Process Pembuatan Chip

Posted by Yasri Yudhistira

Disadur dari Lithoguru

Fabrikasi IC (integrated circuit, atau singkatnya chip) memerlukan bermacam-macam proses baik secara fisik maupun kimiawi pada bahan dasar (substrate) semikonduktor. Yang paling sering digunakan adalah silikon karena kemudahan proses, biaya, dan ketersediaan bahan bakunya. Material lain yang tersedia misalnya GaAs dan InP yang sering digunakan pada laser dan devais-devais radio, seperi radar dan komunikasi satelit.

Pada dasarnya proses yang digunakan dibagi menjadi 3 kategori: pelapisan film (film deposition), pemetaan rangkaian (patterning) dan doping semikonduktor.

Film, yaitu lapisan tipis yang dilapiskan pada permukaan substrat, dapat berupa konduktor maupun isolator. Konduktor, misalnya polisilikon, aluminimum atau tembaga) digunakan untuk menghubungkan satu komponen dengan komponen lainnya. Sementara isolator, seperti silikon dioksida dan dielektrik, digunakan untuk mengisolasi suatu komponen dan komponen lainnya.

Doping digunakan untuk memberikan sifat aktif pada transistor. Pada dasarnya doping mengubah sifat material semikonduktor menjadi lebih sensitif pada perubahan tegangan atau arus disekitarnya. Ada dua jenis doping, yaitu doping yang memberikan lebih banyak elektron pada suatu material, dan doping hole (lawan elektron) yang memberikan hole pada suatu material sehingga mengurangi jumlah elektron pada material tersebut.

Suatu pola sirkit dapat dibentuk untuk, misalnya membentuk suatu daerah dengan doping negatif dan daerah lain dengan doping positif kemudian dihubungkan satu sama lain dengan skematik tertentu. Pola sirkuit ini akan menjadi suatu rangkaian aktif yang apabila diintegrasikan dengan jutaan komponen lainnya, akan menjadi suatu chip pintar yang, tanpa sadar, kita manfaatkan sehari-hari (handphone atau komputer misalnya).

Teknik pemetaan rangkaian pada substrat semikonduktor disebut patterning, yang merupakan gabungan proses litografi dan etch. Litografi bertugas memindahkan gambar dari design pada wafer dengan menggunakan material yang sensitif pada cahaya. Etch menggunakan gambar yang dihasilkan pada proses litografi untuk mengukir gambar tersebut pada substrat atau film di bawahnya menggunakan larutan kimia (wet etch) atau plasma (ion yang tereksitasi, atau dry etch).

Melirik Riset Intel

Posted by Yasri Yudhistira

Disadur dari EE Times

Power, Efisiensi dan Mobilitas. Itulah 3 kata yang menjadi inti riset mikroprosesor masa depan Intel. Intel memamerkan hasil riset dan prototipenya kepada wartawan dan analis apa yang Intel harap menjadi the next big thing.

Yang dimaksud adalah chip dengan unjuk kerja teraflop, artinya 1 triliun perhitungan aritmatik dalam satu detik. Salah satu prototipe yang dipamerkan adalah apa yang Intel sebut sebagai “prototipe silikon skala tera pertama”.

Prototipe 80-core chip milik Intel

Prosesor ini memiliki 80-core (core, maksudnya unit pemroses, CPU) yang setara dengan superkomputer teraflop. Dengan ukuran 13 mm x 22 mm saat ini, 10 tahun yang lalu komputer dengan kemampuran perhitungan seperti ini dapat berukuran 12 meter x 3 meter.

Dibuat dengan menggunakan proses manufaktur 65-nanometer, masing-masing core memiliki 5Kb cache dan dua floating-point unit (spesialisasi menghitung bilangan riil, yang lebih kompleks ketimbang menghitung bilangan digital 0 dan 1).

Prosesor ini memiliki 40 kali lipat daya penghitungan dibandingkan dengan prosesor quad-core Intel yang baru diluncurkan.

Menurut Intel, komputasi skala tera merupakan chip masa depan Intel. Saat ini Intel memiliki lebih dari 100 proyek R&D di seluruh dunia yang dikhususkan untuk menghadapi tantangan baik hardware maupun software untuk sistem berbasis lebih dari selusin core.

Justin Rattner, chief technology officer Intel, menyatakan bahwa chip ini, yang diberi nama Larrabee, mampu memproses jauh lebih dari 1 teraflop data. Prosesor ini diperkirakan akan muncul di pasaran pada tahun 2010, tetapi tidak menutup kemungkinan untuk tampil pada 2009, katanya.

Untuk membantu developer perangkat lunak memprogram sistem dengan skala tera, Intel telah membuat model pemrograman terbaru yang disebut Ct, yang merupakan perkembangan dari bahasa C dan C++. Pada dasarnya, model ini mampu menangani kompleksitas penghitungan paralel, seperti pembagian beban tugas ke beberapa prosesor untuk menghasilkan hasil yang lebih cepat.

Ct memungkinkan pemrogram seolah-olah mereka membuat aplikasi untuk satu core. Kode yang dihasilkan dioptimisasi untuk dapat bekerja pada beberapa prosesor sekaligus pada saat dikompilasi menjadi bahasa mesin. Intel juga merencanakan untuk meluncurkan model Ct pada komunitas open-source dalam waktu dekat.

Aplikasi yang ditunjukkan Intel untuk menggunakan chip skala tera ini adalah penyunting video dan pembuatan game.

Program penyunting video mampu merekam dan melakukan analisis pertandingan sepak bola, kemudian menganalisis setiap gerak-gerik pemain, misalnya hands ball, offside atau gol. Sistem seperti ini membutuhkan sedikitnya 100 gigaflops (100 milyar perhitungan per detik) yang hanya bisa dilakukan oleh minimum prosesor dengan 64 core.

Tentu saja dengan komputasi skala tera, efisiensi daya menjadi lebih dibutuhkan. Saat ini Intel telah berhasil membuat chip yang lebih powerful, dengan kebutuhan daya yang relatif sama.

Untuk meneruskan tren tersebut, Intel membangun sirkit adaptif di dalam prosesor yang menentukan unjuk kerja minimum yang dibutuhkan untuk tugas tertentu. Daya yang tidak dibutuhkan dimatikan seperlunya.