Digitalisasi Dunia
Menuju Era Baru Komputasi: Chip 2nm, Lebih Cepat, Lebih Cerdas
18 Nov 2024
Revolusi chip 2nm akan mengubah banyak hal. Dengan ukuran transistor yang semakin kecil, kita dapat menantikan perangkat elektronik yang lebih cepat, efisien, dan cerdas. Siapa saja para pembuatnya, dan bagaimana ekosistem industri semikonduktor ini...
Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa smartphone Anda semakin cepat dan efisien setiap tahunnya?
Jawabannya adalah karena teknologi chip yang terus berkembang.
Salah satu inovasi terbaru yang menghebohkan dunia teknologi adalah chip 2nm dan 3nm, menandakan perkembangan signifikan dari generasi sebelumnya yang berukuran 5nm dan 7nm.
Satuan "nm" (nanometer) merujuk pada ukuran transistor dalam chip. Semakin kecil ukuran transistor, semakin banyak transistor yang dapat ditempatkan dalam satu chip dengan ukuran yang sama. Artinya, dengan ukuran yang jauh lebih kecil dibandingkan generasi sebelumnya, chip-chip ini memungkinkan kita untuk melakukan lebih banyak hal dengan dengan lebih cepat dan efisien di berbagai perangkat elektronik kita.
Penggunaan chip 2nm dan 3nm akan membawa perubahan signifikan dalam kehidupan kita sehari-hari. Smartphone kita akan mampu menjalankan banyak aplikasi dengan lancar, komputer yang mampu memproses data dengan kecepatan yang jauh lebih tinggi, hingga kendaraan listrik memiliki jangkauan lebih jauh dan fitur otonom yang lebih canggih. Chip ini diprediksi akan menjadi penggerak utama dalam revolusi teknologi di berbagai industri.
Untuk lebih memahami bagaimana chip sekecil itu dapat memiliki dampak yang begitu besar, mari kita pahami terlebih dahulu ekosistem industrinya.
Ekosistem Industri Semikonduktor
Industri semikonduktor yang didominasi oleh negara-negara seperti Amerika Serikat, Taiwan, China, dan Korea Selatan, merupakan ekosistem yang kompleks dan saling terhubung. Setiap negara memiliki keunggulan masing-masing, dengan Amerika Serikat fokus pada desain dan negara-negara Asia lebih kuat dalam hal fabrikasi.
Terdapat tiga kategori pemain utama di industri semikondutor, yaitu Fabless Design, Foundries, dan Integrated Device Manufacturer (IDM). Masing-masing berperan dalam proses pembuatan sebuah chip dimulai dari tahap desain, produksi, pengujian untuk memastikan kualitas dan kinerja chip, hingga pengemasan dan pendistribusian ke berbagai produsen perangkat elektronik.
Fabless Design adalah perusahaan-perusahaan yang merancang atau mendesain chip, tetapi tidak memiliki fasilitas produksi sendiri. Pemain utama dalam kategori ini termasuk NVIDIA, AMD, dan Qualcomm.
Selain itu, ada pula ARM, perusahaan designer chip yang memiliki lisensi Intellectual Property yang sangat penting dan telah digunakan dalam miliaran perangkat di seluruh dunia. Contohnya, Qualcomm yang menggunakan lisensi ARM di berbagai smartphone Android, Apple yang menggunakan desain ARM untuk chip A-series yang digunakan pada iPhone dan iPad, serta Samsung yang menggunakan desain ARM untuk beberapa prosesor Exynos.
Foundry adalah perusahaan yang menghidupkan desain chip menjadi bentuk nyata. Perusahaan dalam kategori ini memiliki dan mengoperasikan pabrik fabrikasi semikonduktor berskala besar yang menangani proses produksi chip yang kompleks.
Sebagai foundry terbesar di dunia, TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) memainkan peran vital dalam produksi massal chip untuk banyak perusahaan fabless. Keunggulan kompetitif TSMC terletak pada kemampuannya untuk memproduksi chip dengan ukuran yang sangat kecil dan efisiensi energi yang tinggi.
Dengan teknologi fabrikasi yang canggih, TSMC memproduksi chip untuk berbagai perusahaan teknologi terkemuka seperti Apple, Qualcomm, AMD, dan NVIDIA.
Selain TSMC, ada pula Intel dan Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) asal China di kategori ini. Sebagai foundry terbesar di China, SMIC fokus pada pasar domestik China dan terus mengembangkan teknologi fabrikasi untuk mendukung pertumbuhan industri semikonduktor di Negeri Tirai Bambu ini.
Di lain sisi, ada pula ASML, sebuah perusahaan asal Belanda, yang memegang peran yang sangat penting dalam industri semikonduktor. Perusahaan ini merupakan pemasok utama mesin lithografi, yang merupakan alat yang sangat penting dalam proses fabrikasi chip. Mesin lithografi ASML digunakan untuk mencetak sirkuit yang sangat kecil pada wafer silikon, bahan dasar untuk pembuatan chip.
Terakhir, adalah kategori Integrated Device Manufacturer (IDM), perusahaan yang mendesain, memproduksi, sekaligus juga menjual chip mereka sendiri. IDM juga memberikan foundry service atau memproduksi chip untuk banyak perusahaan lain. Contoh perusahaan yang masuk kategori ini adalah Intel dan Samsung. Namun, Intel kini sedang bergerak dari IDM ke arah pure-play Foundry.
Para Pembuat Chip 2nm
Kembali lagi ke chip 2nm yang kita bahas sebelumnya. Saat ini, perusahaan-perusahaan tersebut berlomba-lomba untuk membuat chip 2nm. Beberapa di antaranya adalah TSMC, Samsung, dan Intel.
TSMC, perusahaan semikonduktor asal Taiwan, telah menjadi pelopor dalam pengembangan teknologi chip terbaru. Setelah sukses dengan teknologi chip 3nm, TSMC kini tengah fokus memproduksi chip 2nm, yang direncanakan rilis pada tahun 2025, dengan iPhone 17 diprediksi sebagai pengguna pertamanya.
Namun, TSMC kini menghadapi kebijakan proteksi teknologi yang ketat dari pemerintah Taiwan. Salah satu langkah yang diambil adalah melarang produksi chip 2nm di luar negeri, termasuk di Amerika Serikat, dengan tujuan untuk menjaga eksklusivitas teknologi canggih yang dimiliki TSMC.
Samsung, raksasa teknologi asal Korea Selatan, juga berlomba untuk mengembangkan teknologi chip terdepan. Samsung kini fokus pada pengembangan chip 2nm yang telah dijadwalkan untuk mass production pada tahun 2025, sama seperti TSMC. Untuk mencapai target tersebut, Samsung mengandalkan teknologi transistor Gate All Around (GAA) yang canggih, serta integrasi kecerdasan buatan (AI) dalam proses desain chip. Selain untuk produk-produknya sendiri, seperti smartphone Galaxy dan chipset Exynos, Samsung juga berencana menawarkan layanan fabrikasi chip 2nm kepada perusahaan lain. Dengan langkah-langkah ini, Samsung berusaha menyaingi TSMC dan berambisi menjadi pemimpin di industri semikonduktor global.
Intel, salah satu veteran dalam industri semikonduktor. Perusahaan asal Amerika Serikat ini telah lama dikenal sebagai pionir dalam teknologi mikroprosesor, khususnya untuk komputer pribadi. Namun, dalam beberapa tahun terakhir, Intel menghadapi persaingan yang ketat dari TSMC dan Samsung, terutama dalam hal teknologi proses yang lebih canggih.
Namun, baru-baru ini, Intel mengumumkan roadmap pembuatan chips mereka, dan bahwa mereka on track untuk produksi chip 2nm (Intel 20A) mereka, dan bahkan mereka sudah menginisiasi chip 1.4nm (Intel 14A) pada tahun 2027.
Tantangan dan Peluang Chip 2nm
Pengembangan chip 2nm menjanjikan masa depan teknologi yang lebih canggih. Dengan performa yang jauh lebih baik, chip ini akan menjadi jantung dari berbagai inovasi, mulai dari perangkat elektronik sehari-hari hingga industri otomotif dan kesehatan. Namun, perjalanan menuju produksi massal chip 2nm tidaklah mudah. Tantangan teknis yang kompleks dan persaingan global yang ketat menjadi kendala yang harus diatasi. Meskipun demikian, potensi pasar yang sangat besar dan dorongan inovasi terus mendorong pengembangan teknologi ini.
