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Indian Institute of Science Technology Could Help Address Automotive Chip Shortage

Indian Institute of Science Technology Could Help Address Automotive Chip Shortage


भारतीय विज्ञान संस्थान (IISc) के शोधकर्ता भारत सरकार के IMPRINT कार्यक्रम के तहत एक सेमीकंडक्टर फाउंड्री के साथ सहयोग कर रहे हैं, जो ऑटोमोटिव उद्योग में चिप्स की गंभीर कमी का समाधान प्रदान कर सकता है।

आईआईएससी टीम ने वाणिज्यिक और रणनीतिक अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाने वाले ऑटोमोटिव (एनालॉग) चिप्स के निर्माण के लिए एक स्वदेशी प्रौद्योगिकी मंच विकसित करने की शुरुआत की, आईआईएससी के एक आधिकारिक बयान में शुक्रवार को कहा गया।

2021 की शुरुआत से, दुनिया भर में ऑटोमोटिव उद्योग चिप्स की गंभीर कमी का सामना कर रहा है। इस कमी में योगदान देने वाले कई कारण हैं, जिनमें से एक मोटर वाहन और उपभोक्ता वस्तुओं की बढ़ती मांग है (उनके अधिकांश हिस्से इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा संचालित होते हैं)। दुनिया के बाकी हिस्सों की तरह, भारतीय ऑटोमोटिव निर्माता भी इस कमी से काफी प्रभावित हुए हैं।

ऑटोमोटिव चिप्स स्मार्टफोन और लैपटॉप जैसे उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले पारंपरिक प्रोसेसर चिप्स से भिन्न होते हैं। एक ऑटोमोटिव चिप (जिसे पावर ASIC भी कहा जाता है) को विभिन्न इलेक्ट्रो-मैकेनिकल भागों के इंस्ट्रूमेंटेशन, सेंसिंग और नियंत्रण सहित विभिन्न कार्यों को एक साथ संभालने की आवश्यकता होती है।

इन भागों का विद्युत इंटरफ़ेस एक प्रोसेसर चिप की तुलना में उच्च वोल्टेज (5V-80V) पर संचालित होता है, जिसके लिए केवल कम वोल्टेज स्विच या ट्रांजिस्टर (0.9V-1.8V) की आवश्यकता होती है।

एक प्रौद्योगिकी मंच विकसित करना जो ऑटोमोटिव चिप्स के लिए आवश्यक क्षमता की विस्तृत श्रृंखला की पेशकश कर सके, उद्योग के लिए हमेशा एक चुनौती रही है और इसमें 5-6 साल लग सकते हैं, प्रोसेसर प्रौद्योगिकी मंच के विपरीत, जिसमें आमतौर पर लगभग 1.5-2 साल लगते हैं।

हालांकि, यह अतिरिक्त समय निवेश काफी कम अप्रचलन दर के संदर्भ में भुगतान कर सकता है – ऐसी चिप प्रौद्योगिकियां बिना बदले 15-20 साल तक चल सकती हैं।

ऑटोमोटिव चिप्स को चिप पर निर्मित उच्च-वोल्टेज स्विच या ट्रांजिस्टर की आवश्यकता होती है। इन ट्रांजिस्टर को लेटरली डिफ्यूज्ड एमओएस (एलडीएमओएस) कहा जाता है। सिलिकॉन एलडीएमओएस डिवाइस एक प्रकार के फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर हैं जो नियमित ट्रांजिस्टर की तुलना में बहुत अधिक वोल्टेज पर काम कर सकते हैं। उन्हें एक चिप के अंदर अरबों अन्य ट्रांजिस्टर के साथ भी एकीकृत किया जा सकता है। यह आवश्यकता अंतरिक्ष और रक्षा अनुप्रयोगों के लिए भी विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

इन आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए, आईआईएससी टीम और इसके फाउंड्री पार्टनर एलडीएमओएस उपकरणों (10V से 80V तक) की एक श्रृंखला विकसित करने पर काम कर रहे हैं, जिसमें वर्तमान उद्योग की पेशकशों से मेल खाने वाली विशेषताएं हैं। सहयोगात्मक प्रयास से एक मजबूत उच्च वोल्टेज ऑटोमोटिव प्रौद्योगिकी मंच का विकास हुआ है।

उद्योग में उपलब्ध प्रौद्योगिकी प्लेटफार्मों ने सर्किट विकसित करने की क्षमता को सक्षम किया है जो 7V से 80V तक के वोल्टेज को संभाल सकता है, जिससे 3.3V के घरेलू भागीदारों की पहले की क्षमताओं में काफी वृद्धि हुई है। प्रौद्योगिकी आयात करके इस पोर्टफोलियो को 80V तक विस्तारित करने पर दसियों मिलियन अमरीकी डालर खर्च होंगे। इस सहयोगात्मक प्रयास ने आधारभूत प्रक्रिया को बढ़ाया है और 0.5 मिलियन अमरीकी डालर से कम की लागत पर 80V पर काम करने में सक्षम उपकरणों के विकास को सक्षम किया है।

प्रोजेक्ट का नेतृत्व करने वाले प्रोफेसर मयंक श्रीवास्तव (इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम इंजीनियरिंग विभाग) बताते हैं, “आईआईएससी और उसके सहयोगियों ने एक औद्योगिक आर एंड डी टीम की तरह काम किया और मौलिक मुद्दों को अलग तरह से संभाला, जो उद्योग आमतौर पर अनुभवजन्य रूप से (ट्रायल-एंड-एरर द्वारा) संभालता है।” आईआईएससी से।

“उदाहरण के लिए, हम इन उपकरणों से संबंधित कुछ मूलभूत मुद्दों जैसे अर्ध-संतृप्ति व्यवहार में गहराई से उतर सकते हैं, जिन्हें पिछले 40+ वर्षों में पूरी तरह से समझा और हल नहीं किया गया है। इस तरह के विकास को सक्षम करने के लिए IMPRINT कार्यक्रम के लिए धन्यवाद, जो IISc और इसके फाउंड्री पार्टनर के लिए फायदे का सौदा साबित हो रहा है।”

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श्रीवास्तव कहते हैं कि विकसित किए गए उपकरणों का कड़ाई से परीक्षण किया गया है और उन्हें मजबूत पाया गया है। “ये एलडीएमओएस डिवाइस अब मानक पेशकश (किसी भी अन्य उद्योग की तरह) बन सकते हैं, जो हमारे फाउंड्री पार्टनर को घर में वीएलएसआई उत्पादों की एक श्रृंखला विकसित करने में मदद करेगा। इसके अलावा, प्रौद्योगिकी/जानकारी को अन्य सेमीकंडक्टर फाउंड्री में स्थानांतरित किया जा सकता है जो अपनी प्रक्रिया को बेसलाइन सीएमओएस से ऑटोमोटिव प्रक्रिया तक बढ़ाना चाहते हैं।”

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