PRIORITAS, 12/4/25 (New York): Lompatan teknologi kembali terjadi. Saat ini muncul chip atau otak mikro komputer, yang hanya menggunakan tenaga cahaya (optik), tidak memakai tenaga listrik seperti pada umumnya. Pengembangan chip terbaru ini memang belum secara komersial, tetapi telah memberi harapan bakal terjadi perubahan besar konfigurasi operasi komputer.
Dua studi baru menunjukkan komputasi optik, yang menggunakan cahaya untuk memproses data, jauh lebih lebih cepat dan lebih hemat energi dibandingkan sistem komputer konvensional.
Studi dari Lightelligence mengadu mesinnya yang disebut PACE dengan sebuah komputer canggih saat ini. PACE, yang terdiri dari ribuan komponen optik, ternyata sangat cepat, mampu mengalahkan komputer canggih itu. Ia mengurangi ukuran kecepatan komputasi, yang disebut latensi minimum dari 2.300 nanodetik menjadi hanya 5 ns.
“Kami menemukan sistem ini dapat mengeksekusi algoritma tertentu secara signifikan lebih cepat daripada sistem komputasi konvensional,” kata CEO perusahaan komputasi berbasis di AS, Lightmatter, Nick Harris, seperti dikutip Beritaprioritas.com dari ABC News, hari Sabtu (12/4/25).
Tim Lightmatter menggunakan sistem mereka secara berbeda, termasuk untuk bermain Pac-Man, membuat teks, dan mengklasifikasikan ulasan film menjadi baik atau buruk. Ini adalah pertama kalinya komputer optik menggunakan AI dengan cara ini.
“Dengan melakukan perhitungan langsung dengan cahaya, kami bertujuan untuk mengatasi hambatan elektronik tradisional, terutama untuk tugas-tugas berat seperti kecerdasan buatan (AI)’”, jelas Harris.
AI butuh banyak energi
Dengan kecerdasan buatan (AI) generatif yang maju pesat saat ini, para raksasa teknologi justru berlomba-lomba untuk memberi daya pada sistem komputer, yang membutuhkan banyak energi listrik untuk menjalankan sistem operasi.
Namun, sepasang studi yang diterbitkan di Nature hari ini menunjukkan teknologi yang telah lama dicari dapat meningkatkan efisiensi komputasi itu sendiri, membuat AI lebih hemat energi dan jauh lebih cepat.
Penelitian baru ini menggunakan chip komputer optik, jenis teknologi yang menggunakan cahaya, bukan elektron, untuk menjalankan proses yang dilakukan di komputer.
“Kita berada di titik kritis di mana komputasi elektronik tradisional … mencapai batas skala fundamental — chip tidak menjadi jauh lebih cepat atau lebih hemat energi setiap tahun, dan biaya meningkat drastis,” jelas Harris.
Jauh lebih cepat
Studi pertama dari dua studi, yang dilakukan oleh tim Lightelligence yang bermarkas di Singapura, menunjukkan mesinnya dapat memecahkan masalah komputasi rumit, dalam waktu yang jauh lebih cepat dibandingkan komputer konvensional.
Studi kedua oleh Dr Harris dan tim Lightmatter, menggunakan mesin mereka untuk menjalankan model AI untuk memainkan permainan arkade dan menghasilkan teks.
Meskipun tidak ada satu pun penelitian yang berfokus secara khusus pada penurunan kebutuhan energi mesin mereka, teknologi itu sendiri dapat membantu meminimalkan jumlah energi yang dibutuhkan per permintaan AI.
Hal ini kemungkinan menarik bagi mereka yang bekerja di bidang AI, menurut peneliti AI Universitas Monash Geoff Webb. “AI membutuhkan begitu banyak energi untuk melakukan sejumlah komputasi yang dibutuhkan,” kata Profesor Webb.
“Biaya miliaran dolar untuk energi yang dibutuhkan AI, dan jika Anda dapat mengurangi biaya tersebut, itu akan sangat signifikan,” ujarnya.
Sementara komputasi kuantum mendapat lebih banyak perhatian dari para peneliti dan media, komputer optik atau fotonik bisa menjadi cara yang jauh lebih sederhana untuk meningkatkan daya pemrosesan.
Karena cahaya bergerak cepat dan efisien melalui sirkuit berbasis cahaya, komputer optik menjanjikan komputasi yang lebih cepat dan hemat energi. Hal ini setidaknya sebagian disebabkan oleh sifat-sifat cahaya itu sendiri, menurut Akram Youssry, seorang peneliti fotonik di RMIT.
Komputer tradisional boros
Semua komputer tradisional saat ini memang lebih boros energi, karena memerlukan sistem pendingin, dari kipas sederhana di laptop, hingga sistem pendingin yang jauh lebih kompleks di komputer berkinerja tinggi seperti superkomputer. Tetapi dengan menggunakan komputer chip optik, semua hal tersebut dapat direduksi.
“Untuk komputer fotonik, kami menggunakan laser dan manipulasi dengan komponen optik, seperti cermin, prisma, lensa. Tidak akan ada jumlah pembuangan panas yang ada di sirkuit elektronik”, kata Nick Harris.
Prototipe Chip Lightmatter terdiri dari ratusan ribu komponen optik, di samping komponen komputer elektronik tradisional sebagai pendukung.
Beberapa teknologi optik sudah digunakan secara rutin di seluruh dunia. Kabel serat optik, misalnya, menggunakan cahaya untuk mengirimkan informasi dengan cepat dalam jarak jauh.
Chip komputer optik menggunakan prinsip dasar yang sama dengan serat optik, tetapi bukan hanya mentransfer informasi, tetapi juga memproses atau menyimpan data.
Komputasi optik melibatkan manipulasi cahaya untuk melakukan operasi matematika, seperti pengendalian medan cahaya berinteraksi, mengelola intensitas dan fasenya, mengubah sinyal optik dan listrik secara akurat, serta melakukannya dalam skala besar dengan komponen yang bekerja sama.
Untuk saat ini prototipe chip optik Lightmatter memang ukurannya masih cukup besar kira-kira sebesar telepon pintar, tetapi nantinya tim peneliti berusaha melakukan inovasi memperkecil fisiknya.
Penemuan ini mengingatkan pada penemuan harddisk bentuk chip beberapa tahun lalu, yang kini dikenal dengan istilah Solid State Drive (SSD). Dulu harddisk konvensional yang menyimpan data sekitar 1 terrabyte bentuknya sangat besar, bobot berat, harga sangat mahal serta membutuhkan daya listrik tinggi.
Setelah muncul SSD, daya tampung datanya meningkat dengan bentuk fisik yang sangat jauh lebih kecil seperti flashdisk. Kecepatan akses data SSD jauh lebih cepat, serta hanya membutuhkan daya listrik minim dan harga yang sangat terjangkau. Kini generasi terbaru laptop maupun notebook di dunia sudah mengadopsi sistem SSD. (P-Jeffry W)
