Memristor. Pekembangan Transistor

14 07 2010

memristorSetiap orang yang pernah mengambil kelas laboratorium elektronika pasti akrab dengan komponen fundamental dalam sebuah sirkuit listrik: resistor, kapasitor, dan induktor.

Semuanya ada tiga, tapi sebenarnya ada empat. Satu lagi, yakni memristor, digagas pertama kali oleh Leon Chua, profesor teknik elektro dan ilmu komputer di University of California Berkeley, 1971 lalu. Menurut Chua, komponen resistor yang memiliki memori atas arus listrik yang pernah melintasinya ini pantas menjadi komponen fundamental keempat karena tidak bisa digantikan oleh kombinasi apapun dari tiga komponen lainnya.

Syarat pembuktiannya yang butuh arus listrik dalam perangkat listrik berskala nano, sepermiliar meter, membuat memristor selama 50 tahun belakangan lebih banyak hidup di awang-awang para ahli fisika ataupun komputer. Hingga akhirnya R. Stanley Williams, peneliti senior di Hewlett-Packard dan direktur di Laboratorium Informasi dan Sistem Quantum muncul dengan laporannya yang dimuat jurnal Nature terbaru.

Bersama Dmitri B. Strukov, seorang pakar fisika teori; Gregory S. Snider, arsitek komputer; dan Duncan R. Stewart yang ahli fisika eksperimen, Stanley memformulasikan sebuah saklar elektronik berskala nanometer yang mampu mengingat apakah ia dalam kondisi mati atau menyala ketika sumber listriknya diputus. Keempatnya berhasil membuktikan fungsi memristor nyata.

Keberhasilan itu menghidupkan kembali mimpi untuk bisa mengembangkan sistem-sistem elektronik dengan efisiensi energi yang jauh lebih tinggi daripada saat ini. Caranya, memori yang bisa mempertahankan informasi bahkan ketika power-nya mati, sehingga tidak perlu ada jeda waktu untuk komputer untuk /boot up/, misalnya, ketika dinyalakan kembali dari kondisi mati. Seperti menyala-mematikan lampu listrik, ke depan komputer juga bisa dihidup-matikan dengan sangat mudah dan cepat.

Keberhasilan ‘menghidupkan’ komponen memristor bahkan diyakini bisa mencipta sistem yang kemampuannya menyamai otak manusia. “Ini perkembangan yang menakjubkan,” kata Chua. “Saya tidak pernah mengira bahwa saya masih memiliki umur untuk menyaksikan hal ini terjadi.”

Stanley dan timnya menunjukkan kalau dua rangkaian memristor-konfigurasi yang disebut crossbar latch- dapat melakukan pekerjaan sebuah transistor. Padahal, selama puluhan tahun perkembangan sebuah model dan konfigurasi chip banyak dibuat dengan menambah lebih banyak transistor dalam sebuah sirkuit listrik alias IC.
Semakin padat komponen dalam satu papan sirkuit, kita semua tahu, menambah beban panas dan cacat rangkaian listrik. “Nah, ketimbang menambah jumlah transistor dalam sirkuit yang sama, kami bisa mencipta sirkuit listrik hibrid dengan transistor yang lebih sedikit dan menambah memristor,” kata Stanley.

Memristor yang berukuran jauh lebih kecil daripada transistor konvensional juga memainkan peranan kunci dalam masa depan industri elektronik, dan merintis ke arah pembenaran apa yang disebut Hukum Moore. Gordon Moore, satu diantara pendiri Intel, perusahaan pembuat prosesor, pernah mengeluarkan aksioma bahwa transistor yang tidak mahal meningkat eksponensial dalam dua tahun.

Tapi, apakah industri akan segera mengadopsi memrsitor, masih harus dibuktikan dengan waktu. James Tour dan Tao He dari Universitas Rice di Houston menyatakan bahwa walaupun memiliki kelebihan sebagai transistor alternatif, “Konsep memristor harus melewati tebing terjal untuk diterima industri”.

Mereka menyatakan industri elektronik akan menerima penggunaan memristor, hanya setelah demonstrasi keberhasilannya dalam produksi skala besar. “Ketika itu terjadi, persaingan untuk membuat alat elektronik yang lebih kecil akan berlangsung sengit,” kata keduanya.

(tempointeraktif.com/ ristek.go.id)

Iklan




Global Possition System

27 04 2010

Jika kita menyebut GPS, pada dasarnya kita membicarakan penerima sinyal GPS. GPS sendiri merupakan susunan 27 satelit (3 Cadangan)  setiap satelit ini mengelilingi bumi dua kali sehari. Orbit setiap satelit diatur sedemikian rupa sehingga pada setiap saat dimana pun dimuka bumi, setidaknya satu satelit bisa “terlihat” oleh pengamat dibumi. Satelit-satelit ini memancarkan sinyal secara konstan dari ketinggian sekitar 20.000 km diatas permukaan bumi. Tugas alat penerima sinyal GPS adalah mencari tiga atau lebih satelit-satelit ini (dengan cara mendeteksi sinyal yang dipancarkan dari satelit-satelit itu),  untuk menentukan jarak  setiap satelit dari penerima, dan menggunakan informasi ini untuk menentukan lokasi pengamat yang membawa penerima ini (berdasarkan garis lintang dan bujurnya). Sebagai informasi, sinya GPS ini ditransmisikan dalam frekuensi L Band, yakni pada angka 1575,42 dan 1227,60 Mhz. Untuk menentukan lokasi pastinya, penerima sinyal GPS menggunakan prinsip matematika sederhana yang disebut trilateration. Mirip dengan metode dalam sistem navigasi terestrial, trilateration merupakan metode penentuan lokasi berdasarkan perpotongan tiga lingkaran. Karena dipakai dalam dunia nyata, lingkaran ini tentunya tentunya bersifat 3 dimensi, (berupa sebuah bola). Anggaplah setiap satelit GPS ini merupakan pusat bola tersebut, sedangkan penerima merupakan lokasi yang ingin ditentukan. Penerima sinyal GPS ini lalu akan mencari perpotongan dari ketiga bola ini (dimana ketiganya saling bersinggungan pada satu titik). Titik hasil persinggungan ketiga bola inilah yang menjadi lokasi penerima sinyal GPS, atau dalam hal ini merupakan lokasi orang yang membawa alat penerima tersebut. Karena bersifat tiga dimensi, bukan hanya letak atau lokasi pasti alat penerima yang bisa ditentukan, melainkan juga ketinggiannya dari permukaan bumi. Ini membuat sistem GPS sesuai dipakai oleh dunia penerbangan untuk menentukan lokasi pesawat saati berada diudara. Saat ini, navigasi berbasis GPS dipakai oleh banyak orang, baik sipil maupun militer. Selain untuk aneka keperluan yang sudah diuraikan, navigasi berbasis GPS juga digunakan untuk penentuan lokasi di lautan, penentuan lokasi lepas pantai, atau untuk pemetaan muka bumi. Pendeknya sistem GPS, dipakai dimana diperlukannya ada kemampuan untuk menentukan lokasi secara akurat. Kita bahkan bisa menempelkan penerima sinyal GPS mini dalam kendaraan pasangan kita. Gunanya untuk memantau kalau-kalau ia berkunjung pada tempat yang “mencurigakan”. (ristek.g0.id)