IBM memperkenalkan desain chip baru yang diklaim mampu memungkinkan produsen menanam hingga 100 miliar transistor pada chip silikon seukuran kuku jari.
Saat ini, standar industri chip modern berada di kisaran dua nanometer (nm). Nanometer adalah sepersejuta milimeter atau sepermiliar meter, setara ukuran beberapa atom.
Namun IBM menyebut teknologi chip barunya setara sekitar 0,7 nanometer, yang berpotensi menjadi teknologi chip pertama di dunia dengan ukuran di bawah 1 nanometer.
Meski demikian, teknologi tersebut diperkirakan masih membutuhkan waktu beberapa tahun sebelum siap diproduksi massal.
IBM mengklaim dalam pengujian internal, prototipe chip itu memiliki performa 50 persen lebih tinggi dibanding chip 2 nanometer miliknya dan 70 persen lebih hemat energi.
Perusahaan sebelumnya juga pernah mengumumkan peningkatan performa serupa saat memperkenalkan teknologi chip 2 nanometer pada 2021.
Direktur IBM Research sekaligus IBM Fellow, Jay Gambetta, menyebut teknologi NanoStack sebagai “momen penting” bagi masa depan industri chip.
“Dengan arsitektur NanoStack baru ini, kami bukan hanya membuat transistor lebih kecil, tetapi juga menciptakan ulang cara chip dibangun untuk menghasilkan daya komputasi dan efisiensi energi yang jauh lebih besar,” katanya.
Perburuan Menjejalkan Lebih Banyak Daya
Transistor merupakan komponen dasar penyusun chip silikon yang menjadi sumber daya komputasi berbagai perangkat elektronik, mulai dari ponsel pintar, konsol gim, hingga laptop.
Komponen itu juga menjadi elemen penting dalam komputer berperforma tinggi di pusat data yang menangani aktivitas digital sehari-hari seperti streaming, layanan perbankan daring, hingga mendukung ledakan teknologi kecerdasan buatan generatif atau AI.
Semakin banyak transistor yang dapat dimasukkan ke dalam sebuah chip, semakin besar pula kemampuan komputasinya dan semakin canggih perangkat yang menggunakannya.
Pada saat yang sama, para perancang chip terus berupaya mengecilkan ukuran chip tersebut.
Selama beberapa dekade, jumlah transistor dalam chip meningkat dua kali lipat setiap dua tahun. Fenomena ini dikenal sebagai Hukum Moore (Moore’s Law).
Namun dengan miliaran transistor yang kini sudah tertanam dalam sejumlah chip modern, mempertahankan laju perkembangan tersebut menjadi semakin sulit. Banyak ahli menilai pertumbuhan itu tidak dapat berlangsung tanpa batas.
Untuk memperpanjang kemampuan pengembangan chip, para desainer mulai beralih dari pendekatan horizontal ke desain tiga dimensi atau 3D.
Alih-alih hanya menambah transistor di permukaan chip, mereka mengubah bentuk transistor menjadi lebih tinggi.
IBM mengambil langkah lebih jauh dengan menumpuk lapisan transistor satu di atas lainnya.
Profesor ilmu komputer dari Universitas Surrey, Alan Woodward, membandingkan pendekatan itu seperti membangun apartemen bertingkat tinggi dibanding rumah biasa di sebuah kota.
“NanoStack milik IBM seperti mengusulkan gedung pencakar langit 100 lantai,” katanya.
Menurut Woodward, pesaing utama IBM seperti Samsung dan Intel saat ini masih berada di kisaran “gedung 30 hingga 50 lantai” dalam pengembangan chip 3D mereka.
Namun pengembangan chip 3D menghadapi sejumlah tantangan besar, terutama panas.
Transistor menghasilkan panas saat bekerja, sementara panas secara alami bergerak ke atas.
Selain itu, jika lapisan antartransistor dibuat terlalu tipis, transistor terkadang gagal mati saat seharusnya nonaktif sehingga chip tidak dapat bekerja dengan baik.
“Saya kira adil untuk mengatakan bahwa proposal IBM adalah yang paling ambisius,” kata Prof Woodward.
