Ketika industri semikonduktor menghadapi tantangan baru dalam mengembangkan performa kecerdasan buatan (AI), perhatian tidak lagi hanya tertuju pada transistor dan proses fabrikasi chip. Teknologi advanced packaging atau pengemasan chip canggih kini menjadi salah satu faktor terpenting dalam menentukan kemampuan komputasi generasi berikutnya.
Salah satu tokoh yang berperan besar dalam perkembangan teknologi tersebut adalah Ravi Mahajan, Intel Fellow sekaligus Director of Substrate and Advanced Packaging Pathfinding di Intel Foundry.
Mahajan dikenal luas sebagai sosok di balik lahirnya teknologi Embedded Multi-die Interconnect Bridge (EMIB), sebuah inovasi yang memungkinkan beberapa chip dihubungkan secara rapat dalam satu paket semikonduktor dengan efisiensi tinggi.
Teknologi ini kini menjadi fondasi penting dalam pengembangan prosesor modern, terutama untuk kebutuhan AI yang membutuhkan bandwidth besar, efisiensi daya tinggi, dan kemampuan komputasi yang terus meningkat.
Dalam wawancara terbaru yang dirilis Intel, Mahajan menjelaskan bahwa selama beberapa dekade industri semikonduktor bergantung pada Hukum Moore untuk meningkatkan performa chip.
Namun seiring berkembangnya AI, kebutuhan komputasi meningkat jauh lebih cepat dibanding kemampuan peningkatan transistor semata.
Menurutnya, advanced packaging kini menjadi solusi baru untuk menghadirkan peningkatan performa sistem secara keseluruhan.
“Jika dulu fokus utama ada pada transistor, sekarang bagaimana berbagai chip dapat terhubung dan bekerja bersama menjadi sama pentingnya,” jelas Mahajan.
Pendekatan ini memungkinkan perusahaan menggabungkan berbagai chip khusus dalam satu sistem yang terintegrasi tanpa harus membuat satu chip raksasa yang lebih mahal dan kompleks.
Mahajan mengungkapkan bahwa ide EMIB mulai muncul pada awal tahun 2000-an ketika tim Intel mencari cara meningkatkan kepadatan interkoneksi antar chip.
Saat itu, metode tradisional dianggap tidak lagi mampu memenuhi kebutuhan masa depan.
EMIB kemudian dikembangkan dengan konsep sederhana namun revolusioner, yaitu menempatkan potongan silikon kecil di dalam paket chip untuk menghubungkan berbagai die dengan kepadatan tinggi.
Meski terdengar sederhana, implementasinya membutuhkan solusi terhadap berbagai tantangan teknis seperti material, manajemen tekanan mekanis, hingga proses manufaktur skala besar.
Pada 2013 Intel mulai menerapkan EMIB dalam program produksi dan memperkenalkannya ke publik setahun kemudian.
Kini teknologi tersebut digunakan dalam berbagai produk komputasi berkinerja tinggi dan menjadi salah satu keunggulan Intel Foundry.
Menurut Mahajan, salah satu hambatan terbesar dalam pengembangan AI modern bukan lagi sekadar kekuatan pemrosesan, melainkan kecepatan perpindahan data antara prosesor dan memori.
Model AI yang semakin besar membutuhkan transfer data dalam jumlah masif dengan konsumsi daya yang tetap efisien.
Di sinilah advanced packaging memainkan peran penting.
Dengan menghubungkan komponen komputasi, memori, dan sistem interkoneksi secara lebih rapat, bandwidth dapat ditingkatkan secara signifikan tanpa harus menaikkan konsumsi daya secara drastis.
“Tanpa inovasi pada packaging, akan jauh lebih sulit menghadirkan peningkatan performa yang dibutuhkan AI modern,” kata Mahajan.
Teknologi advanced packaging juga memungkinkan pelanggan Intel Foundry membangun sistem yang lebih fleksibel.
Alih-alih merancang satu chip besar, perusahaan dapat menggabungkan beberapa chip kecil yang masing-masing dioptimalkan untuk tugas tertentu.
Pendekatan ini menawarkan berbagai keuntungan seperti biaya produksi yang lebih rendah, waktu pengembangan yang lebih cepat, serta fleksibilitas dalam memilih teknologi manufaktur yang berbeda.
Bahkan, pelanggan dapat mengombinasikan chip dari berbagai vendor dalam satu paket sistem yang sama.
Meski menjanjikan banyak keuntungan, perkembangan advanced packaging juga menghadirkan tantangan baru.
Mahajan menjelaskan bahwa peningkatan kepadatan interkoneksi membuat desain sistem menjadi semakin kompleks.
Selain itu, produsen harus memastikan keandalan sistem, pengelolaan panas, distribusi daya, dan hasil produksi tetap optimal dalam skala besar.
Permasalahan daya bahkan mulai menjadi faktor yang sama pentingnya dengan transfer data.
Karena itu, pengembangan packaging modern membutuhkan kolaborasi antara berbagai bidang mulai dari desain chip, ilmu material, manufaktur, hingga pengujian sistem.
Melihat satu dekade ke depan, Mahajan memperkirakan inovasi terbesar akan datang dari teknologi interkoneksi generasi baru, termasuk co-packaged optics yang menggabungkan komponen optik dan elektronik dalam satu sistem.
Selain itu, penggunaan material baru seperti glass substrate atau substrat kaca dinilai memiliki potensi besar untuk meningkatkan performa dan skalabilitas sistem komputasi masa depan.
Menurutnya, perusahaan yang mampu mengintegrasikan sistem kompleks secara efisien dan dapat diproduksi dalam skala besar akan menjadi pemimpin industri semikonduktor berikutnya.
Mahajan menilai Intel memiliki modal kuat untuk mempertahankan posisi sebagai salah satu pemimpin dalam teknologi advanced packaging.
Selain pengalaman panjang dalam pengembangan semikonduktor, Intel juga memiliki infrastruktur manufaktur, kemampuan riset, dan kolaborasi lintas disiplin yang mendukung inovasi berkelanjutan.
Dengan meningkatnya kebutuhan AI di berbagai sektor, teknologi packaging diperkirakan akan menjadi salah satu fondasi utama yang menentukan arah perkembangan industri komputasi global dalam beberapa tahun mendatang.