TSMC, Nvidia आणि Microsoft: आधुनिक संगणन आणि AI क्रांतीचा इतिहास

परिचय: दिवाळखोरीजवळ जाण्यापासून AI क्रांती कशी घडली?

1990 च्या दशकातील दिवाळखोरीच्या संकटापासून 2026 च्या RTX Spark N1X सुपर चिपपर्यंतचा तंत्रज्ञान प्रवास

अनुक्रमणिका: Nvidia ची सुटका आणि नेतृत्व, Microsoft सोबत भागीदारी आणि संघर्ष, CUDA, Tensor Cores आणि NVLink, TSMC चे 2nm आणि CoWoS, आणि 2026 चे N1X लॅपटॉप.

प्रकरण 1: 1990 च्या दशकातील दिवाळखोरीचे संकट आणि Microsoft DirectX ने निर्माण केलेली समस्या

1990 च्या दशकाच्या मध्यात, इतर सर्व संगणक कंपन्यांपेक्षा पूर्णपणे वेगळ्या पद्धतीने 3D ग्राफिक्स तयार करण्याचा प्रयत्न केल्यामुळे Nvidia दिवाळखोरीच्या उंबरठ्यावर आली. तेच मोठे संकट कंपनीच्या इतिहासातील सर्वात महत्त्वाचा वळणबिंदू ठरले.

1. NV1 चिप आणि Quadratic Texture Mapping (QTM) तंत्रज्ञान (मे 1995)

• तंत्रज्ञान: 1993 मध्ये Jensen Huang, Chris Malachowsky आणि Curtis Priem यांनी स्थापन केलेल्या Nvidia ने मे 1995 मध्ये आपली पहिली चिप NV1 बाजारात आणली.
• कार्यपद्धती: इतर कंपन्यांप्रमाणे सपाट त्रिकोणांपासून 3D आकृत्या बनवण्याऐवजी, NV1 चिपने Quadratic Texture Mapping (QTM) नामक पद्धत वापरून वाकव्या, चार बाजू असलेल्या पृष्ठभागांनी (quads) ग्राफिक्स काढले.
• व्यावसायिक अपयश: कमी डेटामध्ये वाकव्या आकृत्या तयार करणारे हे तंत्रज्ञान आश्चर्यकारक असूनही, गेम डेव्हलपर्ससाठी यावर प्रोग्रामिंग करणे अत्यंत कठीण होते. काही Sega गेम्स सोडल्यास इतर कोणत्याही सॉफ्टवेअरचा पाठिंबा याला मिळाला नाही.

2. Microsoft च्या DirectX 1.0 प्रमाणीकरणाने निर्माण केलेली मोठी समस्या (सप्टेंबर 1995)

सप्टेंबर 1995 मध्ये, Windows 95 वरील संगणक गेम्सना एकाच मानकाखाली आणण्यासाठी Microsoft ने DirectX 1.0 (Direct3D) सॉफ्टवेअर बाजारात आणले. यामध्ये Microsoft ने केवळ त्रिकोण-आधारित पॉलिगॉन रेंडरिंग (Triangle-based Polygon Rendering) हेच सामान्य मानक (Standard) जाहीर केले. Direct3D वाकव्या पृष्ठभागांना पाठिंबा देत नसल्यामुळे, NV1 चिपवर नवीन Windows गेम्स चालत नसत, आणि सॉफ्टवेअर भाषांतरामुळे (Emulation) वेगही खूप कमी होत असे. संगणक निर्मात्यांनी ऑर्डर रद्द केल्यामुळे, Nvidia चे तंत्रज्ञान एकाच रात्रीत कालबाह्य झाले.

3. NV2 चिप रद्द करणे आणि Sega ची 5 दशलक्ष डॉलरची मदत (1996)

• कठीण निर्णय: Sega च्या Dreamcast कन्सोलसाठी वाकव्या-पृष्ठभाग तंत्रज्ञानावर तयार होत असलेली NV2 चिप अर्ध्यातच रद्द करण्याचा निर्णय Jensen Huang यांनी घेतला.
• फक्त 30 दिवसांचा रोख शिल्लक: निम्म्या कर्मचाऱ्यांची छटनी केल्यानंतरही, Nvidia जवळ फक्त सुमारे 30 दिवसांची रक्कमच शिल्लक होती.
• Sega CEO ची उदारता: Jensen Huang जपानला जाऊन Sega चे CEO Shoichiro Irimajiri यांना भेटले आणि NV2 चुकीचा मार्ग होता हे खुलेआजीने कबूल केले. करार रद्द झाला तरी, Nvidia वाचण्यासाठी उरलेले 5 दशलक्ष डॉलर द्यावेत असे त्यांनी विनंती केली. Irimajiri यांनी संमती देऊन Nvidia ला वाचवले.

4. RIVA 128 चिपने पुन्हा उभारी (1997)

• Sega ने दिलेल्या 5 दशलक्ष डॉलरांमधून, Microsoft च्या Direct3D त्रिकोण तंत्रज्ञानाला साजेशी RIVA 128 (NV3) चिप Nvidia ने हार्डवेअरमध्ये तयार केली.
• 1997 मध्ये बाजारात आलेली RIVA 128 केवळ चार महिन्यांत 10 लाखाहून (1 Million) अधिक युनिट विकली जाऊन Nvidia ला दिवाळखोरीतून वाचवली.

प्रकरण 2: 3dfx चा पतन आणि Jensen Huang चे नेतृत्वगुण

1. 3dfx ला Nvidia ने मागे टाकले

• ऑल-इन-वन रचना (RIVA 128): 3dfx Voodoo कार्ड फक्त 3D साठी चालत असल्यामुळे वापरकर्त्यांना वेगळे 2D कार्डही घ्यावे लागत असे. पण RIVA 128 चिपने एकाच चिपवर 2D आणि 3D दोन्ही दिले.
• Glide विरुद्ध DirectX लढाई: 3dfx आपल्या स्वतःच्या Glide API वरच विश्वास ठेवत असताना, Nvidia ने Microsoft चे DirectX आणि OpenGL या सामान्य मानकांना पाठिंबा दिला.
• जगातील पहिले GPU (GeForce 256 - 1999): ऑक्टोबर 1999 मध्ये Hardware Transform and Lighting (T&L) सुविधेसह GeForce 256 चिप बाजारात आणून तिला "GPU" (Graphics Processing Unit) असे नाव दिले. यामुळे CPU वरील गणनेचा भार कमी होऊन गेमिंगचा वेग अनेक पटीने वाढला.
• 6 महिन्यांच्या चक्राचा वेग: दर सहा महिन्यांनी नवी चिप बाजारात आणण्याच्या वेगाने 3dfx ला दिवाळखोरीत ढकलून, 2000 मध्ये Nvidia ने त्याची मालमत्ता विकत घेतली.

2. संकटातून घडलेली Jensen Huang ची नेतृत्व पद्धत

• "आपण आणखी 30 दिवसांत दिवाळखोर होऊ" ही मानसिकता: यशाचा घमेंड येऊ नये म्हणून त्यांनी नेहमी सजग राहून काम करण्याची संस्कृती निर्माण केली.
• चुका खुलेआजीने कबूल करण्याची प्रामाणिकता (Intellectual Honesty): चुकीच्या योजना लगेच सोडून देणे आणि अपयश लपवून न ठेवता त्यातून धडा घेणे हा Nvidia चा मुख्य नियम बनला.
• आधी सिम्युलेशन (Simulation First): चिप तयार करण्यापूर्वी सॉफ्टवेअर एम्युलेटरमध्ये 100% अचूकतेने तपासणी करण्याची पद्धत त्यांनी कायमस्वरूपी केली.
• सपाट संघटना (Flat Organization): अनेक स्तरांची प्रशासकीय पदे कमी करून, 50 हून अधिक वरिष्ठ नेते थेट त्यांच्याकडे अहवाल देतात अशी रचना त्यांनी केली.

प्रकरण 3: Nvidia आणि Microsoft च्या भागीदारी व संघर्षाचा इतिहास (1995–2026)

प्रकरण 4: आधुनिक AI क्रांतीचा पाया (CUDA, Tensor Cores आणि NVLink)

• CUDA सॉफ्टवेअर (2006): ग्राफिक्स भाषा न शिकताही C/C++ भाषांमधून GPU च्या हजारो कोअर्सना वैज्ञानिक आणि गणितीय गणनेसाठी वापरण्याचा मार्ग CUDA ने मोकळा केला. 2012 मध्ये AlexNet नावाच्या AI मॉडेलने दोन Nvidia गेमिंग कार्डवर CUDA वापरून ImageNet स्पर्धा जिंकली — याच आजच्या AI क्रांतीची बीजे पडली.
• Tensor Cores: सामान्य कोअरप्रमाणे फक्त दोन संख्यांचा गुणाकार न करता, ते संपूर्ण संख्या-तक्त्याचाच (Matrix) एकाच वेळी गुणाकार करून, कमी बिट अचूकतेने (FP8/FP4) AI गणना विजेच्या वेगाने पूर्ण करतात.
• NVLink आणि NVLink-C2C: डेटा सेंटरमध्ये शंभरहून अधिक GPU एकत्र जोडून एका सुपर चिपसारखे काम करण्यास NVLink मदत करते. N1X लॅपटॉपमधील NVLink-C2C जोडणी, एकाच चिपमधील ARM CPU आणि Blackwell GPU ला जोडून 128 GB एकात्मिक मेमरी (Unified Memory) दोहोंसाठी सामायिक करते. यामुळे इंटरनेटशिवायच मोठी AI मॉडेल्स (Local LLMs) चालवणे शक्य होते.

प्रकरण 5: TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) चा इतिहास आणि तंत्रज्ञान

जगाची चिप राजधानी तैवान: जगातील सर्वात प्रगत सेमिकंडक्टर चिप्सपैकी 90% हून अधिक चिप्स TSMC बनवते. याव्यतिरिक्त तैवानमध्ये UMC (चिप निर्मिती), MediaTek (N1X चिपचे ARM CPU Nvidia सोबत मिळून डिझाइन करणारी कंपनी), Realtek, Novatek आणि चिप पॅकेजिंग कंपनी ASE Technology ह्यांही महत्त्वाची भूमिका बजावतात.

1. TSMC चे ऐतिहासिक टप्पे (1987–2026)

• 1987 – Pure-Play Foundry चा उदय: 21 फेब्रुवारी 1987 रोजी Morris Chang यांनी TSMC ची स्थापना केली. "स्वतःच्या नावाने चिप्स डिझाइन न करता, इतर कंपन्यांच्या डिझाइन केलेल्या चिप्स फक्त बनवून देण्याची" ही पद्धत निर्माण करून Nvidia, Apple, AMD, Qualcomm सारख्या कंपन्यांच्या वाढीचा पाया घातला.
• 1997–1998 – Nvidia सोबत भागीदारी: RIVA 128 च्या यशानंतर Jensen Huang यांचे पत्र स्वीकारून, Nvidia च्या चिप्स TSMC ने बनवण्यास सुरुवात केली.
• 2014–2018 – Apple करार आणि Intel ला मागे टाकणे: 2014 मध्ये Apple A8 चिपची निर्मिती मिळाल्यानंतर TSMC ने नेदरलँडच्या ASML कंपनीच्या EUV Lithography यंत्रांचा वापर करून 2018 मध्ये Intel ला मागे टाकून जगातील नंबर 1 चिप निर्माता बनली.
• 2020–2026 – जागतिक विस्तार ("Silicon Shield"): तैवानची "सिलिकॉन ढाल" म्हणून काम करणारी TSMC, भू-राजकीय धोके कमी करण्यासाठी अमेरिका (Arizona), जपान (Kumamoto) आणि जर्मनी (Dresden) मध्ये नवीन कारखाने उभारत आहे.

2. TSMC ची 2nm (N2) आणि CoWoS तंत्रज्ञाने

• 2nm (N2) Nanosheet ट्रान्झिस्टर: जुन्या FinFET रचनेऐवजी, TSMC Gate-All-Around (Nanosheet) तंत्रज्ञान वापरते, ज्यामध्ये विद्युत प्रवाहाचा मार्ग चारही बाजूंनी वेढलेला असतो. यामुळे विद्युत गलती कमी होते आणि 3nm चिप्सपेक्षा 10–15% अधिक वेग व 25–30% कमी वीज खप मिळते.
• CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate): ARM CPU, Blackwell GPU आणि हाय-स्पीड मेमरी यांसारख्या वेगवेगळ्या चिप्सना silicon interposer नामक पातळ सिलिकॉन पृष्ठभागावर जवळजवळ रचून एकाच चिपमध्ये जोडणारे 3D पॅकेजिंग तंत्रज्ञान. हेच Nvidia N1X चिपच्या अद्भुत वेगाचे कारण आहे.

प्रकरण 6: 2026 चे RTX Spark N1X Windows 11 लॅपटॉप

Nvidia N1X चिप 16 ऑक्टोबर 2026 रोजी केवळ Windows 11 PC साठी विशेषपणे विक्रीवर आली (Mac संगणकांवर ती चालत नाही; Linux वापरण्यासाठी WSL ची शिफारस केली जाते). 20-कोअर ARM CPU, 6,144-कोअर Blackwell GPU आणि 128GB पर्यंत RAM असलेल्या प्रमुख मॉडेल्सचा तपशील (ऑस्ट्रेलियाई बाजार किमतीत):

Read more articles