Mari kita hadapi itu: Meskipun Hukum Moore mungkin tidak sepenuhnya mati, itu sudah mendukung kehidupan untuk sementara waktu. Sudah lama berlalu hari-hari peningkatan kinerja “mudah” dari peningkatan proses manufaktur dan pengurangan ukuran transistor sederhana. Saat ini, tim R&D yang ingin meningkatkan kinerja semikonduktor dari tahun ke tahun harus mengembangkan tidak hanya arsitektur transistor itu sendiri, tetapi juga teknik material. Menjelajahi elemen yang ada dalam tabel periodik mungkin memberi semikonduktor desain yang lebih berkinerja, lebih kecil, dan hemat energi daripada yang dapat disediakan silikon. Sekarang, tim peneliti dengan School of Engineering di Stanford telah berubah menjadi salah satu logam paling berharga di Bumi – paladium – sebagai tempat potensial untuk arsitektur memori yang lebih cepat, lebih dingin, dan lebih hemat energi.
Pendekatan tim peneliti didasarkan pada asumsi bahwa kita telah beralih dari era internet dan sudah setinggi lutut di era AI. Menurut Shan Wang, Profesor Leland T. Edwards di School of Engineering di Stanford University, ide di balik penelitian ini adalah untuk “mengaktifkan AI on edge – melatih secara lokal di komputer rumah, ponsel, atau jam tangan pintar – untuk hal-hal seperti serangan jantung. deteksi atau pengenalan suara.”
Namun untuk melakukan itu, tambahnya, tanaman teknologi kita saat ini tidak akan memotongnya; kami membutuhkan jenis memori yang sudah menyala lagi, mati lagi di media tanpa satu produk pun dibawa ke pasar: memristor. Memristor adalah jenis memori non-volatile yang tidak memerlukan aliran listrik konstan untuk menyimpan data di bank memorinya (periksa di sini untuk perincian lebih rinci tentang teknologi memristor). Penulis pertama makalah tersebut, Mahendra DC, menjelaskannya dengan sangat baik: “Kami menemui hambatan dengan teknologi saat ini,” kata DC. “Jadi kita harus mencari tahu opsi lain apa yang kita miliki.”
Untuk mendobrak tembok itu, para peneliti memilih senyawa paladium, mangan paladium tiga, yang memiliki sifat yang diperlukan untuk akhirnya (kata mereka) memungkinkan desain memristor untuk melihat cahaya siang hari. Bagian dari daftar periksa berkaitan dengan teknologi pembuatan semikonduktor kami saat ini: bahan apa pun yang dipertimbangkan untuk desain semikonduktor baru harus berurusan dengan fakta bahwa jalur perkakas dan pasokan tertanam dalam dunia silikon. Jadi senyawa alternatif apa pun idealnya dapat dimasukkan ke dalam proses manufaktur saat ini tanpa perlu perubahan proses yang ekstensif (dan mahal).
Paladium mangan tiga cocok dengan tagihan itu, namun sifat paling penting dari senyawa ini adalah cara partikelnya dimanipulasi untuk menjadi perangkat penyimpanan memori. Informasi di sini tidak berasal dari status voltase, seperti yang terjadi pada perangkat memori standar seperti flash NAND, tetapi dengan memanipulasi putaran orientasi elektron senyawa. Pada dasarnya, para peneliti dapat memanipulasi medan magnet elektron, memantulkan pusatnya antara kutub utara dan selatan. Kemudian salah satu dari arah putaran ini (utara-selatan atau selatan-utara) dibuat untuk mewakili 1 atau 0 – membuka kunci sistem biner di belakang komputasi seperti yang kita kenal. Dinamakan “spin orbit torque magnetoresistive random access memory”, atau SOT-MRAM untuk pemendekan yang diperlukan, metode penyimpanan data putaran ini memiliki potensi untuk menyimpan data lebih cepat dan lebih efisien daripada yang dimungkinkan oleh teknologi saat ini – dan juga pada kepadatan yang lebih tinggi.
Tentu saja, ada satu peringatan besar dalam semua penelitian ini: Palladium saat ini hampir sama mahalnya dengan emas, tetapi juga merupakan komoditas yang jauh lebih langka. Lebih buruk lagi, 40% paladium dunia saat ini ditambang di Afrika Selatan, dengan 44% lebih banyak ditambang di Rusia. Jadi ketersediaan paladium itu sendiri mungkin menjadi masalah dari sisi logistik dan geopolitik. Di luar itu, peningkatan permintaan paladium untuk SOT-MRAM tentu akan mendorong harganya naik lebih tinggi lagi. Semua ini perlu dipertimbangkan ketika mengejar desain transistor baru.
Secara keseluruhan, penelitian ini menjanjikan, tetapi seperti semua berita memristor dalam dekade terakhir (dan lebih lama), tampaknya kita masih berdiri di awal jalan bata kuning pepatah. Apakah atau kapan kita melihat kastil di akhir, yah, itu untuk masa depan yang akan memberi tahu kita.
