Jakarta – Upaya menghadirkan chip yang lebih cepat dan efisien kini mencapai babak baru. Tim peneliti dari Universitas Fudan, Shanghai, berhasil mengembangkan prototipe chip revolusioner yang memadukan material dua dimensi (2D) setipis atom dengan teknologi silikon konvensional. Inovasi ini diyakini bisa menjadi langkah penting menuju generasi baru perangkat elektronik berperforma tinggi.
Dipimpin oleh Profesor Chunsen Liu, para peneliti sukses mengintegrasikan modul memori berbasis material 2D ke dalam chip CMOS silikon tradisional. Dalam publikasi mereka di jurnal Nature, tim tersebut menjelaskan bagaimana proses inovatif bernama “Atom2Chip” mampu mengatasi kelemahan utama material 2D seperti molibdenum disulfida (MoS₂) yang sangat rapuh.
Untuk membuat kedua material tersebut menyatu, para ilmuwan menciptakan metode tumpukan penuh on-chip, yang memungkinkan lapisan 2D menempel pada permukaan silikon tanpa mengalami kerusakan. Lapisan pelindung mikro ditambahkan untuk menjaga kestabilan struktur atomnya, sementara sistem antarmuka lintas platform dibuat agar data bisa berpindah mulus antara sirkuit 2D dan komponen silikon konvensional.
Hasil riset tersebut melahirkan chip memori flash NOR 2D berkapasitas 1 Kb yang berfungsi sepenuhnya, bukan sekadar model laboratorium. Chip ini mampu beroperasi pada kecepatan 5 MHz, dengan waktu penulisan dan penghapusan hanya 20 nanodetik, serta efisiensi daya yang sangat tinggi. Dari sisi performa dan kepadatan data, teknologi ini bahkan melampaui memori berbasis silikon murni yang ada saat ini.
Seiring teknologi silikon mendekati batas miniaturisasi fisiknya, material 2D seperti MoS₂ muncul sebagai solusi masa depan karena struktur atomnya yang sangat presisi. Namun, penggabungan keduanya selama ini terkendala oleh ketidakstabilan dan perbedaan proses manufaktur. Pendekatan dari Universitas Fudan berhasil menembus hambatan itu, bahkan membuktikan bahwa chip hibrida tersebut dapat menjalankan operasi logika kompleks secara real-time.
Walaupun penelitian ini masih berfokus pada pengembangan modul memori, desain arsitektur yang sama diyakini bisa diterapkan untuk prosesor dan gerbang logika di masa depan. Potensinya sangat luas, mulai dari perangkat wearable super tipis dengan daya tahan baterai lebih lama, hingga chip AI hemat energi yang mampu bekerja tanpa panas berlebih.
Meski masih menghadapi tantangan besar dalam hal produksi massal dan efisiensi biaya, pencapaian ini menjadi tonggak penting dalam perjalanan menuju “era angstrom” — fase di mana desain chip dilakukan pada skala atom. Keberhasilan para ilmuwan Fudan menunjukkan bahwa masa depan komputasi bukan hanya soal nanometer, tetapi juga tentang bagaimana manusia memanfaatkan kekuatan atom untuk mempercepat evolusi teknologi.(BY)
