- Peneliti mengembangkan logika komputer baru yang diproyeksikan meningkatkan efisiensi energi hingga 100 kali lipat dari teknologi saat ini.
- Teknologi baru menggunakan regangan mekanis untuk memproses informasi serta memadukan beberapa pembawa informasi.
- Logika MEFA berpotensi menurunkan energi yang dibutuhkan untuk komputasi secara signifikan sambil mempertahankan kecepatan dan fungsionalitas.
- Proyek ini merupakan bagian dari program DARPA untuk mengeksplorasi metode komputasi baru demi melampaui sistem CMOS.
Peneliti Amerika Serikat tengah mengembangkan jenis logika komputer baru yang memanfaatkan regangan mekanis berskala nano untuk memproses informasi, dengan potensi peningkatan efisiensi energi hingga 100 kali lipat dibanding teknologi yang ada. Proyek ini menerima pendanaan sebesar US$10,6 juta dari Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) dan dipimpin oleh Dr. Asif Khan, associate professor di School of Electrical and Computer Engineering Georgia Institute of Technology, beserta timnya. Dana tersebut berasal dari program "Fast and Curious", yang bertujuan menciptakan sirkuit logika setidaknya 100 kali lebih efisien daripada teknologi tercanggih saat ini.
Khan menyatakan, "Baik itu muatan listrik, cahaya, medan magnet, maupun regangan, komputasi tidak peduli bagaimana informasi disampaikan, asalkan informasi tersebut secara andal menunjukkan angka satu dan nol." Ia menambahkan, "Pendekatan kami mengeksplorasi jalur berbeda dengan memadukan beberapa pembawa informasi."
Cara Kerja Teknologi Komputasi Baru
Komputer tradisional meningkatkan efisiensi chip dengan memindahkan muatan listrik di miliaran transistor. Transistor-transistor tersebut bekerja seperti sakelar mikro yang hidup dan mati untuk merepresentasikan bilangan biner 1 (ya) dan 0 (tidak). Namun, tim peneliti meyakini bahwa regangan mekanis dapat menawarkan cara lain untuk memproses data. Teknologi mereka, yang disebut logika Mechanically Enhanced Ferroelectric Activation (MEFA), menggunakan material ferroelektrik yang sedikit mengembang atau menyusut saat diberi tegangan listrik. Gerakan ini kemudian diperkuat dan diteruskan ke saluran semikonduktor di dekatnya guna mengendalikan aliran listrik dan beralih antar keadaan logika.
Dr. Khan menekankan, "Sebuah teknologi komputasi baru hanya akan berguna bila pada akhirnya dapat diintegrasikan ke dalam ekosistem semikonduktor yang lebih luas. Dari awal, kami sudah mempertimbangkan kemampuan fabrikasi dan integrasi." Menurut Khan, pendekatan ini secara signifikan dapat menurunkan energi yang dibutuhkan untuk komputasi, sekaligus mempertahankan kecepatan dan fungsionalitas yang diperlukan oleh sistem praktis.
Latar Belakang dan Tujuan Program DARPA
Proyek ini merupakan bagian dari inisiatif DARPA untuk mengeksplorasi metode komputasi baru, dengan tujuan menjajaki teknologi yang mampu melampaui sistem complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) saat ini. CMOS menjadi dasar bagi hampir semua chip komputer modern, mulai dari prosesor ponsel pintar hingga perangkat keras komputasi canggih untuk kecerdasan buatan. CMOS adalah memori kecil bertenaga baterai yang menyimpan informasi sistem penting seperti tanggal, waktu, dan konfigurasi perangkat keras, serta melacak pengaturan basic input/output system (BIOS) untuk mengatur interaksi komputer dengan komponen perangkat kerasnya.
Program "Fast and Curious" milik DARPA menantang para ilmuwan untuk menciptakan perangkat, material, dan arsitektur komputasi baru yang beroperasi lebih efisien sekaligus tetap kompatibel dengan manufaktur semikonduktor tingkat lanjut. Upaya yang dipimpin Georgia Institute of Technology ini juga melibatkan peneliti dari Rice University dan University of Southern California, serta ilmuwan dari Northrop Grumman Space Park Foundry. Tim tersebut bertujuan mengembangkan teknologi MEFA dari perangkat tunggal menuju sirkuit yang semakin kompleks. Pada akhirnya, mereka berharap dapat memamerkan platform komputasi praktis yang secara signifikan menurunkan kebutuhan energi. Khan merangkum dalam rilis pers, "Yang menarik bukan hanya fisika perangkatnya, melainkan kemungkinan menggabungkan konsumsi energi yang sangat rendah dengan kecepatan dan fungsionalitas yang dibutuhkan sistem komputasi nyata."
Item Spesifikasi Prosesor Logika MEFA Peningkatan efisiensi energi 100 kali lipat
Dampak Potensial Teknologi MEFA bagi Komputasi Masa Depan
Pengembangan teknologi MEFA merepresentasikan terobosan penting dalam teknologi komputasi, terutama dari sisi efisiensi energi. Di tengah meningkatnya kebutuhan akan efisiensi energi, teknologi ini tidak hanya dapat mengurangi konsumsi energi, tetapi juga membuka arah baru bagi teknologi semikonduktor masa depan dengan tetap mempertahankan kecepatan dan fungsionalitas komputasi. Dukungan DARPA menunjukkan betapa pemerintah menaruh perhatian pada arsitektur komputasi inovatif, yang berpotensi mendorong perkembangan seluruh industri serta memacu solusi komputasi yang lebih ramah lingkungan.