TED@Merck KGaA, Darmstadt, Germany
Karl Skjonnemand: The self-assembling computer chips of the future
કાર્લ સ્કજોનમંડ: ભવિષ્યની સ્વ-એસેમ્બલ કમ્પ્યુટર ચિપ્સ
Filmed:
Readability: 5.8
1,671,400 views
ટ્રાંઝિસ્ટર કે જે તમારા ખિસ્સામાંથી ફોનને શક્તિ આપે છે તે અકલ્પ્ય રીતે નાનું હોય છે: તમે તેમાંના 3,000 કરતા વધારે માનવ વાળની પહોળાઈમાં ફીટ કરી શકો છો. પરંતુ ચહેરાની ઓળખ અને વૃધ્ધિ વાસ્તવિકતા જેવા ક્ષેત્રોમાં નવીનતાઓ રાખવા માટે, આપણે આપણા કમ્પ્યુટર ચિપ્સમાં વધુ કમ્પ્યુટિંગ પાવર પેક કરવાની જરૂર છે - અને આપણે અવકાશની બહાર દોડી રહ્યા છીએ. આ આગળ વિચારવાની વાતોમાં, તકનીકી વિકાસકર્તા કાર્લ સ્ક્જોનેમંડ ચિપ્સ બનાવવા માટેની એક નવી નવી રીત રજૂ કરે છે. "આ પરમાણુ ઉત્પાદનના નવા યુગની પરો. હોઈ શકે છે," સ્ક .જોનેમંડ કહે છે.
Karl Skjonnemand - Technology developer
As a passionate technology leader, Karl Skjonnemand has a hunger for solutions to advanced technology problems. Full bio
As a passionate technology leader, Karl Skjonnemand has a hunger for solutions to advanced technology problems. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
Computers used to be as big as a room.
0
1246
3584
કમ્પ્યુટર ઓરડા જેટલા મોટા વપરાતા હતા.
00:16
But now they fit in your pocket,
1
4854
1592
પરંતુ હવે તેઓ તમારા ખિસ્સામાં
00:18
on your wrist
2
6470
1171
જાય છે,તમારા કાંડા પર
00:19
and can even be implanted
inside of your body.
inside of your body.
3
7665
3319
અને શરીરની અંદર પણ કાર્યરત રોપી શકો છો.
00:23
How cool is that?
4
11008
1281
તે કેટલું સરસ કહેવાય ? અને
00:24
And this has been enabled
by the miniaturization of transistors,
by the miniaturization of transistors,
5
12809
4337
આ ટ્રાન્ઝિસ્ટરના લઘુકરણ દ્વારા સક્ષમ કરવા
00:29
which are the tiny switches
in the circuits
in the circuits
6
17170
2492
માંઆવ્યું છે,જેઓ સર્કિટ્સમાં નાના સ્વિચ છે
00:31
at the heart of our computers.
7
19686
1776
આપણા કમ્પ્યુટર્સના હૃદયમાં. અને
00:34
And it's been achieved
through decades of development
through decades of development
8
22051
3172
તે વિકાસના દાયકાઓ દ્વારા પ્રાપ્ત થયું છે
00:37
and breakthroughs
in science and engineering
in science and engineering
9
25247
2798
અને વિજ્ઞાન અને ઈજનેરીમાં પ્રગતિઓ
00:40
and of billions of dollars of investment.
10
28069
2672
અને અબજો ડોલરનું રોકાણ. પરંતુ
00:43
But it's given us
vast amounts of computing,
vast amounts of computing,
11
31352
2748
અમને સંખ્યાબંધ ગણતરીમાં આપવામાં આવ્યું છે,
00:46
huge amounts of memory
12
34124
1805
વિશાળ પ્રમાણમાં મેમરી (સ્મૃતિ) અને
00:47
and the digital revolution
that we all experience and enjoy today.
that we all experience and enjoy today.
13
35953
4942
ડિજિટલ ક્રાંતિ કે જે આપણે બધા અનુભવીએ છીએ
00:53
But the bad news is,
14
41665
2768
અને આજે માણીએ છીએ. પરંતુ ખરાબ સમાચાર એ છે,
00:56
we're about to hit a digital roadblock,
15
44457
3132
અમે ડિજિટલ માર્ગ અવરોધિત કરીશું,
00:59
as the rate of miniaturization
of transistors is slowing down.
of transistors is slowing down.
16
47613
4350
લઘુચિત્રકરણ દર તરીકે
ટ્રાન્ઝિસ્ટરનું કામ ધીમું થઈ રહ્યું છે.
ટ્રાન્ઝિસ્ટરનું કામ ધીમું થઈ રહ્યું છે.
01:04
And this is happening
at exactly the same time
at exactly the same time
17
52471
2874
અને આ બરાબર તે જ સમયે થઈ રહ્યું છે
01:07
as our innovation in software
is continuing relentlessly
is continuing relentlessly
18
55369
3998
સોફ્ટવેર તરીકે અમારી નવીનતા
સતત અવિરતપણે ચાલુ છે
સતત અવિરતપણે ચાલુ છે
01:11
with artificial intelligence and big data.
19
59391
3760
કૃત્રિમ બુદ્ધિ અને મોટા ડેટા સાથે. અને
01:15
And our devices regularly perform
facial recognition or augment our reality
facial recognition or augment our reality
20
63175
5040
અમારા ઉપકરણો ચહેરાની માન્યતા અને આપણી
વાસ્તવિકતા નિયમિતપણે
01:20
or even drive cars down
our treacherous, chaotic roads.
our treacherous, chaotic roads.
21
68239
4225
અથવા તો કાર નીચે ચલાવો
અમારા વિશ્વાસઘાત, અસ્તવ્યસ્ત રસ્તાઓ.
અમારા વિશ્વાસઘાત, અસ્તવ્યસ્ત રસ્તાઓ.
01:24
It's amazing.
22
72959
1207
આ અદભૂત છે.પરંતુ જો અમે
01:26
But if we don't keep up
with the appetite of our software,
with the appetite of our software,
23
74618
4667
અમારા સો્ટવેરની ભૂખ સાથે ચાલુ રાખીએનહીં,
01:31
we could reach a point
in the development of our technology
in the development of our technology
24
79309
3787
અમે એક બિંદુ સુધી પહોંચી શકે છે
અમારી તકનીકીના વિકાસમાં
અમારી તકનીકીના વિકાસમાં
01:35
where the things that we could do
with software could, in fact, be limited
with software could, in fact, be limited
25
83120
4210
જ્યાં અમે કરી શકીએ તે વસ્તુઓ
સોફ્ટવેર સાથે, હકીકતમાં, મર્યાદિત હોઈ શકે
સોફ્ટવેર સાથે, હકીકતમાં, મર્યાદિત હોઈ શકે
01:39
by our hardware.
26
87354
1271
અમારા હાર્ડવેર દ્વારા.
01:41
We've all experienced the frustration
of an old smartphone or tablet
of an old smartphone or tablet
27
89075
4508
આપણે બધાએ હતાશાનો અનુભવ કર્યો છે
જૂના સ્માર્ટફોન અથવા ટેબ્લેટનું
જૂના સ્માર્ટફોન અથવા ટેબ્લેટનું
01:45
grinding slowly to a halt over time
28
93607
3164
સમય જતાં ધીમે ધીમે પીસવું
01:48
under the ever-increasing weight
of software updates and new features.
of software updates and new features.
29
96795
3975
સતત વધતા વજન હેઠળ
સો્ટવેર અપડેટ્સ અને નવી સુવિધાઓ. અને તે
સો્ટવેર અપડેટ્સ અને નવી સુવિધાઓ. અને તે
01:52
And it worked just fine
when we bought it not so long ago.
when we bought it not so long ago.
30
100794
3383
માત્ર દંડ કામ કર્યું જ્યારે આપણે
તેને ખૂબ લાંબા સમય
01:56
But the hungry software engineers
have eaten up all the hardware capacity
have eaten up all the hardware capacity
31
104201
4510
પહેલા ખરીધું ન હતું,પરંતુ સમય જતાં ભૂખ્યા
ભૂખ્યા સોફ્ટવેર એન્જિ
02:00
over time.
32
108735
1306
નિયરોએ બધી હાર્ડવેર ક્ષમતા
ઉઠાવી લીધી છે
02:03
The semiconductor industry
is very well aware of this
is very well aware of this
33
111883
3612
સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ
આ ખૂબ જ સારી રીતે જાગૃત છે
આ ખૂબ જ સારી રીતે જાગૃત છે
02:07
and is working on
all sorts of creative solutions,
all sorts of creative solutions,
34
115519
3884
અને કાર્યરત છે
તમામ પ્રકારના સર્જનાત્મક ઉકેલો,
તમામ પ્રકારના સર્જનાત્મક ઉકેલો,
02:11
such as going beyond transistors
to quantum computing
to quantum computing
35
119427
4311
જેમ કે ટ્રાંઝિસ્ટરથી આગળ વધવું
ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ માટે
ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ માટે
02:15
or even working with transistors
in alternative architectures
in alternative architectures
36
123762
4212
અથવા ટ્રાંઝિસ્ટર સાથે પણ કામ કરી રહ્યા છે
વૈકલ્પિક સ્થાપત્યમાં
વૈકલ્પિક સ્થાપત્યમાં
02:19
such as neural networks
37
127998
1603
જેમ કે ન્યુરલ નેટવર્ક
02:21
to make more robust
and efficient circuits.
and efficient circuits.
38
129625
3013
વધુ મજબૂત બનાવવા માટે
અને કાર્યક્ષમ સર્કિટ્સ.
અને કાર્યક્ષમ સર્કિટ્સ.
02:25
But these approaches
will take quite some time,
will take quite some time,
39
133270
3339
પરંતુ આ અભિગમો
થોડો સમય લેશે,
થોડો સમય લેશે,
02:28
and we're really looking for a much more
immediate solution to this problem.
immediate solution to this problem.
40
136633
4627
અને આપણે ખરેખર ઘણું બધુ શોધી રહ્યા છીએ
આ સમસ્યાનું તાત્કાલિક નિરાકરણ.
આ સમસ્યાનું તાત્કાલિક નિરાકરણ.
02:34
The reason why the rate of miniaturization
of transistors is slowing down
of transistors is slowing down
41
142899
4782
લઘુચિત્રકરણનો દર શા માટે છે
ટ્રાંઝિસ્ટરનું કામ ધીમું થઈ રહ્યું છે
ટ્રાંઝિસ્ટરનું કામ ધીમું થઈ રહ્યું છે
02:39
is due to the ever-increasing complexity
of the manufacturing process.
of the manufacturing process.
42
147705
4686
સતત વધતી જટિલતાને કારણે છે
ઉત્પાદન પ્રક્રિયા. એક મોટું,
ઉત્પાદન પ્રક્રિયા. એક મોટું,
02:45
The transistor used to be
a big, bulky device,
a big, bulky device,
43
153142
3250
ભારે ઉપકરણ ટ્રાંઝિસ્ટર તરીકે થતો હતો
02:48
until the invent of the integrated circuit
44
156416
3309
એકીકૃત સર્કિટની શોધ સુધી કે જે
02:51
based on pure crystalline silicon wafers.
45
159749
2691
શુદ્ધ સ્ફટિકીય સિલિકોન વેફર પર આધારિત છે.
02:54
And after 50 years
of continuous development,
of continuous development,
46
162946
2779
અને ૫૦ વર્ષ પછી સતત વિકાસ,અમે હવે
02:57
we can now achieve
transistor features dimensions
transistor features dimensions
47
165749
3373
ટ્રાન્ઝિસ્ટર વિશેષતાઓ પ્રાપ્ત કરી દર્શાવી
03:01
down to 10 nanometers.
48
169146
2529
શકીએ છીએ, નીચે ૧૦ નેનોમીટર.
03:04
You can fit more than
a billion transistors
a billion transistors
49
172361
2437
તમે એક કરતાં વધુ અબજ ટ્રાન્ઝિસ્ટર
ફિટ કરી શકો છો
ફિટ કરી શકો છો
03:06
in a single square millimeter of silicon.
50
174822
2963
સિલિકોનના એક ચોરસ મિલીમીટરમાં.
03:10
And to put this into perspective:
51
178273
2022
અને આને પરિપ્રેક્ષ્યમાં મૂકવા માટે:
03:12
a human hair is 100 microns across.
52
180319
3826
માનવ વાળ ૧૦૦ માઇક્રોન છે.
03:16
A red blood cell,
which is essentially invisible,
which is essentially invisible,
53
184169
2519
લાલ રક્તકણો,
જે આવશ્યકરૂપે અદ્રશ્ય છે,
જે આવશ્યકરૂપે અદ્રશ્ય છે,
03:18
is eight microns across,
54
186712
1599
આઠ માઇક્રોન છે,
03:20
and you can place 12 across
the width of a human hair.
the width of a human hair.
55
188335
3400
અને તમે આજુ બાજુ ૧૨ મૂકી શકો છો
માનવ વાળ પહોળાઈ.
માનવ વાળ પહોળાઈ.
03:24
But a transistor, in comparison,
is much smaller,
is much smaller,
56
192467
3100
પરંતુ એક ટ્રાન્ઝિસ્ટર, તેની તુલનામાં,
ખૂબ નાનું છે,
ખૂબ નાનું છે,
03:27
at a tiny fraction of a micron across.
57
195591
3848
સમગ્ર માઇક્રોનના નાના અપૂર્ણાંક પર.
03:31
You could place more than 260 transistors
58
199463
3546
તમે ૨૬૦ થી વધુ ટ્રાંઝિસ્ટર મૂકી શકો છો
03:35
across a single red blood cell
59
203033
1978
એક જ લાલ રક્તકણોની પાર
03:37
or more than 3,000 across
the width of a human hair.
the width of a human hair.
60
205035
4464
અથવા આજુબાજુ ૩,૦૦૦ થી વધુ
માનવ વાળ પહોળાઈ.
માનવ વાળ પહોળાઈ.
03:41
It really is incredible nanotechnology
in your pocket right now.
in your pocket right now.
61
209523
4324
તે ખરેખર અતુલ્ય નેનો ટેકનોલોજી છે
હમણાં તમારા ખિસ્સા માં.
હમણાં તમારા ખિસ્સા માં.
03:47
And besides the obvious benefit
62
215204
2188
અને સ્પષ્ટ લાભ ઉપરાંત
03:49
of being able to place more,
smaller transistors on a chip,
smaller transistors on a chip,
63
217416
3834
વધુ મૂકવા માટે સક્ષમ હોવાના,
ચિપ પર નાના ટ્રાન્ઝિસ્ટર,
ચિપ પર નાના ટ્રાન્ઝિસ્ટર,
03:53
smaller transistors are faster switches,
64
221984
3492
નાના ટ્રાન્ઝિસ્ટર ઝડપી સ્વીચો છે,
03:58
and smaller transistors are also
more efficient switches.
more efficient switches.
65
226166
4401
અને નાના ટ્રાન્ઝિસ્ટર પણ છે
વધુ કાર્યક્ષમ સ્વીચો.
વધુ કાર્યક્ષમ સ્વીચો.
04:02
So this combination has given us
66
230591
2477
તેથી આ સંયોજન અમને આપવામાં આવ્યું છે
04:05
lower cost, higher performance
and higher efficiency electronics
and higher efficiency electronics
67
233092
4299
ઓછી કિંમત, ઉચ્ચ પ્રભાવ
અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ઇલેક્ટ્રોનિક્સ
અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ઇલેક્ટ્રોનિક્સ
04:09
that we all enjoy today.
68
237415
2063
કે જે આપણે બધા આજે માણીએ છીએ.
04:14
To manufacture these integrated circuits,
69
242415
2764
આ સંકલિત સર્કિટ્સ બનાવવા માટે,
04:17
the transistors are built up
layer by layer,
layer by layer,
70
245203
3208
ટ્રાન્ઝિસ્ટર સ્તર દ્વારા સ્તર બંધાય છે,
04:20
on a pure crystalline silicon wafer.
71
248435
2353
શુદ્ધ સ્ફટિકીય સિલિકોન વેફર પર.
04:23
And in an oversimplified sense,
72
251332
2228
અને સ્પષ્ટ અર્થમાં,
04:25
every tiny feature
of the circuit is projected
of the circuit is projected
73
253584
4281
દરેક નાના લક્ષણ
સર્કિટનો અંદાજ છે
સર્કિટનો અંદાજ છે
04:29
onto the surface of the silicon wafer
74
257889
2332
સિલિકોન વેફરની સપાટી પર અને પ્રકાશ
04:32
and recorded in a light-sensitive material
75
260245
3679
-સંવેદનશીલ સામગ્રીમાં નોંધાયેલ છે
04:35
and then etched through
the light-sensitive material
the light-sensitive material
76
263948
2939
અને પછી દ્વારા બંધાયેલ
પ્રકાશ સંવેદનશીલ સામગ્રી
પ્રકાશ સંવેદનશીલ સામગ્રી
04:38
to leave the pattern
in the underlying layers.
in the underlying layers.
77
266911
3021
પેટર્ન છોડી અંતર્ગત સ્તરોમાં.
04:42
And this process has been
dramatically improved over the years
dramatically improved over the years
78
270612
4084
અને આ પ્રક્રિયા રહી છે
વર્ષોથી નાટકીય રીતે સુધારો થયો
વર્ષોથી નાટકીય રીતે સુધારો થયો
04:46
to give the electronics
performance we have today.
performance we have today.
79
274720
2773
ઇલેક્ટ્રોનિક્સ આપવા માટે
આજે આપણી પાસે કામગીરી છે.
આજે આપણી પાસે કામગીરી છે.
04:50
But as the transistor features
get smaller and smaller,
get smaller and smaller,
80
278279
3442
પરંતુ ટ્રાંઝિસ્ટર સુવિધાઓ તરીકે
નાના-નાના થાવ,
નાના-નાના થાવ,
04:53
we're really approaching
the physical limitations
the physical limitations
81
281745
3037
અમે ખરેખર નજીક આવી રહ્યા છીએ
શારીરિક મર્યાદાઓ
શારીરિક મર્યાદાઓ
04:56
of this manufacturing technique.
82
284806
1883
આ ઉત્પાદન તકનીકની.
05:00
The latest systems
for doing this patterning
for doing this patterning
83
288515
3105
નવીનતમ સિસ્ટમો આ પેટર્નિંગ કરવા માટે
05:03
have become so complex
84
291644
2303
તેથી જટિલ બની ગયા છે
05:05
that they reportedly cost
more than 100 million dollars each.
more than 100 million dollars each.
85
293971
4730
કે તેઓ અહેવાલ ખર્ચ
દરેક કરતાં વધુ ૧૦૦ મિલિયન ડોલર.
દરેક કરતાં વધુ ૧૦૦ મિલિયન ડોલર.
05:10
And semiconductor factories
contain dozens of these machines.
contain dozens of these machines.
86
298725
4287
અને સેમિકન્ડક્ટર ફેક્ટરીઓ
આ મશીનો ડઝનેક સમાવે છે.
આ મશીનો ડઝનેક સમાવે છે.
05:15
So people are seriously questioning:
Is this approach long-term viable?
Is this approach long-term viable?
87
303036
4426
તેથી લોકો ગંભીરતાથી પ્રશ્ન કરી રહ્યા છે:
શું આ અભિગમ લાંબા ગાળાના સધ્ધર છે?
શું આ અભિગમ લાંબા ગાળાના સધ્ધર છે?
05:20
But we believe we can do
this chip manufacturing
this chip manufacturing
88
308441
3680
પરંતુ અમે માનીએ છીએ કે આપણે કરી શકીએ
આ ચિપ ઉત્પાદન
આ ચિપ ઉત્પાદન
05:24
in a totally different
and much more cost-effective way
and much more cost-effective way
89
312145
4023
એકદમ અલગ છે
અને ઘણી વધુ અસરકારક રીત
અને ઘણી વધુ અસરકારક રીત
05:28
using molecular engineering
and mimicking nature
and mimicking nature
90
316966
3973
મોલેક્યુલર એન્જિનિયરિંગનો ઉપયોગ કરીને
અને નમ્ર પ્રકૃતિ
અને નમ્ર પ્રકૃતિ
05:32
down at the nanoscale dimensions
of our transistors.
of our transistors.
91
320963
3613
નેનોસ્કેલ પરિમાણો પર નીચે
અમારા ટ્રાંઝિસ્ટર.
અમારા ટ્રાંઝિસ્ટર.
05:37
As I said, the conventional manufacturing
takes every tiny feature of the circuit
takes every tiny feature of the circuit
92
325267
4661
મેં કહ્યું તેમ, પરંપરાગત ઉત્પાદન
સર્કિટની દરેક નાની સુવિધા લે છે
સર્કિટની દરેક નાની સુવિધા લે છે
05:41
and projects it onto the silicon.
93
329952
2124
અને સિલિકોન પર પ્રોજેક્ટ કરે છે. પરંતુ
05:44
But if you look at the structure
of an integrated circuit,
of an integrated circuit,
94
332818
2744
જો તમે સ્ટ્રક્ચર જુઓએકીકૃત સર્કિટનો,
05:47
the transistor arrays,
95
335586
1974
ટ્રાંઝિસ્ટર એરે,
05:49
many of the features are repeated
millions of times.
millions of times.
96
337584
3629
ઘણી સુવિધાઓ લાખો વખત પુનરાવર્તિત થાય છે.
05:53
It's a highly periodic structure.
97
341237
2608
તે ખૂબ સામયિક રચના છે.
05:56
So we want to take advantage
of this periodicity
of this periodicity
98
344331
3068
તેથી અમે લાભ લેવા માંગીએ છીએ
આ સમયગાળાની
આ સમયગાળાની
05:59
in our alternative
manufacturing technique.
manufacturing technique.
99
347423
2697
અમારા ઉત્પાદન તકનીક વૈકલ્પિક છે. અમે સ્વ-
06:02
We want to use self-assembling materials
100
350144
3435
એસેમ્બલિંગ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવા માંગીએ છીએ
06:05
to naturally form the periodic structures
101
353603
2977
કુદરતી રીતે સમયાંતરે રચનાઓ રચવા માટે
06:08
that we need for our transistors.
102
356604
2383
કે અમને આપણા ટ્રાંઝિસ્ટરની જરૂર છે.
06:12
We do this with the materials,
103
360052
2142
અમે આ સામગ્રી સાથે કરીએ છીએ,
06:14
then the materials do the hard work
of the fine patterning,
of the fine patterning,
104
362218
3437
પછી સામગ્રી સખત મહેનત કરે છે
સરસ પેટર્નિંગની,
સરસ પેટર્નિંગની,
06:17
rather than pushing the projection
technology to its limits and beyond.
technology to its limits and beyond.
105
365679
4859
પ્રક્ષેપણ દબાણ કરતાં
તેની મર્યાદા અને આગળ ટેકનોલોજી.
તેની મર્યાદા અને આગળ ટેકનોલોજી.
06:23
Self-assembly is seen in nature
in many different places,
in many different places,
106
371909
3899
સ્વ-વિધાનસભા પ્રકૃતિમાં જોવા મળે છે
ઘણી જુદી જુદી જગ્યાએ,
ઘણી જુદી જુદી જગ્યાએ,
06:27
from lipid membranes to cell structures,
107
375832
3410
લિપિડ મેમ્બ્રેનથી સેલ સ્ટ્રક્ચર્સ સુધી,
06:31
so we do know it can be a robust solution.
108
379266
3055
તેથી આપણે જાણીએ છીએ કે તે
એક મજબૂત ઉપાય હોઈ શકે છે.
એક મજબૂત ઉપાય હોઈ શકે છે.
06:34
If it's good enough for nature,
it should be good enough for us.
it should be good enough for us.
109
382345
3561
જો તે પ્રકૃતિ માટે પૂરતું સારું છે,
તે આપણા માટે પૂરતું સારું હોવું જોઈએ.
તે આપણા માટે પૂરતું સારું હોવું જોઈએ.
06:38
So we want to take this naturally
occurring, robust self-assembly
occurring, robust self-assembly
110
386549
4800
તેથી આપણે આ કુદરતી રીતે લેવા માંગીએ છીએ
બનતું, મજબૂત સ્વ-વિધાનસભા
બનતું, મજબૂત સ્વ-વિધાનસભા
06:43
and use it for the manufacturing
of our semiconductor technology.
of our semiconductor technology.
111
391373
3965
અને ઉત્પાદન માટે તેનો ઉપયોગ કરો
અમારી સેમિકન્ડક્ટર ટેકનોલોજી.
અમારી સેમિકન્ડક્ટર ટેકનોલોજી.
06:48
One type of self-assemble material --
112
396929
2615
એક પ્રકારની સ્વ-એસેમ્બલ સામગ્રી -
06:52
it's called a block co-polymer --
113
400388
2247
તેને એક બ્લોક સહ-પોલિમર કહેવામાં આવે છે -
06:54
consists of two polymer chains
just a few tens of nanometers in length.
just a few tens of nanometers in length.
114
402659
4783
લંબાઈમાં નેનોમીટરના થોડાક દશક.
06:59
But these chains hate each other.
115
407466
2051
પરંતુ આ સાંકળો એક બીજાને નફરત કરે છે.
07:01
They repel each other,
116
409541
1484
તેઓ એકબીજાને ભગાડે છે,
07:03
very much like oil and water
or my teenage son and daughter.
or my teenage son and daughter.
117
411049
3897
તેલ અને પાણી જેવા ખૂબ
અથવા મારો કિશોરવયનો પુત્ર અને પુત્રી.
અથવા મારો કિશોરવયનો પુત્ર અને પુત્રી.
07:06
(Laughter)
118
414970
1357
(હાસ્ય)
07:08
But we cruelly bond them together,
119
416351
2774
પરંતુ અમે ક્રૂરતાથી તેમને એક સાથે બંધાવીએ
છીએ,
છીએ,
07:11
creating an inbuilt
frustration in the system,
frustration in the system,
120
419149
2695
ઇનબિલ્ટ બનાવવું
સિસ્ટમમાં હતાશા,
સિસ્ટમમાં હતાશા,
07:13
as they try to separate from each other.
121
421868
2206
તેઓ એકબીજાથી અલગ થવાનો પ્રયાસ કરે છે.
07:16
And in the bulk material,
there are billions of these,
there are billions of these,
122
424716
3285
અને જથ્થાબંધ સામગ્રીમાં,
આમાંથી અબજો છે,
આમાંથી અબજો છે,
07:20
and the similar components
try to stick together,
try to stick together,
123
428025
3301
અને સમાન ઘટકો
સાથે રહેવાનો પ્રયત્ન કરો,
સાથે રહેવાનો પ્રયત્ન કરો,
07:23
and the opposing components
try to separate from each other
try to separate from each other
124
431350
2809
અને વિરોધી ઘટકો
એકબીજાથી અલગ થવાનો પ્રયત્ન કરો
એકબીજાથી અલગ થવાનો પ્રયત્ન કરો
07:26
at the same time.
125
434183
1155
તે જ સમયે.
07:27
And this has a built-in frustration,
a tension in the system.
a tension in the system.
126
435362
3754
અને આમાં આંતરિક, સિસ્ટમમાં તણાવ નિરાશા છે,
07:31
So it moves around, it squirms
until a shape is formed.
until a shape is formed.
127
439140
4309
તેથી તે આસપાસ ફરે છે, તે ખિસકોલી છે
આકાર રચાય ત્યાં સુધી.
આકાર રચાય ત્યાં સુધી.
07:36
And the natural self-assembled shape
that is formed is nanoscale,
that is formed is nanoscale,
128
444209
4048
અને કુદરતી સ્વ-એસેમ્બલ આકાર
તે રચાયેલ છે નેનોસ્કેલ,
તે રચાયેલ છે નેનોસ્કેલ,
07:40
it's regular, it's periodic,
and it's long range,
and it's long range,
129
448281
3727
તે નિયમિત છે, તે સમયાંતરે છે,
અને તે લાંબા અંતરની છે,
અને તે લાંબા અંતરની છે,
07:44
which is exactly what we need
for our transistor arrays.
for our transistor arrays.
130
452032
3858
જે આપણને જોઈએ તે બરાબર છે
અમારા ટ્રાંઝિસ્ટર એરે માટે. તેથી
અમારા ટ્રાંઝિસ્ટર એરે માટે. તેથી
07:49
So we can use molecular engineering
131
457347
2531
આપણે મોલેક્યુલર ઇજનેરીનો ઉપયોગ કરી શકીએ
07:51
to design different shapes
of different sizes
of different sizes
132
459902
3064
છીએ. વિવિધ-વિવિધ કદનાઆકારો ડિઝાઇન
કરવા માટે
કરવા માટે
07:54
and of different periodicities.
133
462990
2063
અને વિવિધ સામયિકતા.
07:57
So for example, if we take
a symmetrical molecule,
a symmetrical molecule,
134
465077
2731
તેથી ઉદાહરણ તરીકે, જો આપણે લઈએ
સપ્રમાણ પરમાણુ,
સપ્રમાણ પરમાણુ,
07:59
where the two polymer chains
are similar length,
are similar length,
135
467832
3075
જ્યાં બે પોલિમર સાંકળો
સમાન લંબાઈ છે,
સમાન લંબાઈ છે,
08:02
the natural self-assembled
structure that is formed
structure that is formed
136
470931
2671
કુદરતી સ્વ એસેમ્બલ
રચના છે કે રચાય છે
રચના છે કે રચાય છે
08:05
is a long, meandering line,
137
473626
2929
એક લાંબી, સંભાળી લીટી છે,
08:08
very much like a fingerprint.
138
476579
1810
ખૂબ હાથછાપ(ફિંગરપ્રીન્ટ) જેવું.
08:10
And the width of the fingerprint lines
139
478951
2322
અને ફિંગરપ્રિન્ટ રેખાઓની પહોળાઈ
08:13
and the distance between them
140
481297
2010
અને તેમની વચ્ચેનું અંતર
08:15
is determined by the lengths
of our polymer chains
of our polymer chains
141
483331
3911
લંબાઈ દ્વારા નક્કી થાય છે
અમારી પોલિમર સાંકળો
અમારી પોલિમર સાંકળો
08:19
but also the level of built-in
frustration in the system.
frustration in the system.
142
487266
3294
પણ બિલ્ટ-ઇનનું સ્તર
સિસ્ટમમાં હતાશા.
સિસ્ટમમાં હતાશા.
08:23
And we can even create
more elaborate structures
more elaborate structures
143
491320
2558
અને આપણે પણ બનાવી શકીએ છીએ
વધુ વિસ્તૃત માળખાં
વધુ વિસ્તૃત માળખાં
08:27
if we use unsymmetrical molecules,
144
495487
2439
જો આપણે અસમપ્રમાણતાવાળા
પરમાણુઓનો ઉપયોગ કરીએ,
પરમાણુઓનો ઉપયોગ કરીએ,
08:30
where one polymer chain
is significantly shorter than the other.
is significantly shorter than the other.
145
498839
4085
જ્યાં એક પોલિમર ચેઇન
અન્ય કરતા નોંધપાત્ર રીતે ટૂંકા હોય છે.
અન્ય કરતા નોંધપાત્ર રીતે ટૂંકા હોય છે.
08:35
And the self-assembled structure
that forms in this case
that forms in this case
146
503749
2710
અને સ્વ-એસેમ્બલ માળખું
કે આ કિસ્સામાં રચાય છે
કે આ કિસ્સામાં રચાય છે
08:38
is with the shorter chains
forming a tight ball in the middle,
forming a tight ball in the middle,
147
506483
3800
ટૂંકી સાંકળો સાથે છે
મધ્યમાં એક ચુસ્ત બોલ રચે છે,
મધ્યમાં એક ચુસ્ત બોલ રચે છે,
08:42
and it's surrounded by the longer,
opposing polymer chains,
opposing polymer chains,
148
510307
3841
અને તે લાંબા સમયથી ઘેરાયેલું છે,
પોલિમર સાંકળોનો વિરોધ કરવો,
પોલિમર સાંકળોનો વિરોધ કરવો,
08:46
forming a natural cylinder.
149
514172
2048
કુદરતી સિલિન્ડર રચે છે.
08:49
And the size of this cylinder
150
517089
2075
અને આ સિલિન્ડરનું કદ
08:51
and the distance between
the cylinders, the periodicity,
the cylinders, the periodicity,
151
519188
3415
અને વચ્ચેનું અંતર
સિલિન્ડરો, સમયાંતરે,
સિલિન્ડરો, સમયાંતરે,
08:54
is again determined by how long
we make the polymer chains
we make the polymer chains
152
522627
3594
ફરી કેટલા સમયથી નક્કી થાય છે
અમે પોલિમર સાંકળો બનાવીએ છીએ
અમે પોલિમર સાંકળો બનાવીએ છીએ
08:58
and the level of built-in frustration.
153
526245
2738
અને આંતરિક નિરાશાનું સ્તર.
09:01
So in other words, we're using
molecular engineering
molecular engineering
154
529896
3878
તો બીજા શબ્દોમાં, આપણે વાપરી રહ્યા છીએ
મોલેક્યુલર એન્જિનિયરિંગ
મોલેક્યુલર એન્જિનિયરિંગ
09:05
to self-assemble nanoscale structures
155
533798
2825
નેનોસ્કેલ સ્ટ્રક્ચર્સને સ્વ-એસેમ્બલ કરવા
09:08
that can be lines or cylinders
the size and periodicity of our design.
the size and periodicity of our design.
156
536647
4910
તે લીટીઓ અથવા સિલિન્ડર હોઈ શકે છે
અમારી ડિઝાઇનનું કદ અને સમયાંતરે.
અમારી ડિઝાઇનનું કદ અને સમયાંતરે.
09:14
We're using chemistry,
chemical engineering,
chemical engineering,
157
542369
3297
અમે રસાયણશાસ્ત્ર વાપરી રહ્યા છીએ,
રાસાયણિક ઇજનેરી,
રાસાયણિક ઇજનેરી,
09:17
to manufacture the nanoscale features
that we need for our transistors.
that we need for our transistors.
158
545690
4789
નેનોસ્કેલ સુવિધાઓ બનાવવા માટે
કે અમને આપણા ટ્રાંઝિસ્ટરની જરૂર છે.
કે અમને આપણા ટ્રાંઝિસ્ટરની જરૂર છે.
09:25
But the ability
to self-assemble these structures
to self-assemble these structures
159
553611
4049
પરંતુ ક્ષમતા આ રચનાઓ સ્વ-એસેમ્બલ કરવા માટે
09:29
only takes us half of the way,
160
557684
2437
ફક્ત આપણને અડધો રસ્તો લઈ જાય છે,
09:32
because we still need
to position these structures
to position these structures
161
560145
2809
કારણ કે આપણને હજી જરૂર છે
આ સ્ટ્રક્ચર્સને સ્થિત કરવા
આ સ્ટ્રક્ચર્સને સ્થિત કરવા
09:34
where we want the transistors
in the integrated circuit.
in the integrated circuit.
162
562978
3550
જ્યાં આપણને ટ્રાંઝિસ્ટર જોઈએ છે
ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટમાં.
ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટમાં.
09:39
But we can do this relatively easily
163
567246
2738
પરંતુ આપણે આ પ્રમાણમાં
સરળતાથી કરી શકીએ છીએ
સરળતાથી કરી શકીએ છીએ
09:42
using wide guide structures that pin down
the self-assembled structures,
the self-assembled structures,
164
570008
6977
વિશાળ માર્ગદર્શિકા સ્ટ્રક્ચર્સનો
ઉપયોગ કરીને જે નીચે પિન કરે છે
ઉપયોગ કરીને જે નીચે પિન કરે છે
09:49
anchoring them in place
165
577009
1921
સ્વ-એસેમ્બલ માળખાં, તેમને જગ્યાએ લંગર
09:50
and forcing the rest
of the self-assembled structures
of the self-assembled structures
166
578954
2847
અને બાકીના દબાણ
સ્વ-એસેમ્બલ માળખાં
સ્વ-એસેમ્બલ માળખાં
09:53
to lie parallel,
167
581825
1350
સમાંતર બોલવું,
09:55
aligned with our guide structure.
168
583199
2400
અમારી માર્ગદર્શિકા રચના સાથે ગોઠવાયેલ છે.
09:58
For example, if we want to make
a fine, 40-nanometer line,
a fine, 40-nanometer line,
169
586510
4639
ઉદાહરણ તરીકે, જો આપણે બનાવવું હોય તો
દંડ, 40-નેનોમીટર લાઇન,
દંડ, 40-નેનોમીટર લાઇન,
10:03
which is very difficult to manufacture
with conventional projection technology,
with conventional projection technology,
170
591173
4138
જેનું નિર્માણ કરવું ખૂબ મુશ્કેલ છે
પરંપરાગત પ્રક્ષેપણ તકનીક સાથે,
પરંપરાગત પ્રક્ષેપણ તકનીક સાથે,
10:08
we can manufacture
a 120-nanometer guide structure
a 120-nanometer guide structure
171
596274
4785
અમે ઉત્પાદન કરી શકો છો
એક ૧૨૦-નેનોમીટર માર્ગદર્શિકા માળખું
એક ૧૨૦-નેનોમીટર માર્ગદર્શિકા માળખું
10:13
with normal projection technology,
172
601083
2504
સામાન્ય પ્રક્ષેપણ તકનીક સાથે,
10:15
and this structure will align three
of the 40-nanometer lines in between.
of the 40-nanometer lines in between.
173
603611
6591
અને આ રચના ત્રણ ગોઠવશે
વચ્ચે 40-નેનોમીટર લીટીઓ.
વચ્ચે 40-નેનોમીટર લીટીઓ.
10:22
So the materials are doing
the most difficult fine patterning.
the most difficult fine patterning.
174
610226
4769
તેથી સામગ્રી કરી રહ્યા છે
સૌથી મુશ્કેલ ફાઇન પેટર્નિંગ.
સૌથી મુશ્કેલ ફાઇન પેટર્નિંગ.
10:27
And we call this whole approach
"directed self-assembly."
"directed self-assembly."
175
615790
3907
અને અમે આ સમગ્ર અભિગમને કહીએ છીએ
"નિર્દેશિત સ્વ-વિધાનસભા."
"નિર્દેશિત સ્વ-વિધાનસભા."
10:33
The challenge with directed self-assembly
176
621586
2754
નિર્દેશિત સ્વ-વિધાનસભા સાથેનો પડકાર
10:36
is that the whole system
needs to align almost perfectly,
needs to align almost perfectly,
177
624364
4476
તે આખી સિસ્ટમ છે
લગભગ સંપૂર્ણ રીતે ગોઠવવાની જરૂર છે,
લગભગ સંપૂર્ણ રીતે ગોઠવવાની જરૂર છે,
10:40
because any tiny defect in the structure
could cause a transistor failure.
could cause a transistor failure.
178
628864
5281
કારણ કે સ્ટ્રક્ચરમાં કોઈપણ નાના ખામી
ટ્રાંઝિસ્ટર નિષ્ફળતાનું કારણ બની શકે છે.
ટ્રાંઝિસ્ટર નિષ્ફળતાનું કારણ બની શકે છે.
10:46
And because there are billions
of transistors in our circuit,
of transistors in our circuit,
179
634169
2969
અને કારણ કે ત્યાં અબજો છે
આપણા સર્કિટમાં ટ્રાંઝિસ્ટરની,
આપણા સર્કિટમાં ટ્રાંઝિસ્ટરની,
10:49
we need an almost
molecularly perfect system.
molecularly perfect system.
180
637162
3228
આપણને લગભગ જરૂર છે
પરમાણુ સંપૂર્ણ સિસ્ટમ.
પરમાણુ સંપૂર્ણ સિસ્ટમ.
10:52
But we're going to extraordinary measures
181
640977
2005
પરંતુ અમે અસાધારણ પગલાઓ પર જઈએ છીએ
10:55
to achieve this,
182
643006
1167
આ હાંસલ કરવા માટે,
10:56
from the cleanliness of our chemistry
183
644197
2992
અમારી રસાયણશાસ્ત્રની સ્વચ્છતામાંથી
10:59
to the careful processing
of these materials
of these materials
184
647213
2326
આ સામગ્રી સાવચેત પ્રક્રિયા કરવા માટે
11:01
in the semiconductor factory
185
649563
1571
સેમિકન્ડક્ટર ફેક્ટરીમાં
11:03
to remove even the smallest
nanoscopic defects.
nanoscopic defects.
186
651158
4572
સૌથી નાની નેનોસ્કોપિક ખામી દૂર કરવા માટે.
11:09
So directed self-assembly
is an exciting new disruptive technology,
is an exciting new disruptive technology,
187
657311
5190
તેથી નિર્દેશિત સ્વ-વિધાનસભા
એક નવી ઉત્તેજક તકનીક છે,
એક નવી ઉત્તેજક તકનીક છે,
11:14
but it is still in the development stage.
188
662525
2569
પરંતુ તે હજી વિકાસના તબક્કે છે.
આપણે આત્મવિશ્વાસમાં
આપણે આત્મવિશ્વાસમાં
11:17
But we're growing in confidence
that we could, in fact, introduce it
that we could, in fact, introduce it
189
665680
3861
વૃદ્ધિ કરી રહ્યા છીએ કે
આપણે, હકીકતમાં, તેનો પરિચય કરી શકીએ
આપણે, હકીકતમાં, તેનો પરિચય કરી શકીએ
11:21
to the semiconductor industry
190
669565
1687
સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ માટે
11:23
as a revolutionary new
manufacturing process
manufacturing process
191
671276
2957
એક ક્રાંતિકારી નવા તરીકે
ઉત્પાદનની પ્રક્રિયા
ઉત્પાદનની પ્રક્રિયા
11:26
in just the next few years.
192
674257
2067
માત્ર પછીના કેટલાક વર્ષોમાં.
11:29
And if we can do this,
if we're successful,
if we're successful,
193
677014
3034
અને જો આપણે આ કરી શકીએ,
જો આપણે સફળ છીએ,
જો આપણે સફળ છીએ,
11:32
we'll be able to continue
194
680072
1531
અમે ચાલુ રાખવા માટે સમર્થ હશો
11:33
with the cost-effective
miniaturization of transistors,
miniaturization of transistors,
195
681627
3258
અસરકારક સાથે ટ્રાંઝિસ્ટરનું લઘુચિત્રકરણ,
11:36
continue with the spectacular
expansion of computing
expansion of computing
196
684909
3753
જોવાલાયક સાથે ચાલુ રાખો
કમ્પ્યુટિંગ વિસ્તરણ
કમ્પ્યુટિંગ વિસ્તરણ
11:40
and the digital revolution.
197
688686
1882
અને ડિજિટલ ક્રાંતિ.
11:42
And what's more, this could even
be the dawn of a new era
be the dawn of a new era
198
690592
3545
અને વધુ શું છે, આ પણ કરી શકે છે
નવા યુગનો પ્રારંભ થયો
નવા યુગનો પ્રારંભ થયો
11:46
of molecular manufacturing.
199
694161
2231
પરમાણુ ઉત્પાદન.
11:48
How cool is that?
200
696416
1531
તે કેટલું સરસ કહેવાય?
11:50
Thank you.
201
698519
1158
આભાર તમારો.
11:51
(Applause)
202
699701
4209
(તાળીઓ)
ABOUT THE SPEAKER
Karl Skjonnemand - Technology developerAs a passionate technology leader, Karl Skjonnemand has a hunger for solutions to advanced technology problems.
Why you should listen
Karl Skjonnemand has launched several new products and built new business in different industries with novel materials. He currently leads a diverse group of R&D teams working on innovative materials for semiconductor applications.
Skjonnemand grew up overseas then returned home to the UK where he studied physics followed by a PhD in molecular electronics. Since 1999, he's worked in industrial research and development in Taiwan, Japan, USA and the UK. He's a strong believer that thought diversity within R&D creates a powerhouse for innovation.
Karl Skjonnemand | Speaker | TED.com