यान्त्रिकी-विवरणम् · THATTE स्तम्भः

अणोः
प्रचालन-तन्त्रपर्यन्तम्

तुल्य-त्रायिक संगणन स्तम्भस्य स्तरशः यान्त्रिकी-वर्णनम् — उपकरण-भौतिकी, द्वार-रचना, संस्कारक-संरचना, सङ्कलक, लघु-बीजं च।

उपकरण-भौतिकी द्वार-संग्रह PANINI संस्कारक ManiT सङ्कलक THATTE-OS TritFS
प्रेरणा

तुल्य-त्रायिकं किमर्थम्?

द्वयिक-संगणनं द्वे अवस्थे (०, १) उपयुङ्क्ते। तुल्य-त्रायिकं तिस्रः: −१, ०, +१। मूल-सूत्रम् — आधार-३ सूचना-सांकेतिकीकरणे सर्वाधिक-दक्ष आधारः — प्रत्येकम् अङ्कः log₂(3) ≈ १.५८५ बिट् सूचनां वहति, द्वयिक-अङ्कस्य प्रति-अङ्कं १ बिट् अपेक्षया।

विशेषतः, तुल्य-त्रायिके द्विक-पूरक-प्रतिनिधित्वस्य आवश्यकता नास्ति। ऋणात्मक-सङ्ख्याः स्वाभाविकतया प्रतिनिधीयन्ते, तुल्य-त्रायिक-सङ्ख्यासु गणित-क्रियाः शून्यं प्रति स्वाभाविकतया सममिताः। योगः, व्यवकलनम्, तुलना च — सर्वाणि सरलतराणि भवन्ति।

भौतिक-स्तरे, प्राकाशिक-त्रायिक-उपकरणं तुल्य-त्रायिके स्वाभाविकतया प्रतिबिम्बयति। प्रकाशाणुः + परिवर्ती धन कला = धन-दिशि विद्युत्प्रवाहः (+१); प्रकाशाणु-अभावे विद्युत्प्रवाहो नास्ति (०); प्रकाशाणुः + परिवर्ती ऋण कला = ऋण-दिशि विद्युत्प्रवाहः (−१)। एतत् द्वयिक-विभव-सीमाभिः अपेक्षया कहीं स्वाभाविकतरम्।

द्वयिक-त्रायिक तुलना
प्रति अङ्क अवस्थाः2 → 3
प्रति अङ्क सूचना1.0 → 1.585 बिट्
चिह्न-प्रतिनिधित्वद्विक-पूरक → स्वाभाविक
गणित-सममितिअसममित → सममित
संकेत-सांकेतिकीकरणविभव-स्तर → चिह्नित-विद्युत्प्रवाह
निषेधनबिट्-NOT+1 → चिह्न-परिवर्तन
त्रायिक गणित उदाहरणम्
दशमलव ५ = +१ −१ −१ (त्रयांकाः: ९−३−१=५)
दशमलव −५ = −१ +१ +१ (सर्व-चिह्न-परिवर्तनम्)
निषेधन: प्रत्येकं त्रयांकं −१ गुणयतु
द्विक-पूरकं नास्ति। अतिप्रवाह-असममिति नास्ति।
Thatte1 · Thatte2

THATTE उपकरणम् — प्राकाशिक-त्रायिक परिवर्तकम्

SWCNT@MWCNT संरचना

उपकरणम् एकं धात्विकम् (8,8) हस्तासन-प्रकारम् एक-भित्तिक-प्राङ्गार-नलिका (SWCNT) अस्ति, या बहु-भित्तिक-प्राङ्गार-नलिकायाम् (MWCNT) समाक्षीयतया स्थापिता, ०.३४ nm वान्-डेर्-वाल्स् अन्तरेण पृथक्कृता। द्वे समकेन्द्रिके प्राङ्गार-नलिके — एतत् एव सम्पूर्णम् उपकरणम्।

  • SWCNT एकं धात्विकं बैलिस्टिक-चालकम् — सक्रिय-चालन-मार्गः
  • MWCNT अन्तर-भित्तिक-क्वाण्टम-युग्मनेन SWCNT चालकतां नियमयति, पर्यावरण-क्षोभात् रक्षति च

प्राकाशिक-त्रायिक क्रियाविधि

MWCNT इत्यनेन अवशोषितः द्वार-प्रकाशाणुः (λ₁ ≈ 1678 nm, MWCNT E₂₂) तस्य ऊर्जा-स्तरान् SWCNT इत्यस्मात् विस्थापयति, अन्तर-भित्तिक-युग्मनं दुर्बलं करोति। SWCNT चालकता १.४७ तः १.९१ G0 पर्यन्तम् उत्तिष्ठति। द्वि-प्रकाशाणु-विधौ, चालक-प्रकाशाणुः (λ₂ ≈ 693 nm, SWCNT M₁₁) SWCNT इत्यस्मिन् स्वतन्त्रतया संयुक्तः भवति। परिवर्ती-अग्र-ध्रुवता विद्युत्प्रवाह-दिशां निर्धारयति — पूर्ण-सममितिः I(+V) = −I(−V)।

त्रयांक-सांकेतिकीकरण

त्रयांक +१: प्रकाशाणु + परिवर्ती धन कला = +७४ µA (०.५ V पर)। त्रयांक ०: प्रकाशाणु नास्ति, परिवर्ती नास्ति = ० µA (क्षोभ-तल ~३५ nA)। त्रयांक −१: प्रकाशाणु + परिवर्ती ऋण कला = −७४ µA (०.५ V पर)। SNR > २००० (५४ dB), ०.५ V पर। उपकरणम् अङ्कीय-परिवर्तकम् एव। भौतिक-उपकरण-निर्माणं भविष्यत्-मील-स्तम्भः, यः सूक्ष्म-निर्माण-सुविधा-प्रवेशम् अपेक्षते।

द्वि-प्रकाशाणु विधि

भिन्न-तरङ्गदैर्घ्ययोः द्वौ प्रकाशाणू (द्वार-प्रकाशाणुः λ₁ ≈ 1678 nm MWCNT इत्यस्मिन्, चालक-प्रकाशाणुः λ₂ ≈ 693 nm SWCNT इत्यस्मिन्) + परिवर्ती = एकस्मात् उपकरणात् १२ विभेद्य-अवस्थाः। प्राङ्गार-नलिका-स्तरे तरङ्गदैर्घ्य-विभाजन-बहुसञ्चारः।

  • उपकरण-संरचनाSWCNT@MWCNT (समाक्षीय, ०.३४ nm अन्तर)
  • SWCNT किरालताधात्विक (8,8) हस्तासन
  • द्वार-प्रकाशाणुःλ₁ ≈ 1678 nm (MWCNT E₂₂)
  • चालक-प्रकाशाणुःλ₂ ≈ 693 nm (SWCNT M₁₁, WDM)
  • वैद्युत-निवेशःपरिवर्ती-स्पन्द-ध्रुवता
  • त्रयांक +१ विद्युत्प्रवाह+७४ µA (०.५ V पर)
  • त्रयांक ० विद्युत्प्रवाह० µA (क्षोभ-तल ~३५ nA)
  • त्रयांक −१ विद्युत्प्रवाह−७४ µA (०.५ V पर)
  • SNR> २००० (५४ dB), ०.५ V पर
  • प्रतिरूपण-विधिNEGF क्वाण्टम-परिवहनम्
  • द्वि-प्रकाशाणु अवस्थाः१२ प्रति उपकरणम् (WDM)
  • अधिकतम त्रयांक दर~५०० GHz − १० THz
Thatte1

निर्माण — मेटालोसीन CVD

निर्माण-प्रक्रिया मेटालोसीन रासायनिक-वाष्प-निक्षेपणम् (CVD) उपयुङ्क्ते — मेटालोसीन पूर्वगः (यथा फेरोसीन) उत्प्रेरक-धातुं प्राङ्गार-स्रोतं च एकस्मिन्नेव यौगिके प्रददाति, येन SWCNT@MWCNT संरचनानां नियन्त्रित-वर्धनं अपेक्षित-धात्विक (8,8) हस्तासन किरालतया सह सम्भवति।

प्राङ्गार-नलिकाः स्थूल-मात्रायां वर्धयित्वा, ततः धात्विक (8,8) SWCNT जनसङ्ख्या रामन-वर्णक्रमदर्शनेन वर्धन-पश्चात् चिता — एषा उद्योग-मानक-प्रक्रिया। प्राङ्गार-नलिकाः प्रचुराः (~१०⁹ प्रति ग्रामम्)। MWCNT आवरणं SWCNT परितः समाक्षीयतया वर्धते, ०.३४ nm वान्-डेर्-वाल्स् अन्तरेण पृथक्कृतम्।

नोटरीकृतं शपथ-पत्रम् (प्रदर्शक अ) प्रमाणयति यत् मूल-उपकरण-अवधारणा २००६ तमे वर्षे कल्पिता, प्राथम्यस्य दस्तावेजी-साक्ष्यं प्रददत्।

मेटालोसीन CVD प्रक्रिया
१. आधार-तल-सज्जताSiO₂ / Si पट्टिका, शोधनम्
२. मेटालोसीन CVDफेरोसीन पूर्वगः, एक-चरणम्
३. SWCNT वर्धनम्धात्विक (8,8) हस्तासन
४. MWCNT आवरणम्समाक्षीय-अतिवर्धनम्, ०.३४ nm अन्तर
५. किरालता-चयनम्वर्धन-पश्चात् रामन-वर्णक्रमदर्शनम्
६. प्राकाशिक-युग्मनम्तरङ्ग-मार्ग / मुक्त-अवकाश λ₁ ≈ 1678 nm
प्राथम्य-तिथि२००६ (शपथ-पत्रम्)
Thatte2 · NEGF प्रमाणितम्

द्वार-संग्रह — मानक-कोशिकाः

चतस्रः मानक-कोशिकाः THATTE द्वार-संग्रहस्य आधारं रचयन्ति। प्रत्येका प्राकाशिक-त्रायिक सिद्धान्तेन कार्यं करोति — प्रकाशाणु + परिवर्ती-स्पन्द-ध्रुवता = चिह्नित-विद्युत्प्रवाह-त्रयांकः — SWCNT@MWCNT उपकरणस्य NEGF क्वाण्टम-परिवहन-प्रतिरूपणेन प्रमाणिता।

TINV — त्रायिक-प्रतिलोमक

पूरक SWCNT@MWCNT युग्मम्

द्वे पूरके THATTE उपकरणे श्रेणीबद्धे, एकं धन-सीमाभिः अपरं ऋण-सीमाभिः। निवेश +१ → निर्गम −१, निवेश ० → निर्गम ०, निवेश −१ → निर्गम +१। विद्युत्प्रवाह-सममिति |I(−१)/I(+१)| = १.००००।

TMIN2 — त्रायिक-न्यूनतम

श्रेणीबद्ध SWCNT@MWCNT युग्मम्

द्वे उपकरणे श्रेणीबद्धे। निर्गमः द्वयोः त्रयांक-निवेशयोः न्यूनतमः। त्रायिक NOR-तुल्य तर्कस्य आधारः। min(A, B) = −max(−A, −B) द्वैधीभावेन कार्यान्वितम्।

TMAX3 — त्रायिक-अधिकतम

समानान्तर-त्रय-व्यवस्था

त्रीणि उपकरणानि समानान्तरे। निर्गमः त्रयाणां त्रयांक-निवेशानाम् अधिकतमः। TMIN2 सह सम्पूर्णं त्रायिक-सयोजन-तर्क-कार्यान्वयनं सम्भवति।

TMAJ3 — त्रायिक-बहुमत

त्रयाणां निवेशानां मध्यमः

median(A, B, C) कार्यान्वितम् — तुल्य-त्रायिकस्य बहुमत-तर्क-द्वारम्। सर्वासु २७ सम्भाव्य-त्रि-त्रयांक-निवेश-संयोजनासु प्रमाणितम्। २७/२७ शुद्धम्।

TINV NEGF प्रमाणनम् उत्तीर्णम्
मञ्चम्Debian 13, AMD EPYC 9334
प्रतिरूपकम्NEGF क्वाण्टम-परिवहनम् (Kwant)
उपकरणम्SWCNT@MWCNT, धात्विक (8,8)
प्राकाशिक-निवेशःλ₁ ≈ 1678 nm (MWCNT E₂₂)
वैद्युत-निवेशःपरिवर्ती-स्पन्द-ध्रुवता
|I(−१) / I(+१)|१.०००० उत्तीर्णम्
SNR> २००० (५४ dB), ०.५ V पर उत्तीर्णम्
त्रयांक-विद्युत्प्रवाह±७४ µA (०.५ V पर)
TMAJ3 सत्य-सारणी (२७ प्रविष्टयः) २७/२७
ABCmedian(A,B,C)फलम्
−1−1−1−1✓
−1−10−1✓
−1−1+1−1✓
−1000✓
−10+10✓
−1+1+1+1✓
0000✓
00+10✓
+1+1+1+1✓
... अन्याः १८ प्रविष्टयः, सर्वाः प्रमाणिताः ...✓
Thatte3

PANINI संस्कारक — त्रायिक CPU

त्रि-उपकरण चक्रीय SRAM कोशिका

पारम्परिक-द्वयिक SRAM कोशिकाः ६-ट्रान्जिस्टर द्वि-स्थिर-फ्लिप्-फ्लॉप् उपयुञ्जते। PANINI संस्कारकः त्रि-उपकरण चक्रीय SRAM कोशिकाम् अवतारयति — नवीनं संस्थानम् यत्र त्रीणि व्यतिक्रम-युग्मित THATTE उपकरणानि तिसृभिः स्थिराभिः अवस्थाभिः कोशिकां रचयन्ति, न द्वाभ्याम्।

N1 N2 च ग्रन्थयः परिवर्ती-कला-रेखाभिः व्यतिक्रम-युग्मिताः। तिस्रः स्थिर-संरचनाः त्रिषु त्रयांक-मूल्येषु प्रतिबिम्बयन्ति, द्वयिक-त्रायिक-सांकेतिकीकरण-स्तरस्य आवश्यकतां विना स्वाभाविक-त्रायिक-सन्धारणं प्रददत्।

मापांक-३ घटिका उत्पादनम्

त्रायिक-प्रवाह-नलिका कालं तिषु समानेषु अन्तराले विभजयन्तीं घटिका-कलां अपेक्षते। PANINI संस्कारकः TMAJ3 द्वारैः चक्रीय-प्रतिपुष्ट्या निर्मितं मापांक-३ घटिका-जनकम् कार्यान्वयति, φ₀, φ₁, φ₂ कलाः उत्पादयन्तम् त्रि-चरण-प्रवाह-नलिका-नियन्त्रणार्थम्।

  • SRAM कोशिका-प्रकारःत्रि-उपकरण चक्रीय (नवीनम्)
  • प्रति कोशिका स्थिर-अवस्थाः३ (−१, ०, +१)
  • व्यतिक्रम-युग्मित ग्रन्थयःN1, N2 परिवर्ती-कला-रेखाभिः
  • घटिका-कलाःφ₀, φ₁, φ₂ (मापांक-३)
  • प्रवाह-नलिका गहनता३-चरण त्रायिक
  • निर्देश-समुच्चयःT3ISA (Thatte3)
  • ALU क्रियाःत्रायिक ADD/MUL/TMIN/TMAX
Thatte6

ManiT सङ्कलक — T3ISA उपकरण-शृङ्खला

ManiT सङ्कलकः तुल्य-त्रायिक-समूह-भाषा-स्रोतं (.t3s सञ्चिकाः) द्वयिक-सांकेतिकीकृत T3ISA यन्त्र-संहितायाम् (.t3b सञ्चिकाः) अनुवदति। विघटकः मानव-पठनीयं निर्वचन-निर्गमम् (.t3d सञ्चिकाः) उत्पादयति।

सङ्कलन-प्रवाह-पङ्क्ति

१

शब्दकोशक

.t3s स्रोतस्य शब्दांशीकरणम्: संक्रिया-संकेताः, निबन्धकाः, त्रयांक-शाब्दाः, चिह्नकाः

२

पदच्छेदक

निर्देश-प्रकारैः संकार्य-समाधानेन च AST निर्माणम्

३

संहिता-जनक

T3ISA सांकेतिकीकरणम् उत्सर्जयति; शाखा-लक्ष्याणि, चिह्नकान् समाधत्ते

४

.t3b निर्गमः

त्रायिक-द्वयिकम्: तुल्य-त्रायिक-सांकेतिकीकृत यन्त्र-निर्देशाः

; ManiT Assembly — T3ISA Example
; Load trit constant +1 into register r0
TLOAD  r0, #[+1]

; Load trit constant −1 into register r1
TLOAD  r1, #[-1]

; Ternary ADD: r2 = r0 + r1 = 0
TADD   r2, r0, r1

; Conditional branch on zero
TBRZ   r2, .zero_case

; TMAJ3: majority of r0, r1, r2 → r3
TMAJ3  r3, r0, r1, r2

; Syscall: write trit to output
TSYS   0x01, r3
ManiT सङ्कलक v0.1.0 द्वारा .t3b द्वयिके सङ्कलितम् · २१ मार्च २०२६
Thatte6

THATTE-OS 0.1.0 — त्रायिक लघु-बीजम्

THATTE-OS तुल्य-त्रायिक-यन्त्रांशार्थं सङ्कलितं चलित-लघु-बीजम् अस्ति। ManiT समूह-भाषायां लिखितम्, ManiT सङ्कलकेन नव .t3b द्वयिक-एककेषु सङ्कलितम्, सम्पूर्ण-निर्वचन-अनुरेखाभिः सह एकस्व-परिशिष्टत्वेन संलग्नम्।

अधिकार-क्षेत्र व्यवस्था

बीजं त्रीणि अधिकार-क्षेत्राणि कार्यान्वयति — बीज (−१), अधिपति (०), उपयोक्तृ (+१) — प्रत्येकं त्रयांक-अवस्थायै एकम्। अधिकार-वर्धनं न्यूनीकरणं च ४-प्रविष्टि-स्थिति-निबन्धकेन TSYS/TRET निर्देशैः नियन्त्रिते।

बीज-एककानि

  • boot.t3b — यन्त्रांश-प्रारम्भः, स्मृति-मानचित्रम्, init प्रति गमनम्
  • init.t3b — बीज-प्रवेशः, चिति-स्थापनम्, एककानां भारणम्
  • sched.t3b — मापांक-३ चक्रीय-क्रम काल-नियोजक
  • irq.t3b — विघ्नक-सदिश-सारणी, विघ्नक-प्रेषणम्
  • proc.t3b — प्रक्रिया-निर्माणम्, सन्दर्भ-परिवर्तनम्
  • syscall.t3b — T3ISA तन्त्र-आह्वान अन्तरापृष्ठ-स्तरः
  • mem.t3b — TritFS ढेर-आवण्टक एकीकरणम्
  • io.t3b — त्रायिक I/O पत्तन अमूर्तीकरणम्
  • thatte_os.t3b — मुख्य-बीज-द्वयिकम् (सर्व-एककानि सम्बद्धानि)
thatte-os प्रारम्भ-अनुरेखा
THATTE-OS 0.1.0 — तुल्य-त्रायिक लघु-बीजम्
मञ्चम्: PANINI v0.1 — T3ISA
 
[प्रारम्भ] boot.t3b भारणम् ............ शुद्धम्
[प्रारम्भ] init.t3b प्रवेशः 0x0T00 ... शुद्धम्
[बीज] अधिकार: बीजम् (−१)
[बीज] स्थिति-निबन्धक: [−१|०|−१|०]
[नियोजक] चक्रीय-क्रम, ३ स्थानानि ...... सज्जम्
[विघ्नक] विघ्नक-सारणी: २७ प्रविष्टयः . भारितम्
[स्मृति] TritFS ढेर @ 0x0T81 ........ आरोपितम्
[I/O] त्रायिक I/O पत्तनानि: ३ ......... सक्रियम्
 
THATTE-OS प्रारम्भः सम्पूर्णः — ३-त्रयांक तन्त्रं चलति
T3>
Thatte4 · Thatte5

TritFS & TritTrie — सन्धारण-स्तम्भः

TritFS — तुल्य-त्रायिक संचिका-व्यवस्था

TritFS सर्वाणि सन्धारण-साधनानि तुल्य-त्रायिकेन सम्बोधयति। ५-त्रयांक-सम्बोधनं ३⁵ = २४३ सम्बोध्य-स्थानानि प्रददाति। स्मृति-ढेर-खण्डाः, संचिका-व्यवस्था-अनुक्रमणिकाः, जाल-अन्तरिकाश्च सर्वे त्रयांक-गणित-क्रियाभिः आवण्टिताः, द्वयिक-त्रायिक-सम्बोधन-रूपान्तर-स्तरस्य आवश्यकतां निवारयन्ति।

Thatte4 परिशिष्ट ग इत्यत्र सम्पूर्णा १२८-प्रविष्टि ASCII-तुल्य-त्रायिक सांकेतिकीकरण सारणी वर्तते, येन THATTE-OS इत्यत्र द्वयिक-अनुवादं विना त्रायिक-स्वाभाविक-पाठ-संसाधनं सम्भवति।

TritTrie — त्रायिक-शाखा-वृक्ष अनुक्रमणिका-संरचना

एकं शाखा-वृक्षं यत्र प्रत्येकं ग्रन्थेः ठीक त्रयः अपत्याः, त्रयांक-अवस्थया (−१, ०, +१) अनुक्रमिताः। k गहनतायाः त्रयांक-सांकेतिकीकृत-कुञ्जिकानाम् O(k) अन्वेषण, प्रविष्टि, विलोपं च प्रददाति। TritFS इत्यत्र निर्देशिका-अनुक्रमणिकार्थम् ManiT सङ्कलके प्रतीक-सारणीभ्यश्च उपयुज्यते।

TritFS सम्बोधन-अवकाशः
सम्बोधन-विस्तार५ त्रयांकाः
सम्बोध्य-स्थानानि३⁵ = २४३
सांकेतिकीकरणम्MST-प्रथम तुल्य-त्रायिकम्
ASCII सारणी प्रविष्टयः१२८ (परिशिष्ट ग)
TritTrie शाखनम्३ अपत्याः प्रति ग्रन्थि
अन्वेषण-जटिलताO(k), गहनता k
उपयोगाःसंचिका अनुक्रमणिका, प्रतीक-सारणी, मार्गनम्
ASCII सांकेतिकीकरण नमूना
वर्ण ASCII तुल्य-त्रायिकम्
A65+1 −1 −1 +1 −1
M77+1 0 −1 −1 +1
T84+1 0 +1 0 0
Stay Updated

Subscribe to maniTLab

New research, patent updates, and essays — direct to your inbox. No spam, no tracking.

Get in Touch

Write to Manish

Research collaboration, licensing enquiries, technical questions, or press requests.

Replies to manish@manitlab.org