Ini Dia Chip 3D Pertama di Dunia!
Konsep penyimpanan dan komputasi yang ditumpuk secara vertikal sebenarnya sudah lama dibahas di dunia akademik. Bedanya, riset terbaru ini akhirnya keluar dari ranah teori. Tim peneliti dari Stanford, Carnegie Mellon, University of Pennsylvania, dan MIT berhasil memproduksi chip monolithic 3D langsung di foundry komersial Amerika Serikat, bekerja sama dengan SkyWater Technology.
Beda dengan Desain Chip Konvensional
Chip ini tidak lagi memisahkan logika dan memori dalam bidang datar seperti desain konvensional. Keduanya dibangun bertingkat dalam satu die melalui proses berurutan di wafer yang sama. Pendekatan tersebut membuat jarak data jauh lebih pendek karena koneksi terjadi secara vertikal, bukan lewat jalur panjang antarblok.
Prototipe ini dibuat di lini produksi 200mm SkyWater menggunakan proses matang 90nm hingga 130nm. Di dalamnya, peneliti menggabungkan CMOS silikon, lapisan resistive RAM, serta transistor carbon nanotube. Seluruh struktur diproduksi dengan batas suhu sekitar 415°C supaya lapisan yang lebih dulu dibuat tetap aman.
Baca Juga: SPhotonix Siap Uji Coba Storage “Kaca”: Diameter 5 Inci, Kapasitas 360TB!
Hasil pengujian perangkat keras menunjukkan peningkatan throughput sekitar empat kali dibandingkan desain 2D dengan latensi dan ukuran yang sebanding. Untuk skenario yang belum bisa diuji secara fisik, tim melakukan simulasi pada tumpukan yang lebih tinggi. Pada beban kerja AI, termasuk model berbasis arsitektur LLaMA, performanya bisa meningkat hingga 12 kali.
Yang lebih menarik, para peneliti melihat peluang peningkatan efisiensi dan kecepatan secara bersamaan dalam skala besar. Jika integrasi vertikal ini terus dikembangkan, mereka memperkirakan energy-delay product dapat membaik hingga ratusan bahkan ribuan kali, tanpa harus terus mengecilkan transistor.
Penelitian ini dipresentasikan di IEEE International Electron Devices Meeting 2025. Tentu kita penasaran, kapan produk chip ini bakal hadir di Industri secara nyata.
More Articles
