सेमिकन्डक्टर : प्रविधिको मुटु

सन् १९८७ मा स्थापना भएको टीएसएमसी (ताइवान सेमिकन्डक्टर म्यानुफ्याक्चरिङ कम्पनी)ले ताइवानलाई यो स्थानमा पु¥याएको हो । तर यसको जरो अझ गहिरो छ । १९८० को दशकदेखि नै ताइवान सरकारले प्रविधिमा योजनाबद्ध लगानी गर्दै आएको थियो । विदेशी विश्वविद्यालयहरूबाट फर्किएका दक्ष युवा इन्जिनियरहरूलाई देशमै समेटेर, तिनीहरूलाई विश्वस्तरीय अनुसन्धान र निर्माणमा लगाएको थियो ।

सागर गैरे ।

के सेमिकन्डक्टर २१औँ शताब्दीको ‘नयाँ तेल’ हो ? पक्कै हो किनभने अब तेलको युग अन्त्यतिर उन्मुख छ र त्यसको ठाउँ लिँदैछ माइक्रोचिप्सले । स्वरूप, आकार, गन्धमा तेल र माइक्रोचिप्समा आकाश–जमिनको फरक छ । एक समय थियो जब विश्व तेलको भरमा चल्थ्यो, आज त्यो ठाउँ माइक्रोचिप्सले ओगट्दैछ । हिजो इञ्जिन चलाउन तेल चाहिन्थ्यो, आज प्रविधि चलाउन बुद्धि चाहिन्छ र त्यो बुद्धि हाल्छ सेमिकन्डक्टरले ।

तेल नभए गाडी रोकिन सक्छ, तर चिप्स नभए संसार नै ठप्प हुन्छ । पहिले युद्धहरू तेलका लागि हुन्थे, अहिले नीति र कूटनीति चिपका वरिपरि घुमिरहेका छन् । माइक्रोचिप्सले संसारमा एउटा मौन तर गहिरो हलचल ल्याइरहेको छ । माइक्रोचिप्स कोही साना, कोही अतिसाना, केही सयका कुनै अर्बौँ मूल्यका ।

यो युग डिजिटल युग हो र यसको मुटु हो सेमिकन्डक्टर । तपाईँको मोबाइलदेखि स्वचालित गाडी, कृत्रिम बुद्धिमत्तादेखि अन्तरिक्ष यानसम्म, सबैको धड्कनमा यही चिप्स बसेको छ । तपाईँले अन्दाज लगाइसक्नु भयो होला यो लेख माइक्रोचिप्सको कथा हो ।

माइक्रोचिप्स देखिँदैन, तर हर ठाउँमा छ । तपाईँले प्रयोग गर्ने हरेक इलेक्ट्रोनिक उपकरणको भित्री आत्मा यही हो । सेमिकन्डक्टर बिना मोबाइल बन्दैन, कम्प्युटर चल्दैन, कार गुड्दैन, रकेट उड्दैन ।
२१औँ शताब्दीमा शक्ति, प्रविधि, राजनीति र भविष्य सबै यही सेमिकन्डक्टरको धुरीमा घुमिरहेको छ । जो सेमिकन्डक्टरमा अगाडि छ उ नै अबको संसारमा अगाडि हुनेछ । त्यसैले विश्वका शक्तिशाली देशहरू सेमिकन्डक्टरको उत्पादन बढाउन ज्यान फालेर लागेका छन् ।

१. एक सानो चिप, तर असाधारण शक्ति

जुन धातुमा विद्युत् करेन्ट सजिलै बग्छ, त्यसलाई सुचालक (कन्डक्टर) भनिन्छ । जस्तै तामाको तार । जुन वस्तुमा करेन्ट बग्दैन, त्यो कुचालक (इन्सुलेटर) भनिन्छ । जस्तै काठलाई लिन सकिन्छ ।

यी दुईको बीचमा हुन्छ अर्धचालक अर्थात् सेमिकन्डक्टर । सेमिकन्डक्टर त्यही चिज हो जसले आवश्यक पर्दा करेन्ट प्रवाह गर्छ, आवश्यक नपर्दा रोकिदिन्छ । सेमिकन्डक्टरले करेन्टको बहावलाई नियन्त्रण गर्ने अद्भुत क्षमता राख्छ, जुन गुणले आजको डिजिटल युगमा यसलाई अनिवार्य बनाइदिएको छ ।

सजिलो भाषामा भन्ने हो भने सेमिकन्डक्टर भनेको विद्युतीय ‘स्विच’ जस्तै हो । जहाँ जति आवश्यक छ, त्यति मात्र करेन्ट बग्छ । यसै कारण, यो आजको सम्पूर्ण इलेक्ट्रोनिक्स प्रणालीको आधार बनेको छ ।
सेमिकन्डक्टरहरू प्रायः माइक्रोचिप वा इन्टिग्रेटेड सर्किटका रूपमा चिनिन्छन् र सिलिकनजस्ता पदार्थबाट बनाइन्छन् । ती साना टुक्राहरूले डाटा भण्डारण गर्छन्, प्रक्रिया चलाउँछन्, निर्णय लिन्छन । अनि यसरी नै चलाउँछन् हाम्रो डिजिटल संसार ।

आज तपाईँले चलाउने हरेक स्मार्टफोन, ल्यापटप, टिभी, इन्टरनेट, क्लाउड सेवा, एआई, इलेक्ट्रिक गाडी, रोबोट, ड्रोन, मिसाइल, स्याटेलाइट, स्मार्ट सिटीदेखि, स्मार्ट घरसम्म, सबैको मुटुमा धड्किरहेको हुन्छ यही सानो चिप ।
आज सेमिकन्डक्टर केवल प्रविधिको कुरा होइन यो राष्ट्रिय सुरक्षा, विश्व व्यापार र भविष्यको शक्ति सन्तुलनको मुद्दा बनेको छ । चिपको नियन्त्रण नै अबको नेतृत्वको चाबी हो र त्यसैले विश्वभरका देशहरू यसको प्रतिस्पर्धामा गम्भीर भएर होमिएका छन् ।

२. सेमिकन्डक्टरको इतिहास

सेमिकन्डक्टरको कथा सन् १९४७ मा सुरु हुन्छ, जब बेल प्रयोगशालाका तीन वैज्ञानिक जोन बार्डिन, वाल्टर ब्राट्टेन र विलियम शक्लीले पहिलो ट्रान्जिस्टर आविष्कार गरे । त्यही आविष्कारले आजको डिजिटल क्रान्तिको बीउ रोपेको थियो ।
केही वर्षमै, सन् १९५८ मा अमेरिकी इन्जिनियर ज्याक किल्बीले पहिलो इन्टिग्रेटेड सर्किट (क्ष्ऋ) बनाए । यसले धेरै ट्रान्जिस्टरहरूलाई एउटै चिपमा राख्न सम्भव बनायो । प्रविधिको गति यसपछि एकाएक तीव्र बन्यो ।

तर सन् १९७१ मा इन्टेलले ४००४ नामक पहिलो माइक्रोप्रोसेसर सार्वजनिक गरेपछि भने यो क्षेत्रले साँच्चिकै उडान भ¥यो । त्यो सानो चिपले लाखौँ ट्रान्जिस्टरहरू एउटै सर्किटमा समेट्न सकेको थियो र यसले कम्प्युटर, मोबाइल, रोबोट, मिसाइलदेखि मेडिकल उपकरणसम्मलाई बुद्धिमत्तापूर्ण बनाउने ढोका खोलिदियो ।

आज सेमिकन्डक्टरहरू स्मार्टफोन, ल्यापटप, एआई प्रणाली, डिफेन्स टेक्नोलोजी, स्वास्थ्य सेवा, ट्राफिक नियन्त्रक ड्रोन, स्मार्ट होम र अन्तरिक्ष मिसनहरूसम्म सबैतिर पुगेका छन् ।

सेमिकन्डक्टर उत्पादनमा अमेरिका, चीन, जापान, दक्षिण कोरिया र ताइवान अग्रस्थानमा छन् । विशेषगरी ताइवानको टीएसएम्सी (ताइवान सेमिकन्डक्टर म्यानुफ्याक्चरिङ कम्पनी आज विश्वकै सबैभन्दा ठूलो चिप निर्माता हो ।
चिप उत्पादनमा अत्याधुनिक प्रविधि र अति–सफ्ट मेन्युफ्याक्चरिङ प्रक्रिया चाहिने भएकाले यस क्षेत्रमा केही सीमित देशहरू मात्रै अगाडि छन् । तर हाल विश्वव्यापी आपूर्ति श्रृंखला अवरुद्ध हुँदा सबै देशले यसको रणनीतिक मूल्यलाई गम्भीर रूपमा लिन थालेका छन् ।

सेमिकन्डक्टर अब केवल प्रविधि होइन । यो त भविष्यको चाबी हो । जसले यसको पहुँच र उपयोगमा अग्रता लिन्छ, उसैले २१औँ शताब्दीको गति र नेतृत्व तय गर्छ । यही बुझाइले गर्दा विकसित देशहरू यसको अनुसन्धान, उत्पादन र संरक्षणमा अर्बौँ डलर लगानी गरिरहेका छन् ।

३. ताइवान कसरी सेमिकन्डक्टरको महाशक्ति बन्यो ?

हो आज विश्वमा सेमिकन्डक्टर उत्पादन गर्ने खेलाडी बनेको छ एउटा सानो टापु ताइवान । ताइवान अर्थात् चाइनिज ताइपेई आज सेमिकन्डक्टरको दुनियाँमा सबैभन्दा अगाडि उभिएको देश हो । तपाईँ पत्याउनुस् नपत्याउनुस् ताइवानले विश्वको चिप्स बजारमा जबरजस्त पकड जमाएको छ ।

यो ‘सिलिकनको शीतयुद्ध’ हो, जहाँ गोली चलेको छैन, तर संसार हल्लिएको छ । सेमिकन्डक्टर भएको देशले संसार हाँक्छ, नभएको देश पछि पर्छ । यही फरक ल्याउँछ आजको चिप्सको शक्तिले । ताइवानको महत्व संसारभर बढेको छ ।
सन् १९८७ मा स्थापना भएको टीएसएमसी (ताइवान सेमिकन्डक्टर म्यानुफ्याक्चरिङ कम्पनी)ले ताइवानलाई यो स्थानमा पु¥याएको हो । तर यसको जरो अझ गहिरो छ । १९८० को दशकदेखि नै ताइवान सरकारले प्रविधिमा योजनाबद्ध लगानी गर्दै आएको थियो । विदेशी विश्वविद्यालयहरूबाट फर्किएका दक्ष युवा इन्जिनियरहरूलाई देशमै समेटेर, तिनीहरूलाई विश्वस्तरीय अनुसन्धान र निर्माणमा लगाएको थियो ।

त्यसको परिणामस्वरूप आज टीएसएमसी विश्वको आवश्यकता परिपूर्तिको लागि सक्षम भएको छ । कथंकदाचित त्यहाँ एक हप्ताको मात्र ढिलाइ भयो भने एप्पल, टेस्ला, स्यामसङ, एन्भिडिया, क्वालकम जस्ता अनेकौँ कम्पनीहरूलाई अर्बौं डलर घाटा हुन सक्छ । विश्वका ६० प्रतिशतभन्दा बढी उच्चस्तरीय चिप्सको आपूर्ति ताइवानबाट हुन्छ । थुप्रै देशका चिप्स यहाँ बनाइन्छन तर त्यसमा ताइवानको नाम लेखिँदैन । टिएसएमसीको काम उत्पादन गर्नु हो । जसले जस्तो मोडल दिएको छ त्यही मर्मअनुसार बनाइदिनु उसको काम हो ।

ताइवानले निरन्तर लगानी, अनुसन्धान र नीतिगत स्पष्टतामार्फत यो मुकाम हासिल गरेको हो । युरोप, अमेरिका, जापान, दक्षिण कोरिया, चीन सबै देशले सेमिकन्डक्टर उत्पादन बढाउन खोजिरहेका छन्, तर अझै पनि ताइवानको दक्षता र परिष्कृत निर्माण क्षमतामा पुग्न समय लाग्नेछ उनीहरूलाई ।

सेमिकन्डक्टर आज ताइवानको लागि ‘सिलिकन शिल्ड’ बनेको छ । एक अघोषित सुरक्षा कवच, जसले अमेरिका र पश्चिमी देशहरूलाई यसको अस्तित्व र स्वतन्त्रता प्रति सजग बनाएको छ । यदि ताइवानमाथि चीनको नियन्त्रण स्थापित भयो भने विश्वव्यापी प्रविधि आपूर्ति श्रृंखला नराम्रोसँग भाँचिन सक्छ । आज सेमिकन्डक्टर ताइवानको लागि अर्थोपार्जनको माध्यममात्र होइन देशको सुरक्षाको आधार बनेको छ ।

यद्यपि भविष्य स्थिर छैन । सेमिकन्डक्टरमा आउँदो एक दशकसम्म ताइवान अझै अग्रणी भूमिकामा रहला, तर त्यसपछि सम्भवतः अमेरिका र चीन चिप उत्पादनमा अगाडि निस्कनेछन् । अमेरिका, युरोप, चीनलगायतका देशहरूले आफ्नै सेमिकन्डक्टर उत्पादन केन्द्रहरू निर्माण गरिरहेका छन् । चीन पनि प्रविधिमा आत्मनिर्भर बन्न चाहन्छ, तर अझै अमेरिकाको प्राविधिक उचाइ र ताइवानको सूक्ष्म निर्माण क्षमताबाट उ टाढै छ ।

कमसेकम अहिलेका लागि ताइवान सेमिकन्डक्टर युगको केन्द्रमा छ । जहाँ सानो चिप्सले संसारको गती निर्धारण गरिरहेको छ । प्राविधिक रूपमा दक्ष हुन सकियो भने एउटा सानो देशले पनि सिंगो विश्वलाई कसरी आफूमा आश्रित बनाउन सकिने रहेछ भन्ने रहस्य आज ताइवानले सिंगो विश्वलाई सिकाएको छ ।

४. चिप युद्धका असली खेलाडी : चीन र अमेरिका

आजको विश्वमा प्रविधिको सबैभन्दा निर्णायक युद्ध चिप्स अर्थात् सेमिकन्डक्टरको नियन्त्रणका लागि भइरहेको छ, जसका मुख्य प्रतिस्पर्धी हुन् अमेरिका र चीन । दुवै देश प्रविधिमा नेतृत्व लिन आतुर छन् र एकअर्कालाई पछि पार्न सतर्कताका सबै तह अपनाइरहेका छन् ।

आफ्नो अनुसन्धान र आविष्कार सुरक्षित राख्न उनीहरू उच्च गोप्यता र सुरक्षा रणनीति अपनाउँछन् । सन् २०२२ मा अमेरिकाले ‘ऋज्क्ष्एक् बलम क्अष्भलअभ ब्अत’ पारित गरेर चिप्स निर्माण र अनुसन्धानमा ५० अर्ब डलरभन्दा बढी लगानीको योजना बनाएको छ । यसको जवाफस्वरूप चीनले पनि अमेरिकी कम्पनीहरू जस्तै ःष्अचयल माथि कारबाही गरेको छ । उनीहरू बीचको प्रतिस्पर्धाले चिप्सको विश्वव्यापी आपूर्ति श्रृंखलालाई अस्थिर बनाएको छ । चिप्सको मूल्य बढेको छ र उत्पादन ढिलो भइरहेको छ । अमेरिका र चीनको प्रविधिको प्रतिस्पर्धा शक्ति सन्तुलनको संघर्ष पनि हो ।

अमेरिका, जापान, ताइवान र भारतसँग मिलेर चीनलाई सेमिकन्डक्टर उत्पादनबाट बाहिर राख्न खोजिरहेको छ । अर्कातर्फ, चीनले सन् २०३० भित्र कृत्रिम बुद्धिमत्ता एआईमा विश्वनेता बन्ने लक्ष्य लिएको छ र त्यसको लागि आफ्नै सेमिकन्डक्टर उत्पादनमा जोड दिएको छ ।

हामीले के बुझ्नु जरुरी छ भने अबको युगको निर्णायक लडाइँ ‘तेलका लागि होइन, चिपका लागि’ हुनेछ र यसको मुख्य खेलाडी अमेरिका र चीन हुन् । सेमिकन्डक्टर, डाटा, कृत्रिम बुद्धिमत्ता, फाइव जी, साइबर सुरक्षा र सुपरकम्प्युटिङजस्ता क्षेत्रमा यी दुई शक्ति राष्ट्रबीच गहिरो प्राविधिक युद्ध चलिरहेको छ । अमेरिका चिप डिजाइन र उच्च प्रविधिमा अगाडि छ, तर चीन निर्माण र आत्मनिर्भरतातर्फ तीव्र गतिमा अघि बढिरहेको छ ।

अमेरिका चाहन्छ चीनले उन्नत चिप नपाओस् एआई र सैन्य प्रयोगका लागि । त्यसैले उसले ज्गबधभष्, क्ःक्ष्ऋ जस्ता कम्पनीहरूमा प्रतिबन्ध लगाएको छ र चिनियाँ एप्स त्ष्पत्यप, ध्भऋजबत मा डाटा सुरक्षाको आरोप लगाएको छ । अर्कोतर्फ, चीनले आफ्नै चिप्स उत्पादन गर्न क्ःक्ष्ऋ लगायतका कम्पनीमा अर्बौँ डलर लगानी गरिरहेको छ ।

अमेरिका र चीन सेमिकन्डक्टर प्रतिस्पर्धामा एक अर्कालाई माथ खुवाउन चाहन्छन् । उनीहरू बीचको प्रतिस्पर्धा केवल प्रविधि विकासको होड मात्र होइन, यो भू–राजनीतिक शक्ति, आर्थिक नियन्त्रण र राष्ट्रिय सुरक्षासँग गाँसिएको संघर्षसमेत हो ।

सेमिकन्डक्टर अब केवल प्रविधिको विषय मात्रै होइन, यो त सत्ता, सुरक्षा र भविष्यको नियन्त्रणको मुद्दा बनिसकेको छ उनीहरूका लागि । जसले चिप बनाउँछ, उसैले भविष्य चलाउँछ । यो कुरालाई चीन र अमेरिकाले भन्दा राम्रोसँग अरु कसले बुझेको होला र ?

तर आशा गरौँ यो उच्चस्तरीय प्रतिस्पर्धाबाट जन्मिने नवीन सोच र आविष्कारले मानवजीवन, मानव स्वास्थ्य र प्रकृतिमा सकारात्मक प्रभाव पार्नेछ ।

५. निष्कर्ष

अहिलेलाई हामीले यही बुझौँ, २१औँ शताब्दीको सत्ता अब प्राकृतिक स्रोतमा होइन, प्रविधिमा निहित छ र प्रविधिको मुटु हो सेमिकन्डक्टर । जससँग सेमिकन्डक्टर छ, उसँग केवल स्मार्ट उपकरण होइन, स्मार्ट युग चलाउने साँचो पनि छ । तपाईँ अहिले जुन ग्याजेटबाट यो लेख पढिरहनु भएको छ, त्यसको आत्मा नै सेमिकन्डक्टर हो ।

सेमिकन्डक्टरबिना आजको संसार अड्कन्छ । चाहे त्यो मोबाइल फोन, ल्यापटप, स्मार्ट टिभी होस् या इलेक्ट्रिक गाडी, सौर्य प्यानल, स्वास्थ्य उपकरण, एआई मेसिन, स्मार्ट होम सिस्टम वा औद्योगिक रोबोटिक्स । छोटकरीमा भनौँ, डिजिटल युग सेमिकन्डक्टरबिना असम्भव छ ।

अबको युग चमत्कार होइन, कायापलट युग हो र त्यो कायापलट सम्भव बनाउने आधार सेमिकन्डक्टर हो । यसैले भन्न सकिन्छ, अबको युग सेमिकन्डक्टर सिपाहीहरूको युग हो जहाँ युद्ध स्मार्ट हुन्छ, सत्ता प्रविधिमा केन्द्रित हुन्छ र भविष्य माइक्रोचिप्सको हो ।