Pada tanggal 26 Juni, IBM secara resmi mengumumkan apa yang mereka klaim sebagai teknologi pertama di dunia yang mampu memproduksi chip berukuran lebih kecil dari 1 nm.
Dengan demikian, prototipe chip baru IBM hanya berukuran 0,7 nm, berisi sekitar 100 miliar transistor dalam area seukuran kuku jari. Sebagai perbandingan, kepadatan ini dua kali lebih tinggi daripada teknologi paling canggih yang diumumkan perusahaan pada tahun 2021.
Desain ini dapat membuka jalan bagi sistem komputer yang lebih cepat dan lebih hemat energi di tahun-tahun mendatang.
Para ilmuwan bahkan percaya bahwa arsitektur baru ini suatu hari nanti dapat menghasilkan transistor sekecil 0,1 nm.
Sebuah lompatan maju yang monumental.
Pada tahun 1963, saat bekerja di Fairchild sebagai direktur penelitian dan pengembangan, Gordon Moore menulis sebuah bab yang menjelaskan apa yang kemudian menjadi cikal bakal hukum terkenal dengan nama yang sama.
Ditemukan pada tahun 1965, Hukum Moore telah menjadi prinsip panduan untuk kemajuan teknologi semikonduktor. Menurut hukum ini, jumlah transistor pada sebuah chip berlipat ganda setiap dua tahun, sementara konsumsi daya berkurang setengahnya.
![]() |
Hukum Moore akan tetap berlaku setidaknya selama 10 tahun lagi. Foto: Intel. |
Moore kemudian menambahkan dua konsekuensi lagi: kemajuan teknologi akan membuat pembuatan komputer semakin mahal, dan konsumen pada akhirnya akan membayar lebih sedikit untuk komputer karena begitu banyak komputer yang akan terjual.
Setelah setengah abad, Hukum Moore masih berlaku. Ketika Intel meluncurkan chip prosesor pertamanya pada awal tahun 1970-an, chip tersebut hanya memiliki 2.000 transistor, tetapi sekarang, sebuah chip prosesor di iPhone memiliki miliaran transistor.
Selama lebih dari 50 tahun, produsen chip secara konsisten menciptakan komputer yang lebih canggih dengan mengikuti prinsip inti Hukum Moore: memasukkan semakin banyak transistor ke dalam satu chip.
Untuk mencapai hal ini, mereka terus-menerus mengecilkan ukuran transistor—saklar kecil yang melakukan perhitungan.
Namun, dalam 15 tahun terakhir, ukuran transistor telah mendekati batas di mana mekanika kuantum mulai mengganggu operasinya: hanya beberapa puluh nanometer. Dengan kata lain, ada suatu masa ketika para ilmuwan percaya bahwa transistor tidak dapat diperkecil lebih lanjut.
Untuk mengatasi masalah ini, para insinyur di seluruh industri telah mengusulkan peralihan ke pendekatan yang sudah dikenal dalam perencanaan kota. Secara spesifik, alih-alih memadatkan ukuran, arsitektur baru akan "membangun lebih tinggi" untuk menampung lebih banyak transistor pada chip.
Chip baru IBM juga menggunakan strategi ini. Arsitektur baru yang disebut nanostacking ini akan menumpuk transistor secara vertikal dalam dua lapisan pada mikrochip silikon.
"Kue berlapis"
Menurut MIT Technology Review, para insinyur menciptakan chip baru IBM lapis demi lapis, seperti memanggang kue.
Mereka mulai dengan membuat transistor pada lapisan silikon. Kemudian, mereka menempatkan lapisan silikon lain di atas perangkat ini dan melanjutkan pembuatan lapisan transistor kedua tepat di atasnya. Terakhir, mereka membuat sambungan listrik antara kedua lapisan komponen tersebut.
![]() |
Prototipe chip baru IBM berukuran hanya 0,7 nm. Foto: IBM. |
Menurut Qing Cao, seorang profesor ilmu dan teknik material di Universitas Illinois, struktur yang ditumpuk secara vertikal ini, dengan menggabungkan dua jenis transistor yang berbeda, disebut transistor efek medan (CFET).
IBM bukanlah satu-satunya perusahaan yang mengejar pendekatan ini. Produsen chip terbesar di dunia, seperti Intel, Samsung , TSMC, dan laboratorium saingan Imec di Belgia, semuanya meneliti CFET.
Namun, IBM menyatakan bahwa desain mereka berbeda karena transistor di lapisan kedua tidak terletak langsung di atas transistor di lapisan pertama.
Sebaliknya, susunannya dibuat berselang-seling. Raksasa komputasi Amerika ini mengklaim susunan ini menyederhanakan pemasangan kabel, di antara manfaat lainnya.
Sementara itu, Profesor Cao mencatat bahwa teknologi CFET dalam arsitektur nanostack IBM berbeda dengan metode umum lain yang digunakan untuk memproduksi chip dua lapis.
Biasanya, para insinyur membuat transistor pada setiap lapisan chip secara independen sebelum merekatkan kedua lapisan tersebut. Namun, metode fabrikasi langsung IBM memungkinkan penyelarasan lapisan yang lebih presisi, faktor penting untuk kinerja mengingat ukuran transistor yang sangat kecil.
Di masa depan, produsen chip mungkin akan mencoba meningkatkan kepadatan transistor dengan membangun lebih banyak lapisan lagi.
Tampilan arsitektur Nanostack IBM. Foto: IBM. |
Namun, menurut Profesor Cao, mereka akan menghadapi hambatan praktis yang berat. Proses manufaktur selalu melibatkan kesalahan, yang berarti akan ada persentase tertentu dari chip yang cacat saat pengiriman.
"Di sini, Anda membangun lapisan lain di atas lapisan sebelumnya, jadi jika lapisan atas atau bawah gagal, seluruh chip Anda menjadi tidak dapat digunakan," jelas Cao. Dengan kata lain, dibandingkan dengan chip satu lapis, tingkat kegagalan meningkat dengan arsitektur multi-lapisan, yang mengakibatkan kerugian biaya yang signifikan.
Selain itu, tantangan inti lainnya adalah kapasitas desain termal. Pada dasarnya, para insinyur perlu mencari cara untuk membuat setiap lapisan tanpa melelehkan sambungan lapisan yang berada tepat di bawahnya.
Hal ini mengharuskan proses manufaktur dijaga pada suhu di bawah 400 derajat Celcius. Dalam arsitektur IBM, perusahaan telah menemukan cara untuk membuat lapisan kedua pada suhu yang cukup rendah, meskipun perusahaan tersebut tetap merahasiakan hal ini dengan ketat.
Sumber: https://znews.vn/ibm-lam-nen-ky-tich-cho-nganh-chip-post1663285.html











