Peneliti telah mengembangkan chip baru dengan 41 lapisan vertikal semikonduktor, melewati batas miniaturasi yang menghambat hukum Moore. Desain ini dapat memungkinkan elektronik yang lebih berkelanjutan dengan menumpuk transistor ke atas daripada mengecilkannya. Inovasi ini menjanjikan pengurangan penggunaan energi manufaktur dan aplikasi potensial di perangkat sehari-hari.
Sejak tahun 1960-an, hukum Moore telah mendorong kemajuan elektronik dengan memprediksi bahwa jumlah transistor pada mikrocip akan berlipat ganda setiap tahun melalui miniaturasi. Namun, tren ini mulai goyah sekitar tahun 2010 karena batas fisik menghambat penyusutan lebih lanjut dan peningkatan kepadatan daya komputasi.
Xiaohang Li di Universitas King Abdullah untuk Sains dan Teknologi di Arab Saudi, bersama rekan-rekannya termasuk Thomas Anthopoulos di Universitas Manchester di Inggris, telah mempelopori solusi: membangun chip ke atas. Desain mereka menampilkan 41 lapisan vertikal dari dua jenis semikonduktor yang dipisahkan oleh isolator, menciptakan tumpukan transistor sekitar 10 kali lebih tinggi daripada versi sebelumnya.
Untuk memvalidasi chip, tim memproduksi 600 salinan, semuanya menunjukkan kinerja yang serupa secara andal. Mereka menguji beberapa dalam operasi dasar yang diperlukan oleh komputer dan perangkat sensor, di mana chip bertumpuk cocok dengan kemampuan desain datar tradisional. Li mencatat bahwa manufaktur tumpukan ini menggunakan metode yang kurang intensif daya daripada proses standar.
Anthopoulos menekankan manfaat praktis: "Chip baru ini mungkin tidak selalu mengarah pada superkomputer baru, tapi jika bisa digunakan dalam perangkat umum seperti elektronik rumah pintar dan perangkat kesehatan yang dapat dikenakan, itu akan mengurangi jejak karbon industri elektronik sambil menawarkan lebih banyak fungsionalitas dengan setiap lapisan yang ditambahkan." Ia menambahkan dengan optimis, "Tidak ada hentinya. Kita bisa terus melakukannya. Ini hanya masalah keringat dan air mata."
Tantangan tetap ada, terutama pengelolaan panas. Muhammad Alam di Universitas Purdue di Indiana membandingkan desain tersebut dengan "berusaha tetap dingin sambil mengenakan beberapa mantel sekaligus," karena setiap lapisan menghasilkan panas tambahan. Batas saat ini adalah 50°C, yang menurut Alam membutuhkan peningkatan 30 derajat atau lebih untuk kelayakan dunia nyata di luar laboratorium. Meskipun demikian, ia melihat pertumbuhan vertikal sebagai jalan esensial ke depan untuk kemajuan elektronik.
Penelitian muncul di Nature Electronics (DOI: 10.1038/s41928-025-01469-0).