خط رند ۹۱۲: خط رند ۹۱۲: لابراتوار ملی لوس آلاموس (LANL) در نیومکزیکو با راه اندازی پروژه ای در عرصه طراحی و ساخت تراشه های نوین، گام بلندی در راستای افزایش مقاومت در مقابل شرایط سخت محیطی نظیر تشعشعات برمی دارد.
به گزارش خط رند ۹۱۲ به نقل از مهر، لابراتوار ملی لوس آلاموس درحال رهبری یک پروژه جامع برای تغییر نحوه طراحی و ساخت تراشه ها است؛ هدف این پروژه ایجاد تراشه هایی با کارآمدی انرژی بالا و تحمل بیشتر نسبت به شرایط محیطی چالش برانگیز، همچون تشعشعات فراوان، است. این پروژه در قالب تلاشهای پژوهشی نیومکزیکو به انجام می رسد و با تلفیق پروژه «نانو سلوشنز روی تراشه» (NSOC) با سه پروژه دیگر، به یک مرکز تحقیقاتی نوین در زمینه علوم میکروالکترونیک تبدیل خواهد شد. این مرکز که با نام CHIME شناخته می شود، مخفف عبارت «هم طراحی و یکپارچه سازی ناهمگن در میکروالکترونیک برای محیط های سخت» است.
در پروژه NSOC، تمرکز بر روی نیمه هادی های نانومقیاس نظیر نقاط کوانتومی خواهد بود تا از راه بهره برداری از فوتون ها و الکترون ها در انتقال اطلاعات، دستگاههای هوشمند و پیشرفته ای طراحی شود. محققان این لابراتوار قصد دارند اجزای الکترونیکی و فوتونیکی را در ساختارهای سه بعدی به هم پیوند دهند؛ نگاهی که به قول متخصصان لابراتوار ملی لوس آلاموس می تواند خیلی از چالش های در ارتباط با بهینه سازی مصرف انرژی و مشکلات فرآیندهای تولید را برطرف کند و منجر به افزایش تحمل تراشه ها در مقابل تشعشعات شود. این ابتکار نوین با همکاری چندین نهاد پژوهشی معتبر، چشم اندازهای جدیدی را در زمینه میکروالکترونیک رقم خواهد زد.
تابش ها در محیط های پرخطر می توانند عملکرد نیمه هادی های معمولی را مختل کنند؛ چون که ذرات آبستن باعث اختلال در عملکرد مدارهای الکترونیکی می شوند. به همین دلیل، نیاز است تا این قطعات به صورت دقیق محافظت یا مقاوم سازی شوند تا در محیط هایی که احتمال تشعشع بالا است، بدون مشکل عمل کنند.
دکتر جنیفر هولینگزورث، دانشمند و همکار لابراتوار در مرکز فناوری های نانو یکپارچه (CINT) که ریاست پروژه NSOC را بر عهده دارد و مقرر است بعنوان اولین رئیس مرکز CHIME فعالیت کند. وی چنین توضیح داد: «این پروژه به دنبال حل یکی از مسایل اساسی در زمینه الکترونیک است. به علت وابستگی مدارهای یکپارچه به الکترون ها بعنوان حامل های اطلاعات، این مدارها به محدودیت هایی از نظر چگالی پهنای باند، سرعت و فاصله انتقال داده می رسند.»
او اضافه کرد: «پیچیدگی های موجود در بهبود عملکرد مدارهای یکپارچه بگونه ای است که به صورت تقریبی احتیاج به ۳۰ مایل سیم برای انتقال دیتای الکتریکی از راه ۱۰ یا بیشتر سطح مختلف تراشه وجود دارد؛ همه این اجزا توسط فرآیندهای تولیدی نسبتاً ناکارآمد ساخته می شوند.»
علاوه بر پروژه NSOC، سایر پروژه های مرکز CHIME به بررسی روش های بهینه سازی عملکرد تراشه ها از راه نگاهی به نام یکپارچه سازی ناهمگن می پردازند. در این رویکرد، اجزا و قطعات به صورت جداگانه ساخته شده و سپس در چارچوب یک تراشه واحد ترکیب می شوند. پژوهش های صورت گرفته شامل بررسی مواد، فرآیندها و فناوری های نوینی است که می تواند در تولید تراشه ها به کار گرفته شود. آدام رون دینون، مدیر مشترک مرکز فناوری های نانو یکپارچه اعلام نمود: «هدف مرکز CHIME، پل زدن بر شکاف بین کارهای آزمایشگاهی و تولید انبوه یا همان ‘آزمایشگاه تا کارخانه’ است؛ تا نتایج پژوهشی به فناوری های مقیاس پذیر تبدیل گشته و بتوانند نیازهای حیاتی اجتماعی و صنعتی را پاسخ دهند.»
این دغدغه از جانب وزارت دفاع (DoD) هم مورد توجه قرار گرفته است. در سال ۲۰۲۳، وزارت دفاع با تزریق ۲۳۸ میلیون دلار به چندین مرکز نوآوری منطقه ای در حوزه میکروالکترونیک تلاش در مرتفع ساختن شکاف مذکور داشته است. معاون وزیر دفاع در آن زمان، کاتلین هیکس این شکاف را بعنوان «دره مرگ بدنام بین پژوهش و توسعه و تولید» توصیف کرده بود.
با توجه به روند رو به رشد پژوهش های در رابطه با میکروالکترونیک و هوش مصنوعی، میتوان انتظار داشت که نتایج این پروژه ها تأثیرات گسترده ای بر صنایع داشته باشد. تلاشهای صورت گرفته در لابراتوار ملی لوس آلاموس نه تنها در جهت بهبود عملکرد تراشه ها و ارتقاء کارآمدی انرژی آنها می باشد، بلکه بعنوان گامی بلند در جهت پاسخ به نیازهای استراتژیک و امنیتی کشور در حوزه های مختلف بحساب می آید.
منبع: خط رند ۹۱۲
