Para peneliti di University of Southern California (USC), sebuah chip memori baru berhasil bertahan dan tetap bekerja pada suhu 700°C, atau jauh di atas batas elektronik konvensional. Temuan ini menarik perhatian karena suhu tersebut lebih panas dari lava dan mendekati kondisi ekstrem yang selama ini dianggap mustahil untuk perangkat komputasi modern.
Chip ini menggunakan struktur memristor berbahan tungsten, hafnium oxide, dan graphene. Perangkat tersebut tidak hanya tahan panas, tetapi juga mampu menyimpan data selama lebih dari 50 jam tanpa refresh, sehingga membuka peluang baru bagi komputasi di lingkungan ekstrem.
Terobosan yang lahir dari eksperimen tak disengaja
Joshua Yang, peneliti USC yang memimpin pengembangan ini, menyebut temuan tersebut berawal dari apa yang ia sebut sebagai penemuan tak sengaja dalam riset graphene. Dari eksperimen itu, timnya menyusun lapisan tungsten, hafnium oxide, dan graphene yang membentuk memristor, yakni komponen penyimpanan yang juga bisa memproses informasi secara efisien.
Peran graphene menjadi kunci karena lapisan itu mencegah atom tungsten bermigrasi dan memicu hubungan pendek di dalam perangkat. Masalah migrasi material ini selama bertahun-tahun menghambat pengembangan chip bersuhu tinggi, terutama saat perangkat dipaksa tetap stabil dalam kondisi panas ekstrem.
Yang menyebut perangkat ini sebagai “the best high-temperature memory ever demonstrated.” Klaim tersebut didukung oleh hasil pengujian yang menunjukkan chip tetap mempertahankan data meski bekerja terus-menerus pada 700°C.
Mengapa suhu 700°C penting
Bagi industri semikonduktor, angka 700°C bukan sekadar pencapaian laboratorium. Suhu itu jauh melampaui batas kerja elektronik yang umum dipakai saat ini dan membuka ruang penggunaan di lokasi yang selama ini terlalu panas untuk komputer biasa.
Beberapa skenario pemanfaatan yang paling relevan antara lain:
- Misi permukaan Venus, yang membutuhkan elektronik tahan sekitar 500°C.
- Pembangkit panas bumi dan fasilitas nuklir, yang bisa memproses data langsung di lokasi.
- Industri otomotif untuk sistem elektronik yang lebih tahan terhadap kondisi ekstrem.
- Akselerasi AI, karena memristor unggul dalam operasi matrix multiplication.
Chip seperti ini berpotensi mengubah cara sistem komputasi ditempatkan dan digunakan, terutama di area yang sulit didinginkan atau jauh dari infrastruktur pusat data.
Melampaui rekor sebelumnya
Sebelum temuan USC ini, sejumlah upaya telah mendorong batas komputasi suhu tinggi. Honeywell pernah mencapai kisaran 225–300°C untuk kebutuhan kedirgantaraan, sementara peneliti MIT juga menguji kontak gallium nitride pada suhu tinggi dalam durasi terbatas.
Namun, chip USC melangkah lebih jauh karena tetap stabil pada 700°C dan data masih utuh selama pengujian. Menariknya, para peneliti menghentikan eksperimen bukan karena chip gagal, melainkan karena keterbatasan peralatan uji.
Mengapa komersialisasinya dinilai realistis
Keunggulan lain dari chip ini ada pada bahan yang dipakai. Tungsten dan hafnium oxide termasuk material semikonduktor yang sudah dikenal industri, sehingga produksi massal tidak memerlukan proses manufaktur yang sepenuhnya baru.
Hal ini juga membuat jalur menuju komersialisasi lebih masuk akal. Startup TetraMem, yang didirikan untuk mengembangkan teknologi memristor bagi aplikasi AI, sudah mengarah ke pemanfaatan industri, termasuk kompatibilitas dengan proses manufaktur dari TSMC dan Samsung.
Apa arti temuan ini bagi masa depan chip
Dalam konteks aplikasi nyata, chip tahan panas ekstrem seperti ini bisa membantu komputer bekerja di tempat yang sebelumnya tidak memungkinkan. Itu termasuk lingkungan dengan suhu tinggi, sistem otomasi industri berat, hingga perangkat eksplorasi luar angkasa yang membutuhkan ketahanan lebih dari elektronik biasa.
Kemampuan memristor yang efisien dalam pemrosesan dan penyimpanan data juga membuat teknologi ini relevan untuk komputasi AI. Jika pengembangan lanjutannya berjalan mulus, komputer masa depan tidak hanya akan lebih cepat dan hemat energi, tetapi juga mampu beroperasi di tempat yang selama ini dianggap terlalu panas untuk teknologi digital.
