Courtesy of InterestingEngineering

Mikrochip Gelombang Mikro Cornell: Komputasi Cepat dan Hemat Energi untuk Perangkat Pintar

Menghadirkan mikrochip berbasis gelombang mikro yang dapat memproses berbagai sinyal data secara cepat, efisien, dan hemat energi untuk aplikasi seperti dekode sinyal radio, radar, dan komputasi data digital, serta membuka jalan bagi pemrosesan data di perangkat pintar secara lokal tanpa bergantung pada cloud.

14 Agt 2025, 16.21 WIB

8 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Mikrochip ‘otak mikrogelombang’ menawarkan pendekatan baru dalam pengolahan sinyal dengan efisiensi energi yang lebih baik.
Mikrochip ini memiliki potensi untuk digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk perangkat pintar.
Penelitian ini menunjukkan bahwa desain sirkuit yang inovatif dapat menghasilkan komputasi berkinerja tinggi tanpa memerlukan daya yang besar.

Ithaca, Amerika Serikat - Para peneliti dari Cornell University telah mengembangkan sebuah mikrochip baru yang disebut 'otak gelombang mikro' yang mampu memproses sinyal data dengan sangat cepat dan efisien menggunakan gelombang mikro. Mikrochip ini dapat memproses sinyal komunikasi nirkabel dan data ultracepat dengan konsumsi daya rendah, yaitu sekitar 200 milliwatt, yang jauh lebih sedikit dibanding chip digital biasa.

Berbeda dengan chip digital yang menggunakan proses langkah demi langkah dengan jam, chip ini bekerja dengan sinyal analog di frekuensi microwave yang sangat tinggi, mencapai puluhan gigahertz. Desainnya mengadaptasi jaringan saraf buatan dengan waveguides khusus sehingga chip bisa mengenali pola dan belajar dari data yang diproses secara langsung.

Mikrochip ini berhasil mencapai tingkat akurasi hingga 88 persen atau lebih dalam pengujian untuk mengenali jenis sinyal nirkabel, yang sebanding dengan kemampuan jaringan saraf digital, namun dengan penggunaan daya dan ruang yang jauh lebih sedikit. Pendekatan ini menghilangkan kebutuhan untuk banyak langkah pemrosesan dan koreksi kesalahan yang biasanya dibutuhkan pada sistem digital.

Karena sensitivitasnya yang tinggi terhadap sinyal, chip ini ideal untuk berbagai tugas perangkat keras, seperti deteksi aktivitas aneh dalam komunikasi nirkabel dan aplikasi pemrosesan di perangkat edge seperti smartwatch dan ponsel. Dengan pengurangan daya lebih lanjut, chip ini bisa membawa kecanggihan komputasi langsung ke perangkat pintar tanpa perlu koneksi cloud.

Walaupun masih dalam tahap eksperimen, para peneliti yakin bahwa chip ini dapat diskalakan dan terus dikembangkan untuk meningkatkan akurasi dan integrasi ke dalam platform microwave dan digital yang sudah ada. Penelitian tentang chip ini telah diterbitkan di jurnal Nature Electronics.

--------------------

Analisis Kami: Inovasi mikrochip berbasis gelombang mikro ini suatu terobosan penting yang bisa merevolusi cara kita memproses data di frekuensi tinggi dengan konsumsi daya yang sangat efisien. Pendekatan probabilistik dan penggunaan sinyal analog membuka kemungkinan baru untuk desain chip yang lebih kompak dan multifungsi dibandingkan chip digital tradisional.

--------------------

Analisis Ahli:

Alyssa Apsel: Pendekatan revolusioner dalam merancang chip yang meninggalkan metode desain sirkuit konvensional mengindikasikan bahwa masa depan komputasi tinggi sangat bergantung pada kemampuan memanfaatkan gelombang elektromagnetik secara inovatif.

--------------------

What's Next: Di masa depan, chip ini akan semakin disempurnakan dan diintegrasikan ke perangkat pintar untuk pemrosesan data secara lokal yang lebih cepat dan hemat energi, mengurangi ketergantungan pada server cloud dan membuka peluang baru untuk teknologi edge computing.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/brain-inspired-microchip

Pertanyaan Terkait

Apa itu mikrochip ‘otak mikrogelombang’ yang dikembangkan oleh peneliti Cornell University?

Mikrochip ‘otak mikrogelombang’ adalah prosesor yang dapat mengolah sinyal data ultracepat dan sinyal komunikasi nirkabel dengan menggunakan fisika gelombang mikro.

Bagaimana cara kerja mikrochip ini dibandingkan dengan chip digital biasa?

Mikrochip ini menggunakan sinyal analog cepat dalam rentang gelombang mikro, memungkinkan pengolahan data pada frekuensi tinggi, tanpa langkah pemrosesan berlebih yang diperlukan oleh chip digital.

Apa saja aplikasi potensial dari mikrochip ini?

Mikrochip ini dapat digunakan dalam aplikasi seperti pemrosesan sinyal radio, pelacakan target radar, dan pemrosesan data digital, serta dapat diterapkan pada perangkat seperti smartwatch atau ponsel.

Apa yang membuat mikrochip ini lebih efisien dalam pengolahan sinyal?

Mikrochip ini sangat sensitif terhadap sinyal masuk dan mampu mempertahankan akurasi tinggi tanpa memerlukan banyak sirkuit tambahan, sehingga lebih efisien dalam penggunaan energi.

Siapa saja peneliti kunci yang terlibat dalam pengembangan mikrochip ini?

Peneliti kunci yang terlibat dalam pengembangan mikrochip ini termasuk Bal Govind, Alyssa Apsel, dan Maxwell Anderson.