Bagaskara LA (14/363412/TK/41539)

IBM Mendobrak Hukum Moore

Salah satu bidang teknologi tinggi yang sangat mempengaruhi peradaban manusia di abad ini adalah teknologi semikonduktor. Pada bidang IT, topik utama dalam hal ini adalah bagaimana membuat komputer menjadi lebih cepat, lebih kecil dengan fungsi yang lebih kompleks dan komsumsi daya yang semakin kecil. Untuk memenuhi tujuan tersebut dari segi hardware adalah dengan membuat semikonduktor sebagai komponen aktif menjadi semakin kecil dan berkecepatan tinggi. Jika kita ibaratkan perangkat elektronik sebagai molekul, maka semikonduktor adalah atomnya. Perkembangan semikonduktor yang semakin cepat mempunyai pengaruh besar bagi kemajuan teknologi di masa depan.

Pada Juli 2015, IBM, Samsung, GlobalFoundries, dan SUNY Polytechnic Institute's Colleges of Nanoscale Science and Engineering (SUNY Poly CNSE) berpartisipasi dalam pengembangan teknologi transistor fabrikasi 7nm yang memungkinkan pembuatan 20 miliar transistor hanya sebesar kuku jari manusia.

Saat ini, sebagian besar mikroprosessor yang ditemukan di server, laptop, & desktop menggunakan teknologi 22nm. Akhir-akhir ini juga telah muncul teknologi 14nm kemudian chip 10nm akan menyusul. Sedangkan chip 7nm akan dirilis tahun-tahun berikutnya, sehingga dapat dikatakan bahwa sekarang terjadi semacam lompatan teknologi yang dilakukan oleh IBM. Transisi pada semikonduktor yaitu semakin kecil transistor, semakin banyak transistor yang dapat dipasang pada chip yang sama, sehingga akan menambah performa chip. Faktanya bahwa IBM telah dapat menghasilkan chip 7nm berarti bahwa hal ini telah membypass hukum moore dalam siklus perkembangan teknologi.

Untuk sekarang ini kita kemungkinan tidak dapat menemui produksi dari chip 7nm, akan tetapi kabar ini merupakan catatan penting. Menurut salah seorang yang mengerjakan proyek ini, siklus perkembangan dari konsep awal sampai siap untuk diproduksi dapat memakan waktu 7-10 tahun. Tahap saat ini yaitu masih dalam proses untuk memastikan bahwa penelitian tersebut menghasilkan sesuatu yang berkerja, tetapi tahap selanjutnya akan dipastikan bahwa mereka dapat mengulang proses pembuatannya dan meningkatkan kualitas serta menambahkan fitur dan detail didalamnya.

Ada dua kunci agar dapat menghasilkan transistor pada ukuran yang demikian. Inovasi yang pertama yaitu penggunaan Silicon Germanium (SiGe) channel transistors. Germanium dicampur dengan silicon dalam bentuk alloy. Atom dari germanium berukuran lebih besar dari silicon sehingga ketika dicampur akan mengembang dan memberi tekanan pada silicon di sekitarnya. Tekanan tersebut sangat membantu untuk mendapatkan perubahan kecepatan, dimana materi pembawa mengalir melalui silikon. Hal ini membantu laju performa dari sebuah perangkat, yang meningkat sekitar 50%. Campuran ini sebenarnya telah digunakan dalam produk semikonduktor sebelumnya, namun ini adalah contoh yang pertama dimana campuran germanium silicon digunakan dalam teknologi terbaru.

Inovasi yang kedua yaitu dengan penggunaaan extreme ultraviolet (EUV) lithography untuk membuat chip, yang merupakan proses pembuatan primer untuk skala yang lebih kecil dan memungkinkan lebih banyak transistor yang terkandung dalam tiap wafer. Secara mudahnya, chip dibuat dengan teknik cetak datar dengan UV atau disebut juga photolithography. Menggunakan cahaya extreme ultraviolet (EUV) untuk mengukir transistor dalam wafer silikon

Bagaskara LA (14/363412/TK/41539)

akan membuat processor memiliki kecepatan yang berkali lipat lebih tinggi daripada yang sekarang.

Penggunaan EUV menyebabkan tahap-tahap dalam lithography menjadi lebih sedikit. Tahap yang lebih sedikit berarti biaya manufaktur yang lebih rendah, akan tetapi biaya EUV-nya sendiri bisa menggagalkan penghematannya. Meskipun begitu, penggunaan EUV bisa mengarah pada retooling industri karena EUV memungkinkan pembuatan chip-chip yang jauh lebih kecil. Retooling atau peremajaan alat industri yang mencapai miliaran dollar mempunyai efek buruk yang mengarah pada konsolidasi rantai manufaktur karena hanya perusahaan besar saja yang sanggup melakukan retool fasilitas manufaktur.

Berdasarkan IBM press, perusahaan yang bergerak di bidang cloud computing, big data systems, cognitive computing, dan mobile products merupakan target favorit dari teknologi baru. Semakin jauh perangkat mobile berkembang, penggunaan chip baru sangat penting agar perangkat dapat mempertahankan performa dan menghemat daya, atau meningkatkan performa dengan ketahanan baterai yang sama. Secara khusus apa yang dikerjakan oleh produsen mobile phone adalah kombinasi dari ini. Mereka menyediakan fitur-fitur tambahan, tetapi juga mengambil keuntungan dari konsumsi daya yang rendah untuk memberikan konsumen ketahanan baterai yang lama.

Kesimpulannya, ini merupakan berita baik untuk semua industri dimana mereka dapat mendorong riset dan pengembangannya dalam rangka menyambut siklus perkembangan teknologi di masa mendatang. Bagaimanapun juga dorongan itu akan memacu para pelaku industri semikonduktor untuk berkompetisi dalam level yang lebih tinggi. Mereka tidak akan berhenti untuk selalu mencari inovasi baru. Apakah itu menggunakan teknologi yang berbeda ataupun material yang berbeda, akan selalu ada jalan untuk menyediakan kemampuan komputasi dalam ukuran yang kecil dan lebih kecil lagi.

“The drama will be great. It will be interesting to see what they have to say."

Referensi :

http://www.techrepublic.com/article/how-ibms-new-7nm-chip-busts-moores-law-changes-future-of-computing/

http://www.wired.co.uk/news/archive/2015-04/19/moores-law-50th-anniversary-future-disruption