टर ब्रेटन और विलियम शॉक्ली द्वारा विकसित किया गया था। ट्रांजिस्टर ने वैक्यूम ट्यूब की जगह ली, जो उस समय इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग किए जाते थे, और इसने इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को छोटा, तेज और अधिक ऊर्जा कुशल बनाने का मार्ग प्रशस्त किया।

1958 में, जैक किल्बी ने एकीकृत परिपथ (IC) का आविष्कार किया, जिसे चिप के रूप में भी जाना जाता है। IC ने कई ट्रांजिस्टर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक घटकों को एक ही छोटे सिलिकॉन चिप पर एकीकृत करने की अनुमति दी। इस आविष्कार ने माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स के युग की शुरुआत की और चिप क्षेत्र के विकास को गति दी।

चिप निर्माण प्रक्रिया

चिप निर्माण एक जटिल और बहु-चरणीय प्रक्रिया है जिसमें उच्च स्तर की सटीकता और विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है। यहां मुख्य चरण दिए गए हैं:

डिजाइन: चिप डिजाइनरों द्वारा इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन ऑटोमेशन (EDA) सॉफ्टवेयर का उपयोग करके चिप के लेआउट और कार्यक्षमता को परिभाषित किया जाता है।
वेफर निर्माण: उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन को पिघलाकर एक बेलनाकार आकार बनाया जाता है, जिसे फिर पतली वेफर में काटा जाता है।
फोटोलीथोग्राफी: वेफर की सतह पर एक प्रकाश-संवेदनशील सामग्री (फोटोरेसिस्ट) की एक परत चढ़ाई जाती है। फिर, एक मास्क का उपयोग करके, फोटोरेसिस्ट को प्रकाश के संपर्क में लाया जाता है, जिससे चिप के सर्किट पैटर्न की एक छवि बनती है।
उत्कीर्णन: उजागर फोटोरेसिस्ट को हटा दिया जाता है, जिससे वेफर की सतह पर सर्किट पैटर्न उत्कीर्ण हो जाता है।
डोपिंग: वेफर में अशुद्धियों (डोपेंट) को जोड़ा जाता है ताकि इसकी विद्युत चालकता को बदला जा सके।
मेटलाइजेशन: धातु की परतों को चिप पर जमा किया जाता है ताकि सर्किट के विभिन्न हिस्सों को जोड़ा जा सके।
परीक्षण और पैकेजिंग: प्रत्येक चिप का परीक्षण किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि यह ठीक से काम कर रही है। फिर, चिप को एक सुरक्षात्मक पैकेज में रखा जाता है।

चिप के प्रकार

विभिन्न प्रकार के चिप उपलब्ध हैं, जिनमें से प्रत्येक को विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है:

सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (CPU): कंप्यूटर का "मस्तिष्क" जो निर्देशों को निष्पादित करता है। इंटेल और AMD CPU के प्रमुख निर्माता हैं।
ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट (GPU): छवियों और वीडियो को संसाधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया। NVIDIA और AMD GPU के प्रमुख निर्माता हैं।
मेमोरी चिप: डेटा को संग्रहीत करने के लिए उपयोग किया जाता है। सैमसंग, माइक्रोन और SK Hynix मेमोरी चिप के प्रमुख निर्माता हैं।
माइक्रोकंट्रोलर: छोटे, स्व-निहित कंप्यूटर जो विशिष्ट कार्यों को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। STMicroelectronics और Texas Instruments माइक्रोकंट्रोलर के प्रमुख निर्माता हैं।
एनालॉग चिप: वास्तविक दुनिया के एनालॉग सिग्नल को संसाधित करने के लिए उपयोग किया जाता है। Analog Devices और Texas Instruments एनालॉग चिप के प्रमुख निर्माता हैं।

चिप के प्रकार
चिप प्रकार	विवरण	अनुप्रयोग
CPU	निर्देशों को निष्पादित करता है	कंप्यूटर, स्मार्टफोन
GPU	छवियों और वीडियो को संसाधित करता है	गेमिंग, ग्राफिक डिजाइन
मेमोरी चिप	डेटा संग्रहीत करता है	कंप्यूटर, स्मार्टफोन, डेटा सेंटर
माइक्रोकंट्रोलर	विशिष्ट कार्यों को नियंत्रित करता है	ऑटोमोटिव, औद्योगिक उपकरण
एनालॉग चिप	एनालॉग सिग्नल को संसाधित करता है	सेंसर, ऑडियो उपकरण