1 week ago
16
Kepritoday.com – Chip komputer berbasis cahaya jadi topik yang semakin menarik di dunia teknologi. Kata kunci fokus ini mengarah pada inovasi chip fotonik, yang memanfaatkan cahaya untuk menggantikan listrik dalam proses komputasi. Teknologi ini bukan hanya sekadar ide, tapi sudah masuk tahap nyata. Startup asal Jerman bernama Quant berhasil merancang chip yang diklaim bisa mengubah cara pusat data bekerja di masa depan.
Cara Kerja Fotonik
Chip fotonik berbeda dari chip elektronik konvensional. Pada chip elektronik, miliaran transistor bekerja dengan prinsip biner, 0 dan 1, untuk memproses informasi. Semua itu berjalan lewat aliran elektron. Namun, ada keterbatasan serius. Elektron mengalami resistansi. Akibatnya muncul panas berlebih. Sistem pendingin diperlukan, dan itu meningkatkan konsumsi daya.
Chip fotonik memanfaatkan cahaya atau foton. Informasi diolah lewat sifat gelombang cahaya. Ada amplitudo, pergeseran fasa, hingga polarisasi. Berbeda dengan logika digital, chip ini berjalan secara analog. Artinya, bukan sekadar dua keadaan. Ada sinyal kontinu dengan banyak kemungkinan nilai. Proses perhitungan dilakukan dengan menggabungkan gelombang cahaya. Pola interferensi yang terbentuk kemudian dibaca sebagai hasil komputasi.
Contoh aplikasinya sederhana. Bayangkan kamu melatih model AI untuk mengenali gambar kucing dan anjing. Dengan chip konvensional, jutaan operasi matematis dilakukan oleh transistor. Dengan chip fotonik, perhitungan itu terjadi secara paralel dalam gelombang cahaya, sehingga hasil diperoleh jauh lebih cepat.
Keunggulan dan Tantangan
Keunggulan chip komputer berbasis cahaya sangat menonjol. Pertama, efisiensi energi. Prosesor Quant disebut 30 kali lebih hemat daya dibandingkan chip elektronik biasa. Untuk pusat data global yang konsumsi listriknya diperkirakan melonjak empat kali lipat pada 2030, ini bisa jadi solusi.
Kedua, kecepatan. Cahaya bisa membawa informasi secara bersamaan dalam berbagai bentuk. Quant mengklaim chip mereka 50 kali lebih cepat untuk tugas tertentu, khususnya pelatihan jaringan saraf. Ini berarti algoritma machine learning bisa dilatih dengan biaya energi jauh lebih rendah.
Ketiga, produksi lebih mudah. Chip elektronik saat ini membutuhkan fasilitas fabrikasi modern dengan teknologi nano. Sebaliknya, chip fotonik tidak bergantung pada miniaturisasi ekstrem. Produksinya bisa memakai fasilitas dari era 1990-an. Hal ini membuat adopsinya lebih terjangkau.
Namun, ada tantangan besar. Semua sistem komputasi saat ini masih berbasis elektronik. Data dari sensor, penyimpanan, hingga server tetap menggunakan listrik. Jadi, dibutuhkan konversi sinyal dari optik ke elektrik. Proses ini menciptakan hambatan tambahan.
Selain itu, sistem analog punya kelemahan akurasi. Chip Quant mampu mencapai 95 persen akurasi pada tugas pengenalan tulisan tangan. Bandingkan dengan prosesor digital konvensional yang bisa mencapai 99,4 persen. Bedanya memang kecil, tapi untuk sektor seperti keuangan atau medis, akurasi absolut sangat penting. Karena itu, chip fotonik lebih cocok untuk AI, analisis matematis, atau simulasi fisika, bukan untuk game atau aplikasi sehari-hari.
Meskipun ada keterbatasan, tren riset tetap mengarah ke arah ini. MIT dan Lightelligence juga aktif mengembangkan teknologi serupa. Industri melihat peluang besar untuk mengurangi biaya energi pusat data yang terus membengkak.
Masa Depan Chip Cahaya
Prosesor fotonik komersial pertama dari Quant direncanakan rilis akhir 2024. Targetnya bukan pasar individu, melainkan perusahaan penyedia layanan cloud. Jika berhasil, adopsi massal bisa dimulai dari pusat data besar milik raksasa teknologi.
Kamu mungkin belum akan melihat chip ini di laptop atau ponsel. CEO Quant sendiri mengakui belum cocok untuk itu. Tetapi bayangkan layanan seperti AI generatif, analisis big data, hingga simulasi iklim yang biasanya memakan energi raksasa. Dengan chip fotonik, semua itu bisa dilakukan lebih cepat dengan jejak karbon lebih rendah.
Harga pengembangan juga bisa ditekan. Dengan fasilitas produksi lama yang masih bisa dipakai, perusahaan tidak perlu investasi miliaran dolar untuk membangun pabrik baru. Itu membuka peluang bagi lebih banyak startup teknologi untuk masuk pasar.
Jika kamu melihat tren AI saat ini, kebutuhan komputasi terus naik. Model AI generasi terbaru membutuhkan ribuan GPU untuk dilatih. Konsumsi listrik setara dengan listrik ribuan rumah. Di titik inilah chip komputer berbasis cahaya bisa menjadi penyelamat.
Chip fotonik memang belum sempurna. Tapi jika akurasi bisa ditingkatkan dan integrasi optik-elektrik makin mulus, teknologi ini bisa menggeser dominasi prosesor elektronik. Sama seperti transisi dari tabung vakum ke transistor di era 1950-an, chip cahaya bisa jadi titik balik besar dalam sejarah komputasi.
