Untuk Membuat Keripik Ini Lebih Bertenaga, IBM Menumbuhkannya Lebih Tinggi


Chip komputer mungkin kekurangan pasokan saat ini, tetapi pembuat chip akan terus memeras lebih banyak tenaga dari mereka untuk sementara waktu.

Para peneliti di IBM telah mendemonstrasikan cara untuk memasukkan lebih banyak transistor ke dalam sebuah chip, sebuah prestasi miniaturisasi nanoscopic yang secara signifikan dapat meningkatkan kecepatan dan efisiensi perangkat elektronik masa depan.

Prestasi teknik mungkin juga membantu AS mendapatkan kembali kekuatannya dalam hal mencetak chip paling canggih di dunia, sesuatu yang telah menjadi pusat geopolitik, persaingan ekonomi, dan keamanan nasional. Chip sangat penting untuk rangkaian produk yang terus berkembang, dan akses ke chip yang lebih cepat dan lebih canggih kemungkinan besar akan mendorong kemajuan di bidang-bidang kritis termasuk kecerdasan buatan, 5G, dan bioteknologi.

IBM mengatakan 50 miliar transistor baru — sakelar elektronik yang memungkinkan chip melakukan operasi logis dan menyimpan data — bisa muat pada chip seukuran kuku, dua pertiga lebih banyak daripada yang mungkin dilakukan dengan proses sebelumnya. Dikatakan chip tersebut dapat membantu smartphone atau laptop bekerja 45 persen lebih cepat atau hanya mengkonsumsi seperempat energi dari desain terbaik sebelumnya.

“Ini adalah teknologi yang sangat menarik,” kata Jesús del Alamo, seorang profesor di MIT yang berspesialisasi dalam teknologi transistor baru. “Ini adalah desain yang benar-benar baru yang mendorong peta jalan untuk masa depan.”

Pembuatan transistor baru tidak hanya bergantung pada pengetsaan fitur chip menjadi silikon, tetapi juga membangunnya di atas satu sama lain. Pembuat chip pertama kali mulai membuat transistor dalam tiga dimensi pada tahun 2009 menggunakan desain yang disebut FinFET, di mana elektron mengalir melalui sirip vertikal tipis — bukan permukaan datar — untuk melewati transistor. Desain IBM mengambil ini lebih jauh, menumpuk transistor di atas satu sama lain dalam bentuk nanosheet yang dijalankan melalui bahan semikonduktor seperti lapisan dalam kue.

Dario Gil, wakil presiden senior dan direktur penelitian IBM, mengatakan membuat transistor membutuhkan inovasi pada berbagai tahap proses pembuatan. Pekerjaan tersebut berasal dari laboratorium penelitian IBM di Albany, New York, tempat IBM bekerja sama dengan Universitas Negeri New York serta perusahaan manufaktur chip terkemuka.

IBM menjual bisnis pembuatan chipnya pada tahun 2014, tetapi terus mendanai penelitian tentang bahan chip generasi berikutnya, desain, dan teknik manufaktur. Perusahaan berencana menghasilkan uang dengan melisensikan teknologi tersebut kepada pembuat chip.

Selama beberapa dekade, pembuat chip telah berfokus pada mengecilkan ukuran komponen untuk memeras lebih banyak kinerja dari chip. Skala yang lebih kecil memungkinkan lebih banyak komponen untuk dikemas ke dalam sebuah chip, meningkatkan efisiensi dan kecepatan, tetapi setiap generasi baru membutuhkan rekayasa yang luar biasa untuk menyempurnakannya.

Chip komputer tercanggih saat ini dibuat menggunakan proses yang melibatkan fitur etsa menjadi silikon dengan litografi ultraviolet ekstrem (EUV), menghasilkan fitur yang lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya tampak. Proses ini disebut “7 nanometer”, tetapi tidak lagi mengacu pada ukuran komponen; sebaliknya, ini mencerminkan generasi teknologi yang digunakan, karena transistor yang ditumpuk dan perubahan lain dalam pembuatan chip. Chip IBM baru tiga generasi ke depan, menggunakan proses yang disebut 2 nanometer.

IBM pertama kali mendemonstrasikan transistor yang dibuat dengan cara ini pada tahun 2017 pada skala proses 5 nanometer. Fakta bahwa butuh empat tahun untuk pindah ke 2 nanometer menunjukkan tantangan untuk menguasai teknik yang terlibat. Perusahaan chip tercanggih di dunia telah mulai membuat chip 5 nanometer menggunakan pendekatan yang ada, yang tampaknya mendekati batasnya.

Dan Hutcheson, CEO VLSI Research, sebuah firma analis, mengatakan pembuatan komponen 3D tidak diragukan lagi membutuhkan trik manufaktur baru. Tapi “mereka telah melakukan bagian yang paling sulit. Ini adalah tonggak nyata bagi industri, ”katanya, menambahkan bahwa peningkatan kinerja yang disebut-sebut oleh IBM tampak konservatif.

Kemajuan pembuatan chip paling terkenal ditangkap dalam hukum Moore, aturan praktis dinamai menurut salah satu pendiri Intel Gordon Moore yang menyatakan bahwa jumlah transistor pada sebuah chip akan berlipat ganda setiap dua tahun atau lebih. Para ahli teknologi mengkhawatirkan berakhirnya hukum Moore selama satu dekade atau lebih, karena pembuat chip mendorong batas teknologi manufaktur dan efek elektronik baru.

Diposting oleh : Lagutogel