IBM Cetak Sejarah: Perkenalkan Teknologi Chip Sub-1 Nanometer Pertama di Dunia Berarsitektur 0.7 nm

Raksasa teknologi IBM resmi mengumumkan pencapaian revolusioner di industri semikonduktor dengan memperkenalkan teknologi chip sub-1 nanometer (nm) pertama di dunia. Terobosan ini menggunakan arsitektur transistor mutakhir pada node 0.7 nm, atau yang juga dikenal sebagai node 7 Angstrom.

Keberhasilan ini menjadi tonggak sejarah baru bagi industri komputasi global yang selama beberapa tahun terakhir mulai membentur batas-batas fisik hukum alam (physical limits) dari penskalaan silikon tradisional.

100 Miliar Transistor Seukuran Kuku: Lompatan Kepadatan Dua Kali Lipat

Melalui inovasi material dan struktural baru, IBM sukses memadatkan hampir 100 miliar transistor ke dalam sekeping chip yang hanya seukuran kuku jari manusia. Jumlah raksasa ini mencatatkan kepadatan (density) hampir dua kali lipat lebih padat dibandingkan dengan teknologi chip 2 nm milik IBM yang sempat mengguncang dunia saat diperkenalkan pada tahun 2021 silam.

Berdasarkan hasil uji teknis yang dipublikasikan, arsitektur 0.7 nm ini diproyeksikan bakal membawa lompatan performa komputasi yang sangat radikal dibandingkan generasi 2 nm:

• Peningkatan Performa: Mampu menyajikan performa pemrosesan data hingga 50% lebih tinggi.
• Efisiensi Energi: Mampu menekan konsumsi daya dan memberikan penghematan energi hingga 70% lebih efisien.

Kombinasi daya ini digadang-gadang akan menjadi motor penggerak utama untuk mengakomodasi beban kerja super berat di era modern, mulai dari pemrosesan Kecerdasan Buatan (Generative AI), infrastruktur komputasi awan (cloud infrastructure) berskala masif, hingga pengembangan perangkat elektronik konsumen generasi masa depan.

Teknologi “Nanostack”: Arsitektur Transistor 3D Pertama di Industri

Kunci utama di balik keberhasilan IBM menembus batas sub-1 nanometer ini adalah penemuan arsitektur transistor baru yang disebut “Nanostack”. Ini merupakan desain berbasis nanosheet tiga dimensi (3D) pertama di industri yang diketahui publik, melompat jauh dari teknologi nanosheet konvensional yang juga dulunya ditemukan oleh IBM.

Cara kerja dan keunggulan struktur Nanostack ini meliputi:

• Integrasi Sekuensial 3D: Berbeda dengan chip biasa yang menata transistor secara berdampingan dalam bidang datar (2D), teknologi Nanostack menumpuk (vertikal stacking) dan menyusun posisi transistor secara selang-seling ke atas.
• Kombinasi Material Independen: Desain ini memungkinkan penggunaan kombinasi material yang berbeda-beda di setiap lapisan tumpukannya. Efeknya, insinyur dapat mengoptimalkan performa dan efisiensi daya dari masing-masing transistor secara independen tanpa mengganggu transistor di atas atau di bawahnya.
• Pangkas Ukuran SRAM hingga 40%: Dalam riset ilmiah yang dipresentasikan pada simposium VLSI 2026, para peneliti IBM membuktikan bahwa arsitektur Nanostack mampu memangkas ukuran memori statis (SRAM) sebesar 40%. Penghematan ruang ini krusial bagi perancang chip untuk menyuntikkan bandwidth data yang jauh lebih masif demi kebutuhan AI.

Inovasi fisik dari struktur Nanostack ini telah divalidasi secara eksperimental di laboratorium melalui metode ultra-thin dielectric bonding pada integrasi CMOS, pembuktian kemampuan dual-channel engineering, serta uji operasional fungsional pada komponen CMOS inverter.

Peta Jalan Produksi Komersial dan Ekosistem High NA EUV

Keberhasilan riset ini dilakukan oleh IBM bersama para mitra strategisnya di fasilitas riset semikonduktor canggih yang berlokasi di Albany, New York, Amerika Serikat. Fasilitas ini dalam waktu dekat akan dilengkapi dengan mesin litografi High Numerical Aperture Extreme Ultraviolet (High NA EUV) generasi terbaru buatan ASML, yang menjadi komponen paling krusial untuk mencetak sirkuit beresolusi ultra-tinggi mendekati ukuran atom secara presisi.

Dalam mengembangkan prosesor masa depan ini, IBM berkolaborasi erat dengan para raksasa penyedia alat semikonduktor global seperti Lam Research Corp., Tokyo Electron (TEL), dan SCREEN Semiconductor Solutions. Di samping itu, IBM juga mengumumkan rencana pembentukan Anderon, yang diklaim sebagai perusahaan pure-play quantum foundry (pabrik peleburan silikon kuantum murni) pertama di dunia untuk memproduksi wafer kuantum secara mandiri di Amerika Serikat.

Mengingat nama node “0.7 nm” atau “7 Angstrom” saat ini lebih merujuk pada penamaan generasi teknologi manufaktur alih-alih dimensi fisik geometris yang mutlak, penemuan arsitektur Nanostack ini diproyeksikan mampu memperpanjang peta jalan penskalaan semikonduktor dunia hingga setidaknya satu dekade ke depan. IBM menargetkan teknologi sub-1 nm ini dapat masuk ke dalam jalur produksi massal komersial paling cepat dalam 5 tahun ke depan (sekitar tahun 2031).

Sumber: IBM Global Semiconductor Research Press Release