වසර 70ක් පුරා, ලොව බිහි වූ සෑම වැදගත් පරිගණකයක්ම නිර්මාණය කර ඇත්තේ සිලිකන් (silicon) මතය. කෙසේ වෙතත්, ගත වූ මාස 18 තුළ ඇමරිකානු රසායනාගාර විසින් සිලිකන් වල භෞතික සීමාවන් ඉක්මවා යන විප්ලවීය විකල්ප සංවර්ධනය කර ඇත. ඩිජිටල් තොරතුරු ක්ෂේත්‍රයේ වසර 15කට වැඩි අත්දැකීම් සහිත Pariganaka.com ආයතනය, සම්ප්‍රදායික අර්ධ සන්නායක වලින් ඉවත් වීම ගෝලීය තාක්ෂණයේ තීරණාත්මක හැරවුම් ලක්ෂයක් ලෙස සලකයි.

සාම්ප්‍රදායික චිපවල භෞතික සීමාවන්

තාපය නිපදවීම සහ ක්වොන්ටම් ටනල්කරණය (quantum tunneling) හේතුවෙන් සිලිකන් වර්තමානයේ දැඩි භෞතික බාධාවකට මුහුණ දී සිටී. ට්‍රැන්සිස්ටර පරමාණුක පරිමාණය දක්වා කුඩා වන විට, ඉලෙක්ට්‍රෝන බාධක හරහා කාන්දු වන අතර, එමඟින් බලය අපතේ යමින් අධික තාපයක් ජනනය වේ. තවද, දැවැන්ත AI ආකෘති පුහුණු කරන දත්ත මධ්‍යස්ථාන අතිවිශාල විදුලි ප්‍රමාණයක් පරිභෝජනය කරන අතර, එහි විශාල කොටසක් කාර්මික ශීතකරණ පද්ධති සඳහා අපතේ යයි. මෙම ගැටළුව විසඳීම සඳහා ඉංජිනේරුවන් සම්පූර්ණයෙන්ම නව පරිගණක ද්‍රව්‍ය සහ ගෘහනිර්මාණ ශිල්පයන් අත්හදා බලමින් සිටිති.

ප්‍රෝටෝනික් පරිගණකකරණය: ආලෝකය භාවිතයෙන් සිතීම

විදුලිය මත පමණක් යැපෙනවා වෙනුවට, නව ප්‍රොසෙසර ගණනය කිරීම් සඳහා ආලෝකය (light) භාවිත කරයි.

• බොස්ටන්හි පිහිටි සමාගමක් විසින් ආලෝක කදම්භ භාවිතයෙන් AI ආකෘති ක්‍රියාත්මක කළ හැකි ප්‍රොසෙසරයක් ප්‍රදර්ශනය කර ඇත.
• ක්ෂුද්‍ර තරංග මාර්ග (microscopic waveguides) හරහා ගමන් කරන විට, කෘත්‍රිම බුද්ධිය සඳහා අවශ්‍ය සංකීර්ණ න්‍යාස ගුණ කිරීම් ආලෝකය විසින් ස්වභාවිකවම සිදු කරනු ලබයි.
• මෙම ක්‍රමය මඟින් සාම්ප්‍රදායික ඉලෙක්ට්‍රොනික චිපවලට සමාන නිරවද්‍යතාවක් රඳවා ගනිමින් බලශක්ති පරිභෝජනය සහ තාපය නිෂ්පාදනය නාටකාකාර ලෙස අඩු කරයි.
• ආලෝකය ඉලෙක්ට්‍රෝන මෙන් ප්‍රතිරෝධයකට මුහුණ නොදෙන බැවින්, එකම ප්‍රකාශ නාලිකාවක් ඔස්සේ සමාන්තර ගණනය කිරීම් දුසිම් ගණනක් එකිනෙකට බාධාවකින් තොරව ගමන් කළ හැක.

ස්නායු රූපී (Neuromorphic) ගෘහනිර්මාණ ශිල්පය: මිනිස් මොළය ආදර්ශයට ගැනීම

සාම්ප්‍රදායික පරිගණකකරණයේ ඇති “මතක බාධකය” (memory wall) මඟහරවා ගැනීම සඳහා ඉංජිනේරුවන් මිනිස් මොළය ආකෘති කරගත් පරිගණක නිර්මාණය කර ඇත.

• නිව්මෙක්සිකෝවේ සැන්ඩියා ජාතික රසායනාගාරයේ (Sandia National Laboratories) “Hollow Point” නම් පද්ධතියක කෘත්‍රිම ස්නායු සෛල (artificial neurons) බිලියනයකට අධික ප්‍රමාණයක් අඩංගු වේ.
• නිරන්තර ඔරලෝසු චක්‍රයකින් (clock) ක්‍රියාත්මක වෙමින් නිතර බලය වැය කරන සාම්ප්‍රදායික චිප මෙන් නොව, මෙම ස්නායු රූපී චිප සංඥාවක් ලැබෙන තෙක් නිහඬව පවතින අතර පාහේ ශුන්‍ය ශක්තියක් පරිභෝජනය කරයි.
• මෙම චිප මතකය සහ සැකසීම එකම ස්ථානයක රඳවා ගනී. මෙය ප්‍රොසෙසරය හරහා නිරන්තරයෙන් දත්ත ඉදිරියට සහ පසුපසට යැවීම සඳහා වැය වන දැවැන්ත බලශක්ති පිරිවැය ඉවත් කරයි.
• ඇතැම් කාර්යයන් සඳහා, මෙම ගෘහනිර්මාණ ශිල්පය සාම්ප්‍රදායික ප්‍රොසෙසර මෙන් සිය ගුණයක් අඩු බලයක් භාවිත කරමින්, දස ගුණයක් වේගයෙන් පිළිතුරු ලබා දී ඇත.

කියුබික් බෝරෝන් ආසනයිඩ් (Cubic Boron Arsenide): අතිවිශිෂ්ට ද්‍රව්‍යය

නවීකරණය කරන ලද මෙම ස්ඵටිකය පර්යේෂකයින් විසින් මෙතෙක් සොයාගත් හොඳම අර්ධ සන්නායකය ලෙස හැඳින්වේ.

• බර ආසනයිඩ් පරමාණු අඩංගු වුවද, එය සිලිකන් මෙන් gần දශගුණයක් හොඳින් තාපය ගෙන යයි, එමඟින් නවීන පරිගණකවල තාප බාධකය සෘජුවම විසඳයි.
• එය සිලිකන්ට වඩා වේගයෙන් විදුලි ආරෝපණ (සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝන සහ ධනාත්මක කුහර) ගෙන යයි.
• තාපය ඉතා ඉක්මනින් ඉවත් කිරීම සහ ධාරාව කාන්දු වීමකින් තොරව ඉහළ වෝල්ටීයතාවයන් හැසිරවීම මඟින් මෙම ද්‍රව්‍යය අනාගතයේදී සිලිකන් සම්පූර්ණයෙන්ම අස්ථානගත කිරීමට සමත් විය හැක.

පරමාණු තුනක ඝනකමින් යුත් අහස්කුස්සි චිප

පර්යේෂකයින් විසින් හරියටම පරමාණු තුනක ඝනකමින් යුත් මොලිබ්ඩිනම් ඩයිසල්ෆයිඩ් (molybdenum disulfide) නම් අර්ධ සන්නායකයක තනි පත්‍ර සාර්ථකව වර්ධනය කර ඇත.

• මෙම අතිශය තුනී ස්ථර ක්වොන්ටම් ටනල්කරණය භෞතිකව වළක්වයි, මන්ද ඉලෙක්ට්‍රෝනවලට ගමන් කිරීමට අමතර අවකාශයක් නොමැත.
• ද්විත්ව කලාපීය උදුනක් (dual-zone furnace) භාවිතයෙන්, ඉංජිනේරුවන්ට යටින් ඇති චිපයට තාප හානි සිදු නොවන පරිදි පැරණි සිලිකන් චිප මත සෘජුවම අඩු උෂ්ණත්වවලදී මෙම පරමාණුක පත්‍ර වර්ධනය කළ හැක.
• මෙම තාක්ෂණය මඟින් මතකය සහ සැකසුම් තර්කය සිරස් අතට එක මත එක ගොඩගැසූ 3D “අහස්කුස්සි” චිප නිර්මාණය කිරීමට ඉඩ සලසයි. මෙහිදී දත්ත පැතලි පෘෂ්ඨයක් හරහා මිලීමීටර් ගණනක් ගමන් කරනවා වෙනුවට පරමාණු කිහිපයක් ඉහළට පමණක් ගමන් කළ යුතුය.

තාක්ෂණික කර්මාන්තය දැන් පෘථිවියෙන් ලබා ගන්නා ද්‍රව්‍යවල ස්වභාවික සීමාවන්ට සීමා වී නොමැත. පරමාණුක මට්ටමේ සිටම අභිරුචි ද්‍රව්‍ය සහ ගෘහනිර්මාණ ශිල්පයන් සැලසුම් කිරීම හරහා, අනාගත පරිගණකකරණය ආන්තික කාර්යක්ෂමතාව, පෙර නොවූ විදූ වේගය සහ නව ගෘහනිර්මාණ ආකෘති කරා ගමන් කරනු ඇත.