EN
تیز لینکس
انضمامی سرکٹ، یا مختصر طور پر آئی سی چپس، دراصل ننے منے حصوں کے چھوٹے چھوٹے مجموعوں پر مشتمل ہوتی ہیں ٹرانزسٹر مزاحمت کرنے والے، کنڈیسیٹر ، اور تمام قسم کے رابطوں کو عام طور پر سلیکون جیسے ایک ہی نیم موصل مادے کے ٹکڑے پر براہ راست تعمیر کیا جاتا ہے۔ جب تیار کنندہ ان چھوٹے چھوٹے اجزاء کے ہزاروں یا لاکھوں کو ایک ناخن کے برابر سائز کی چیز میں اکٹھا کرتے ہیں، تو وہ چپس تیار کرتے ہیں جو سگنلز کو بڑھانا، ڈیٹا کی پروسیسنگ کرنا اور بجلی کی تقسیم کو منظم کرنا جیسے بہت پیچیدہ کام کرنے کے قابل ہوتی ہیں۔ آج کے مربوط سرکٹس یہ کام ان انتہائی درست تہوں کی وجہ سے ہوتا ہے جو موصل، عازل اور نیم موصل مواد کو اوپر اوپر رکھ کر بنائی جاتی ہیں۔ یہ ٹیکنالوجی ہمارے روزمرہ استعمال کی اشیاء میں حیرت انگیز کارکردگی کو ممکن بناتی ہے، چاہے وہ ہمارے اسمارٹ فونز ہوں یا ہسپتالوں کے نگرانی کے آلات، اور پھر بھی پرانی ٹیکنالوجی کے مقابلے میں نسبتاً کم توانائی استعمال کرتے ہیں۔
آئی سی چپ کی کارکردگی چار بنیادی اجزاء پر منحصر ہوتی ہے:
| جزو | کردار | مثالی درخواست |
|---|---|---|
| ٹرانزسٹر | برقی سگنلز کو سوئچ یا تقویت دینا | سی پی یو لاجک گیٹس |
| مزاحم | ولٹیج اور کرنٹ کے بہاؤ کو کنٹرول کرنا | ولٹیج ڈویژن سرکٹس |
| کنڈیسیٹر | برقی چارج کو ذخیرہ کرنا اور خارج کرنا | نویز فلٹرنگ سرکٹس |
| انٹرکنیکٹس | عنصروں کے درمیان سگنلز کو رُوٹ کریں | چپ پر تانبے کے نشان |
یہ عناصر بے لوث طور پر ایک ساتھ کام کرتے ہیں، جہاں 5 نینومیٹر لیتھوگرافی جیسی جدید تیاری کی تکنیکیں تیز اور زیادہ موثر پروسیسنگ کے لیے گہرے انضمام کی اجازت دیتی ہیں۔
یہ درجہ بندی انجینئرز کو بہترین آئی سی قسم کا انتخاب کرنے کی اجازت دیتی ہے: سینسر انٹرفیس کے لیے انا لوگی، حساب کتاب کے لیے ڈیجیٹل، اور دونوں کی ضرورت والے اسمارٹ سسٹمز کے لیے مکسڈ-سگنل۔
جدید اسمارٹ فونز اور کمپیوٹرز آئی سی چپس پر انحصار کرتے ہیں تاکہ کمپیکٹ اور توانائی سے مؤثر ڈیزائن میں طاقتور پروسیسنگ فراہم کی جا سکے۔ یہ مائیکرو الیکٹرانک اجزاء حکم کی تکمیل سے لے کر نیٹ ورک کنکٹیویٹی تک ہر چیز کو درستگی کے ساتھ سنبھالتے ہیں۔
جدید موبائل پروسیسرز ایک سسٹم آن چپ (SoC) ٹیکنالوجی پر منحصر ہوتے ہیں جہاں سی پی یو، جی پی یو، اور مختلف اے آئی اجزاء ایک چھوٹے سے سلیکان کے ٹکڑے پر اکٹھے ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر ایپل کی A سیریز کے چپس یا کوالکوم کی سنیپ ڈریگن لائن اپ لیجیے۔ یہ چپس 4K ویڈیوز کو نمٹا سکتے ہیں اور حقیقی وقت میں زبان کا ترجمہ بھی کر سکتے ہیں، جو صرف چند سال پہلے ممکن نہیں تھا۔ گزشتہ سال لنکڈ ان کی کچھ صنعتی رپورٹس کے مطابق، یہ پرانے ماڈلز کے مقابلے میں تقریباً 20 فیصد تک کم گرم چلتے ہیں، حالانکہ استعمال کی شرائط کے مطابق اعداد و شمار میں فرق ہو سکتا ہے۔ عملی طور پر اس کا مطلب یہ ہے کہ آج کے اسمارٹ فونز صرف بنیادی کمپیوٹرز کے ساتھ مقابلہ نہیں کر رہے بلکہ درحقیقت ان سطحوں تک کارکردگی دکھا رہے ہیں جو ہم روایتی طور پر کم درجے کے لیپ ٹاپس سے توقع کرتے تھے۔
پاور مینجمنٹ انٹیگریٹڈ سرکٹس (PMICs) اسمارٹ فون کے اجزاء میں وولٹیج کی فراہمی کو منظم کرتے ہیں، جس سے غیر IC پر مبنی نظام کے مقابلے میں توانائی کے ضیاع میں 30% تک کمی آتی ہے (ایس ٹی مائیکرو الیکٹرانکس 2024)۔ اسی دوران، 5G ماڈمز میں ملی میٹر ویو ICs 10 Gbps سے زائد ڈاؤن لوڈ سپیڈ کو ممکن بناتے ہیں، جو بے دریغ اسٹریمنگ اور کلاؤڈ گیمنگ کے تجربات کی حمایت کرتا ہے۔
اعلیٰ کارکردگی والی کمپیوٹنگ خصوصی آئی سی معماری پر منحصر ہوتی ہے۔ اے ایم ڈی کے رائزین سیریز جیسے ڈیسک ٹاپ سی پی یوز 5 نینومیٹر فِن فیٹ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے 72 مم² ڈائز میں 16 کورز کو سمونے کے قابل ہوتے ہیں، جبکہ سرور گریڈ جی پی یوز 2020 کے ماڈلز کے مقابلے میں مصنوعی ذہانت کی تربیت کے کاموں کو 12 گنا تیزی سے پروسیس کرتے ہیں۔ یہ ترقیات تشکیل دیتی ہیں جیسے جنریٹو اے آئی اور حقیقی وقت میں رے ٹریسنگ جیسی نئی ٹیکنالوجیز کی بنیاد۔
ہماری اسمارٹ وچوں اور فٹنس بینڈز کے اندر موجود چھوٹے آئی سی چپس ہی وہ چیز ہیں جو ان ڈیوائسوں کو اتنی فعال رکھتی ہیں اور پھر بھی دن بھر تک چلتی رہتی ہیں۔ یہ GPS ٹریکنگ کو سنبھالتی ہیں، دل کی دھڑکن کی نگرانی کرتی ہیں، اور بیٹری کو تیزی سے ختم ہونے سے بچاتے ہوئے بلیوٹوتھ کنکشنز کا انتظام کرتی ہیں۔ گزشتہ سال چپ ساز اداروں کی شائع کردہ تحقیق کے مطابق، کچھ نئی کم طاقت والی مائیکرو کنٹرولر آئی سیز پرانی ماڈلز کے مقابلے میں توانائی کے استعمال کو تقریباً 40 فیصد تک کم کر دیتی ہیں۔ مارکیٹ کے رجحانات کو دیکھیں تو، 2024 میں صرف صحت کے معیارات پر مبنی پہننے کی ٹیکنالوجی کی دنیا بھر میں 84 ملین سے زائد فروخت ہوئی۔ ان میں سے 62 فیصد ڈیوائسوں نے صارفین کو چارج کے درمیان لمبے عرصے تک پہننے کا وقت دینے کے لیے ترقی یافتہ پاور مینجمنٹ انٹیگریٹڈ سرکٹس (PMICs) کو شامل کیا تھا۔
مزید سگنل آئی سیز میں اینالاگ سینسرز اور ڈیجیٹل پروسیسنگ کے امتزاج کی وجہ سے روزمرہ کے گیجٹس صحت کے اعداد و شمار کو اس سطح تک نشاندہی کرنے کے قابل ہوتے ہیں جو پہلے طبی آلات کے لیے مخصوص تھی۔ یہ چھوٹے آپٹیکل بائیوسینسرز اے ڈی سیز کے ساتھ مل کر خون کی آکسیجن کی سطح (ایس پی او 2) تقریباً 98 فیصد درستگی کے ساتھ چیک کرتے ہیں، جبکہ انہیں پہننے کے قابل اشیاء میں اس طرح فٹ کیا جاتا ہے جو ایک دام کے سکے سے تھوڑی سی موٹی ہوتی ہیں۔ پونمون انسٹی ٹیوٹ کی جانب سے 2023 میں کی گئی ایک حالیہ تحقیق میں یہ حیرت انگیز بات سامنے آئی کہ ان پہننے کے قابل نظاموں کے ذریعے حقیقی وقت میں ای سی جی کی نگرانی دل کے مریضوں کی ہسپتال میں دوبارہ داخلہ کی شرح کو تقریباً 22 فیصد تک کم کر دیتی ہے۔ اس سے بھی زیادہ دلچسپ بات یہ ہے کہ یہ آن بورڈ اے آئی چپس مسائل کو کتنی تیزی سے پکڑ لیتی ہیں۔ یہ غیر منظم دل کی دھڑکن جیسے عروی تشنج کو صرف تقریباً 15 سیکنڈز میں پکڑ لیتی ہیں، جس کا مطلب ہے کہ بڑی تصویر کو دیکھتے ہوئے قدرے بچت ہوتی ہے— تخمینہ کے مطابق 10,000 صارفین کے لحاظ سے ہر سال تقریباً 740,000 ڈالر بچت ہوتی ہے۔
جدید اشیاء میں پائی جانے والی موٹر کنٹرول آئی سیز فریجوں میں کمپریسرز کے کام کرنے کی کارکردگی کو بہتر بنانے اور دھونے والی مشینوں میں پانی کے بہاؤ کو منظم کرنے جیسی چیزوں میں مدد کرتی ہیں، جس سے ان آلات کا چلنا خاموش اور مختلف حالات کے مطابق موافقت بہتر ہوتی ہے۔ جب مارکیٹ کے رجحانات پر نظر ڈالی جائے تو، فیوچر مارکیٹ ان سائٹس کی گذشتہ سال کی رپورٹ کے مطابق، صارفین کی اشیاء ان قسم کی انضمامی سرکٹس کی کل طلب کا تقریباً 21.2 فیصد ہیں۔ تھرموسٹیٹس بھی اینالاگ آئی سی ٹیکنالوجی پر انحصار کرتے ہیں، جو ہمیں محسوس ہونے والی درجہ حرارت کی تبدیلیوں کو درست ڈیجیٹل پڑھنے میں تبدیل کر دیتی ہے تاکہ ہمارے گھر صرف آدھے درجہ سیلسیس کے فرق تک آرام دہ رہیں۔
ہمارے گھروں میں 32 بٹ مائیکرو کنٹرولرز ان تمام قسم کی حقیقی وقت کی معلومات کو سنبھالتے ہیں جو آئیو ٹی نیٹ ورکس کے ذریعے آتی ہیں۔ وہ بنیادی طور پر حرکت کے سینسرز، نمی کے ڈیٹیکٹرز اور ان اسمارٹ پلگس جیسی چیزوں کے سگنلز کے لیے ٹریفک کاپ کی طرح کام کرتے ہیں جنہیں ہم حال ہی میں ہر جگہ دیکھ رہے ہیں۔ حالیہ صنعتی رپورٹس کے مطابق، آجکل گھریلو خودکار اشیاء کے تقریباً دو تہائی حصے میں جو چپس ہوتی ہیں انہیں مکسڈ سگنل چپس کہا جاتا ہے۔ یہ اجزاء درجہ حرارت میں تبدیلیوں کی نگرانی سے لے کر وائی فائی کنکشنز کو ایک ہی وقت میں منظم کرنے تک ہر چیز سنبھالتے ہیں۔ عام لوگوں کے لیے اس کا کیا مطلب ہے؟ اس کا مطلب یہ ہے کہ ہمارے فریج دراصل یہ سیکھ سکتے ہیں کہ بجلی کی قیمتیں کب بڑھ جاتی ہیں اور خود بخود غیر مصروف اوقات میں اپنے کام کو منتقل کر لیتے ہیں۔ سیکیورٹی کیمرے تب تک بجلی ضائع کرنا بند کر دیتے ہیں جب تک کوئی واقعی گھر پر موجود نہیں ہوتا، اور صرف تب چالو ہوتے ہیں جب وہ گھر میں رہنے والوں کی محرک عادات کی بنیاد پر متحرک حرکت کا پتہ لگاتے ہیں۔
یوروپی یونین کے اکو ڈیزائن 2025 کے اصول پیدا کرنے والوں کو روزمرہ کے گھریلو آلات میں زیادہ اینالاگ آئی سی ٹیکنالوجی شامل کرنے پر مجبور کر رہے ہیں، جس نے 2019 کے بعد سے بیک اپ طاقت کے استعمال کو تقریباً 40 فیصد تک کم کرنے میں کامیابی حاصل کی ہے۔ وولٹیج ریگولیٹرز اور ان خوبصورت پی ایم آئی سی اجزاء جیسی چیزوں کی بدولت ہی یہ آلے بےکار حالت میں اس اہم 1 واٹ کی حد سے تجاوز کیے بغیر انرجی اسٹار کی ضروریات کو پورا کر پاتے ہیں۔ آگے دیکھتے ہوئے، صنعتی پیش گوئیاں بتاتی ہیں کہ 2029 تک ان اینالاگ چپس کے مارکیٹ میں تقریباً 17 بلین ڈالر کا اضافہ ہوگا۔ حالیہ مارکیٹ تجزیہ کی رپورٹس کے مطابق، اسمارٹ تھرمواسٹیٹس اور جدید تعمیر و تودی نظام اس تبدیلی کی قیادت کر رہے ہیں۔ اعداد و شمار تیز ترقی کی کہانی بیان کرتے ہیں کیونکہ کمپنیاں توانائی کی موثریت کے لیے انتظامی تقاضوں اور صارفین کی توقعات دونوں کو پورا کرنے کے لیے دوڑ رہی ہیں۔
سٹریمنگ ڈیوائسز اور اسمارٹ ٹی ویز کا دل وہ چھوٹے آئی سی چپس ہوتے ہیں جو پردے کے پیچھے کام کرتے ہوئے ہائی ریزولوشن ویڈیو کو ڈی کوڈ، پروسیس اور بھیجتے ہیں جس کی ہم توقع کرتے ہیں۔ یہ چھوٹے محنتی کارندے 4K کو اس سے بہتر دکھانے، ٹیڑھی حرکتوں کو ہموار کرنے اور انٹرنیٹ کنکشن کی معیار کے مطابق معیار کو ڈھالنے جیسی چیزوں کا خیال رکھتے ہیں۔ کچھ مخصوص چپس HDR مواد کو سنبھالنے پر مرکوز ہوتی ہیں، جس کا مطلب ہے زیادہ امیر رنگ اور گہرے سیاہ رنگ بغیر بیٹری تیزی سے ختم ہوئے، جو چھوٹی سٹریمنگ اسٹکس پر ہوتی ہیں جو لوگ اپنے ٹی وی میں لگاتے ہیں۔ اب ہم 8K مواد کے لیے تقریباً 12 گیگابِٹ فی سیکنڈ کی رفتار کی بات کر رہے ہیں، جو زیادہ تر لوگوں کو ابھی درکار نہیں ہوتی لیکن تاہم مینوفیکچررز اسے بناتے رہتے ہیں کیونکہ مقابلہ ایجاد کو آگے بڑھاتا ہے۔
مخلوط سگنل انٹیگریٹڈ سرکٹس پرانی اینالاگ آڈیو سگنلز اور جدید ڈیجیٹل پروسیسنگ کی ٹیکنا لوجی کے درمیان کنکشن پوائنٹ کے طور پر کام کرتے ہیں، جس کی وجہ سے نوائس کینسلیشن، خوبصورت سپیشل آڈیو اثرات، اور وہ ڈائنامک کانٹراسٹ بوسٹ ممکن ہوتی ہے جو آج کے اسمارٹ ٹی ویز میں دیکھی جاتی ہے۔ یہ چھوٹے چپس ریئل ٹائم ویڈیو اینہانسمنٹ الگورتھمز کو طاقت فراہم کرتے ہیں جو درحقیقت مصنوعی ذہانت کے ساتھ مل کر عام 1080p مواد کو اپ اسکیل کرتے ہیں تاکہ وہ تقریباً 4K مواد کی طرح نظر آئے۔ ان اجزاء کے اندر ADCs (اینالاگ ٹو ڈیجیٹل کنورٹرز) موجود ہوتے ہیں جو 192 کلو ہرٹز سے زیادہ رفتار سے سیمپلنگ کرتے ہیں، جس سے ساؤنڈ بارز اور ہوم تھیٹر سسٹمز کو وہ پروفیشنل اسٹوڈیو کوالٹی آڈیو تجربہ حاصل ہوتا ہے جس کا تصور بھی زیادہ تر لوگ اپنے لونگ رومز میں نہیں کر سکتے تھے۔ اس پوری ترتیب کو واقعی دلچسپ بنانے والی بات یہ ہے کہ یہ پرانے سامان کے ساتھ مطابقت برقرار رکھتے ہوئے بھی ہماری اسکرینز اور اسپیکرز کی ادائیگی کی حدود کو آگے بڑھاتی ہے۔
گیمرز جو رے ٹریسنگ کے ذریعے حقیقت پسندانہ لائٹنگ اثرات کے ساتھ ساتھ فی سیکنڈ 120 فریم یا اس سے بہتر چاہتے ہیں، وہ ان انضمامی سرکٹس کی مانگ کو بڑھا رہے ہیں جو ٹیرافlops پروسیسنگ پاور کے تناظر میں ایک وقت میں بڑی مقدار میں ڈیٹا کو سنبھال سکتے ہی ہیں۔ 2023 میں پونمون انسٹی ٹیوٹ کی حالیہ تحقیق کے مطابق، اب تمام اعلیٰ درجے کے گیمنگ سسٹمز میں طاقتور گرافکس کارڈز موجود ہیں جن میں جدید ترین چپ ڈیزائن شامل ہیں جو مشکل تین ستارہ گیمز چلانے کے دوران ان پٹ لیگ کو دس ملی سیکنڈ سے کم پر برقرار رکھتے ہیں۔ کنسول سازوں نے بھی حصہ لیا ہے، توانائی بچانے والی 5 نینومیٹر عمل تکنیک والی چپس کا انتخاب کیا ہے جو حرارت کو منظم کرنے میں مدد کرتی ہیں اور اس کے باوجود مضبوط کارکردگی فراہم کرتی ہیں۔ ان تمام ترقیات کی وجہ سے گذشتہ سال کے مقابلے میں کلاؤڈ گیمنگ سروسز میں تقریباً 33 فیصد اضافہ دیکھا گیا ہے۔ ان پلیٹ فارمز کے پیچھے موجود سرورز کو بھی صنعتی طاقت کے پروسیسرز کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ وہ مختلف آلات پر ایک وقت میں کھیلنے والے لاکھوں افراد کے لیے پوری گیمز کو فوری طور پر تشکیل دے رہے ہوتے ہیں۔