Para peniliti di Intel telah memperluas ruang lingkup silicon photonic dengan mengembangkan avalanche photo detector (APD). Silikon murah ini menjanjikan perubahan tentang seberapa cepat inti pada prosesor dapat berkomunikasi dengan sistim komputasi. Ini menggunakan silikon standar untuk menyalurkan dan menerima data optik antar komputer dan peralatan elektronik lainnya. Ini juga berguna untuk menekan biaya dan meningkatkan performa, disamping menyediakan peralatan optik secara komersial.
Bertujuan untuk tetap bertahan di peringkat teratas dalam kecepatan transfer game, tim Intel menyarankan penggunaan teknologi optik sebagai satu-satunya cara untuk meningkatkan kecepatan komunikasi antar inti prosesor secara dramatis dalam waktu dekat ini. Sejak berpindah ke teknologi optik yang memerlukan komponen-komponen baru, Intel mengembangkan sebuah silicon – yang didukung oleh APD; sebuah sensor cahaya terbaik yang memiliki sensitivitas dalam mendeteksi cahaya dan memperkuat sinyal-sinyal yang lemah ketika cahaya diarahkan langsung ke silicon. “APD dari Intel mengubah sinar cahaya menjadi sinyal elektrik,” kata Yimin Kang, seorang peneliti senior di Intel, yang juga menambahkan bahwa manufaktur yang harus dibayarkan untuk 1 alat dengan jenis seperti ini lebih dari $100.
Kang juga menegaskan bahwa motivasi Intel adalah untuk membuat alat dengan biaya yang rendah dan tahan lama. Dan ini dicapai dengan penggunaan silikon ini, yang merupakan komoditi yang murah namun menghasilkan produk yang berkualitas.
APD yang baru dengan menggunakan silikon dan CMOS processing berguna untuk memenuhi sebuah “gain-bandwith product” dari 340 GHz, yang merupakan hasil terbaik yang pernah diukur mengenai metric performa APD. Pencapaian ini membuktikan bahwa adalah hal yang mungkin bagi sebuah alat silicon photonic untuk menjalankan data hingga kisaran 40Gbps atau lebih dan memiliki biaya yang lebih rendah dibandingkan dengan material optik lain yang lebih mahal seperti indium phospide.Direktur Lab Teknologi Photonic Intel, Dr. Mario Paniccia, baru-baru ini mengatakan: “Penelitian ini menghasilkan contoh lain dari silikon yang dapat digunakan untuk menciptakan peralatan optik dengan performa yang sangat tinggi.” Ia juga menegaskan bahwa selain untuk komunikasi optikal, silikon berteknologi APD ini juga dapat diaplikasikan ke bidang lain seperti aplikasi penginderaan, pencitraan, quantum cryptography, dan peralatan medis.
2. Chip Memristor Fleksibel
Para insinyur di National Institute of Standards and Technology (NIST) telah mengembangkan chip memori elektronik yang dapatdibengkokkan dan dipelintir tanpa adanya keretakan. Chip ini difabrikasi dengan material-material yang sudah ada sebelumnya dengan harga yang murah. Sebuah memristor, singkatan dari “memori resistor” memiliki karakteristik yang mengagumkan karena ia dapat ‘mengingat’ jumlah energi yang mengalir melaluinya.
Chip yang fleksibel dan tidak rusak saat terjatuh sangat mahal harganya dalam industri elektronik. Bagaimanapun, terpisah dari pasar konsumen, chip baru ini juga dapat diadaptasikan untuk peralatan-peralatan medis. Sebagai contoh, seorang pasien memerlukan pengawasan rutin, chip ini dapat diselipkan di bawah kulitnya, yang berfungsi sebagai sebuah sensor dan akan secara konstan memonitor tekanan darah dan kadar gula dalam darah.
Para peneliti di NIST berusaha keras untuk megembangkan sebuah memori yang tidak hanya praktis, namun dengan biaya yang efisien pula. Proses pengembangan fleksibel memori ini dimulai dengan lembaran polymer yang sama seperti kertas transparansi yang digunakan untuk proyektor. Sebuah lapisan tipis dari titanium dioksida ditempatkan di permukaan polymer dan metode konvensional dalam pemasangan titanium dioksida memerlukan penggunaan peralatan yang mahal, para insinyur NIST menggunakan teknik yang lebih murah yang disebut “sol gel process”Titanium dioksida dipusingkan dalam bentuk cairan dan kemudian disusun. Kemudian tim menambahkan kontak listrik untuk memproduksi switch fleksibel memori yang dapat berfungsi dengan tegangan tidak kurang dari 10 volt. Switch ini menjaga memori saat energi dimatikan, dan masih dapat berfungsi 4000 kali setelah dialiri listrik.Memristor pertama kali diketahui pada tahun 1971, ketika Professor Leon Chua mempublikasikan tulisan kontroversial yang menyatakan bahwa sebuah komponen yang bernama ‘memristor’ termasuk ke dalam 4 elemen sirkuit penting bersama dengan resistor, kapasitor, dan induktor. Chua mengklaim bahwa memristor memiliki bagian yang tidak dapat diproduksi ulang melalui kombinasi dari ketiga elemen lainnya. Sebuah memristor dapat mewakili sebagai sebuah resistor yang diubah daya tahannya berdasarkan tingkatan tertentu yang mengalir melaluinya. Ketika power dimatikan, memristor masih memiliki daya tahan.”Kami ingin untuk membuat sebuah komponen memori yang fleksibel yang akan meningkatkan perkembangan dan metrology dari fleksibel elektronik yang cukup ekonomis untuk penggunaan yang lebih luas,” kata peneliti NIST Nadine Gergel-Hackett. “Karena komponen aktif dari peralatan kami dapat difabrikasi dari cairan, hal ini sangat potensial bahwa di masa depan kita dapat mencetak keseluruhan memori dengan lebih sederhana dan murah seperti kita mencetak sebuah slide pada bagian atas kertas transparansi.”
3. Menginspirasikan Chip Radio
Dr. Rahul Sarpeshkar, Profesor bidang kelistrikan dan ilmu computer di MIT, dan mahasiswanya yang telah lulus Soumyajit Mandal menguji kinerja bagian dalam telinga dan mengadopsikan penemuan mereka untuk penggunaan analyzer frekuensi radio. Penemuan mereka diberi nama cochlea. Cochlea menggunakan cairan mekanik, piezoelectronic, dan sinyal neural dalam proses mengubah gelombang suara menjadi gelombang listrik yang dapat diterjemahkan oleh otak. RF cochlea menggunakan inductor, kapasitor, dan transistor untuk menampilkan penafsiran serupa yang dapat diterjemahkan oleh komputer. Dalam prosesnya, para ilmuwan mengatakan bahwa mereka tidak hanya memperbaiki RF chip sebelumnya, namun juga mengumpulkan pengetahuan-pengetahuan tentang bagaimana proses mendengar yang sebenarnya terjadi.RF cochlea dapat mendeteksi dan menterjemahkan sinyal-sinyal dari peralatan-peralatan nirkabel komersial termasuk sinyal telepon selular, sinyal internet nirkabel, gelombang radio, dan sinyal televisi. Saat alat ini disatukan ke dalam chip silicon berukuran 1.5 x 3 mm, dengan antena yang ukurannya lebih besar dari itu dan tidak dirancang untuk alat elektronik yang kecil.
Chip RF cochlea hanya merupakan satu rancangan yang dikembangkan oleh Sarpeshkar dan tim penelitinya. Timnya memfokuskan diri pada teknologi biomimetic sebagai tambahan untuk model detail dalam sistim biologi dan elektronik biomedical. RF cochlea mengkombinasikan segala bidang ini, mengganti sebuah model detail dari telinga terdalam manusia ke sebuah chip radio biomemetic yang suatu hari nanti dapat digunakan sebagai alat biomedical untuk meningkatkan kemampuan pendengaran bagi perbaikan sistim pendengaran. Sarpeshkar merupakan penggagas utama dari penelitian ini, yang sangat percaya bahwa perpaduan antara biologi dan elektronik atau fisika dan elektronik akan memberikan jalan baru dalam menyelidiki permasalahan-permasalahan lalu sehingga adanya jalan buntu tidak perlu terjadi bagi para ahlinya di bidang masing-masing tetapi menjadi akan lebih jelas lagi saat hal tersebut digabungkan.
4. Embedded vs Perangkat Memori Eksternal
Perangkat embedded menjadi sangat populer akhir-akhir ini. Dengan teknologi embedded memungkinkan semua perangkat blok fungsional telah tertanam didalam chip, termasuk program dan datanya, tetapi tidak tersedia data eksternal/bus alamat. Sebagai contoh, ATMEL 89C2051 merupakan salah satu pengendali embedded yang telah memiliki pewaktu/pencacah, RAM, EEPROM, I/O dan sebuahcomparator dalam chip itu sendiri. Chip mikrokontroler ini hanya memiliki 20 pin sedangkan kode-kode hanya tereksekusi dari memori program internal, Chip mikrokontroler model ini cenderung lebih baik jika dibandingkan dengan board pengendali yang menggunakan banyak gerbang-gerbang logika dan IC digital lainnya.
Tetapi tidak semua perangkat mikrokontroler memiliki fitur seperti demikian, contohnya 8031 dari keluarga MCS-51 masih memerlukan atarmuka memori program eksternal. Dalam kasus 8051/8751 pengeksekusian program dilakukan oleh memori program internal sedangkan sisanya tereksekusi dari memori eksternal, sehingga fitur memori eksternal ini sangat berguna saat kebutuhan memori program melebihi kapasitas memori internal chip itu sendiri, tetapi pengeksekusian program tidak harus menggunakan memori internal, program juga dapat dieksekusi seluruhnya dari memori eksternal. Pada perangkat memori eksternal terdapat bus alamat/data eksternal. Dengan demikian jumlah pin dan penggunaan ruang PCB (Printed Circuit Board) juga semakin bertambah untuk keperluan memori tersebut.
8-Bit dan 16-Bit Mikrokontroler
Mikroprosesor dan mikrokontroler memiliki beberapa variasi panjang kapasitas word prosesor. Sebagai contoh mikroprosesor atau mikrokontroler 8-bit, dalam hal ini perangkat tersebut memiliki lebar 8-bit register dan kebanyakan intruksinya menggunakan operand dengan lebar 8-bit pula. Tetapi hampir tidak ada ketergantungan langsung antara definisi ini dengan lebar data atau bus alamatnya. Sebagai contoh, 8088 memiliki 8-bit bus data eksternal tetapi merupakan prosesor 16-bit. 8085 merupakan mikroprosesor 8-bit. MCS-51 merupakan keluarga mikrokontroler 8-bit. MCS-96 merupakan keluarga mikrokontroler 16-bit.
Dari sudut pandang aplikasi, ada beberapa hal yang sangat penting untuk diperhatikan dalam penggunaan mikrokontroler 8-bit atau 16-bit dalam desain khusus. Penggunaan mikrokontroler 8-bit lebih mendominasi dibanding mikrokontroler 16-bit. Alasannya karena banyak desainer elektronik lebih akrab dengan mikrokontroler 8-bit, selain itu operasi 16-bit dapat diimplementasikan pada kendali 8-bit dengan cara menuliskan program yang telah disesuaikan tentunya.
CISC dan RISC Prosesor
CISC (Complex Instruction Set Computers) dan RISC (Reduced Instruction Set Computers) merupakan terminologi yang biasa digunakan ketika membicarakan soal mikroprosesor atau mikrokontroler.Prosesor CISC memiliki kapasitas instruksi yang cukup besar yang memberikan fleksibilitas untuk menulis sebuah program menjadi lebih pendek dan lebih efektif. Tujuan arsitektur CISC adalah membuat penulisan bahasa kode program sesedikit mungkin. Hal ini sangat mungkin karena pembangunan perangkat prosesor CISC dapat memahami dan mengeksekusi operasi yang banyak. Sebagai contoh pada MCS-51, instruksi pengkalian (MUL) merupakan instruksi yang kompleks yang mana hanya operand yang akan ditentukan dalam instruksi, dan operasi pengkalian diselesaikan oleh hardware. Dalam tipe instruksi yang demikian, pembentukan inkstruksi kompleks ke dalam hardware yang dilakukan secara langsung, membantu dalam dua cara yang berbeda. Tidak hanya pengimplementasian hardware menjadi lebih cepat, tetapi juga menghemat ruang memori program mengingat kode instruksi sangatlah pendek jika dibandingkan dengan yang diperlukan untuk operasi pengalian dengan instruksi ADD. Hal tersebut mengharuskan programer bekerja dalam level yang lebih tinggi.
Programer sudah tentu akan memilih instruksi yang lebih sedikit, sederhana dan cepat dibandingkan dengan intruksi CISC yang kompleks dan lambat. Satu keunggulan dari RISC karena instruksinya lebih sederhana, membutuhkan implementasi hardware yang sederhana pula sehingga membuat chip RICS lebih sederhana untuk didesain dan lebih murah dalam pengimplementasiannya. Dan selain itu lebih mudah untuk ditulis dikarenakan instruksinya yang lebih kecil. Yang tidak kalah penting agar sebuah chip dapat mengeksekusi instruksi dan berjalan dengan cepat diperoleh dengan mengimplementasikan desain software yang optimal.
5. Penanaman Mikrochip Bagi Pasien Pengidap AIDS
Penderita AIDS di Indonesia dan dunia terus meningkat akibat dari jarum suntik yang digunakan para pecandu narkoba serta kegiatan prostitusi yang semakin marak. Berbagai upaya terus dilakukan untuk mencegah dan memantau penyebaran virus HIV ini lebih jauh lagi. Karenanya, timbullah suatu pemikiran ekstrim untuk melakukan penanaman microchip ke dalam tubuh pasien. Dengan penanaman chip komputer ini – yang ditanam di bawah kulit pasien, diharapkan dapat memantau penyakit mereka.
Pemikiran ini menimbulkan pertentangan bagi banyak orang, salah satunya Alex Hasegem, wakil gubernur Papua – sebagai salah satu provinsi di Indonesia dengan pengidap AIDS yang paling tinggi, karena menurutnya upaya ini adalah pelanggaran hak asasi manusia. Para aktivis dan pekerja kesehatan juga menyebut bahwa upaya ini merupakan rencana yang menjijikan, karena menurut mereka cara yang terbaik untuk mencegah penyebaran yang lebih luas lagi adalah dengan dilakukannya pendidikan seksual serta penyuluhan penggunaan alat kontrasepsi.
0 komentar:
Posting Komentar
coment untuk