"Chip"
Komputer Berbasis Laser
Sejauh ini, komputer yang
memiliki inti prosesor (core) banyak dan memori besar diklaim mampu memproses
data dengan cepat. Prosesor bertugas membagi kerja pemrosesan data ke seluruh
komponen komputer, sedangkan memori berperan menyimpan data yang sedang diproses
oleh prosesor.
Namun, beberapa inti prosesor dan
sel-sel memori yang masih terbuat dari tembaga ternyata merupakan hambatan
untuk mentransfer data. Hambatan itu berupa beban panas (termal) ketika
prosesor bekerja dan lebar pita (bandwidth) yang terbatas dalam suatu koneksi
melalui sebuah jaringan (network).
“Transmisi sinyal melalui kabel
tembaga memperlambat kecepatan komputer karena adanya beban termal dan
bandwidth yang terbatas,” jelas Direktur Jülich Peter Grünberg Institute, Prof
Detlev Grützmacher, seperti dikutip Science Daily, Senin (19/1).
Selain memperlambat kinerja
komputer, sinkronisasi antarsirkuit yang terbuat dari tembaga ternyata boros
energi. Sinkronisasi antarsirkuit menggunakan energi hingga 30 persen selama
komputer beroperasi. Menjawab permasalahan tersebut, para peneliti dari
Forschungszentrum Jülich dan Paul Scherrer Institute di Swiss bekerja sama
dengan mitra internasional membuat semikonduktor yang terdiri hanya dari unsur
golongan utama IV (dalam tabel sistem periodik). Golongan utama yang sering
disebut pula golongan A merupakan bagian dari 114 unsur kimia yang ada di alam
semesta.
Tim peneliti membuat chip silikon
dari bahan germanium-timah (GeSn) yang mampu menyerap dan memancarkan cahaya
dalam rentang panjang gelombang sekitar tiga mikrometer. Germanium (Ge) adalah
metaloid berkilau dengan karakteristik keras, berwarna abu-abu keputihan yang
termasuk dalam golongan karbon. Adapun timah (Sn) merupakan logam
post-transisi keperakan dengan karakteristik dapat ditempa (malleable), tidak
mudah teroksidasi dalam udara sehingga tahan karat, dan digunakan untuk
melapisi logam lainnya untuk mencegah karat.
“Kandungan timah yang tinggi
menentukan sifat optik. Untuk kali pertama, kami mampu memperkenalkan lebih
dari 10 persen timah ke kisi kristal tanpa kehilangan kualitas optik,” kata
Stephan Wirths .
Dasar Baru
Penggunaan bahan germanium-timah
merupakan dasar baru transmisi data pada sebuah chip komputer melalui cahaya.
Disebut dasar baru karena telah banyak dilakukan penelitian secara intensif
pembuatan chip, namun belum kompatibel dengan sumber laser. Tim peneliti
dari Forschungszentrum Jülich dan Paul Scherrer Institute merekayasa sifat
material dari germanium sehingga mampu memperkuat sinyal optik sebagai sumber
laser.
“Kami mampu menunjukkan bahwa senyawa
germanium-timah dapat memperkuat sinyal optik, serta menghasilkan sinar laser,”
papar peneliti dari Laboratorium Mikro dan Nanoteknologi, Dr Hans Sigg. Fungsi
laser sejauh terbatas pada suhu rendah sampai minus 183 derajat Celsius. “Hal
ini disebabkan oleh fakta bahwa kami bekerja dengan sistem tes yang tidak
dioptimalkan,” tambah Dr Dan Buca. Kemampuan transfer data chip silikon
dengan bahan germanium-timah diklaim lebih cepat daripada kabel tembaga. Bahan
semikonduktor itu juga dapat mentransmisi data melalui cahaya pada komponen
yang berbeda-beda secara cepat dan efisien. Selain itu, lebih hemat energi
ketimbang penggunaan kabel tembaga. awm/ AR-4
Menguji Kecepatan Kabel
Optik
Para teknisi Intel tengah
berusaha membuat komputasi jauh lebih efisien. Mereka memperkenalkan teknologi
untuk mentransfer data dengan komponen optik. Terobosan baru ini sebagai
upaya penyesuaian komponen optik dan laser ke chip silikon yang terkait sinyal
elektronik. Hasil penelitian Intel yang disebut Silicon Photonics dapat
mengirimkan data dengan kecepatan 100 gigabit per detik pada seutas kabel
berdiameter lima milimeter. Kecepatan tersebut melampaui penggunaan kabel
tembaga terbaik yang mentranfer data 40 gigabit per detik. “Kami meluncurkan
ini di produksi massal, dan Intel telah memutuskan untuk membuat investasi yang
signifikan,” kata ketua penelitian Silicon Photonics, Mario Paniccia, beberapa
waktu lalu.
Kabel
optik tersebut dapat menggantikan lebih dari 10 kabel tembaga yang digunakan
untuk menghubungkan server. Teknologi Silicon Photonics juga dapat digunakan
untuk menggantikan kabel jaringan Ethernet konvensional. Intel telah
mengembangkan sebuah papan sirkuit kecil yang dapat ditambahkan ke server untuk
meng-upgrade ke teknologi optik.Bagian yang paling penting dari papan sirkuit
kecil itu adalah modul kompak yang mengandung satu atau lebih dari chip silikon
yang dapat mengkonversi sinyal elektronik komputer bolak-balik. Di antara
komponen optik di dalam chip silikon tersebut terdapat empat laser yang dapat
mengalirkan data hingga 25 gigabit per detik. Adapun pada sebuah “kartu” bisa
memiliki lebih dari satu chip silikon optik di atasnya, tergantung berapa
banyak bandwidth yang dibutuhkan.
0 komentar:
Posting Komentar