Nanocomputing: Bisakah Komputer Benar-Benar Mikroskopis?

Seiring dengan peningkatan teknologi, dorongan untuk membuat perangkat sekecil mungkin meningkat. Kita melihat ini di sekitar kita; dari evolusi superkomputer ke mikrokomputer, dunia telah mengurangi sebanyak mungkin.

Apa itu Nanocomputing?

Sesuai dengan namanya, nanocomputing mengacu pada proses komputasi dan perangkat yang berukuran sangat kecil. Ini adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan manipulasi, pemrosesan, dan representasi data oleh komputer yang lebih kecil dari mikrometer. Perangkat nanocomputing terbuat dari transistor semikonduktor 100 nanometer dan kurang panjang.

Mari kita hancurkan. Nanocomputing dapat dipecah menjadi dua kata: "nano" dan "komputasi." Komputasi adalah penggunaan komputer (perangkat keras atau perangkat lunak) untuk memproses data dan melakukan proses algoritmik. Nano berasal dari kata nanometer. Sama seperti sentimeter dan meter, nanometer adalah satuan ukuran panjang, dan merupakan sepersemiliar meter.

Seberapa Kecilkah Nanometer?

Mengatakan nanometer adalah sepersejuta meter bisa sangat abstrak untuk Anda pahami. Jadi, kami memutuskan untuk menghubungkannya dengan dunia sehari-hari.

• Untaian DNA manusia berdiameter 2,5 nanometer
• Selembar kertas tebalnya sekitar 100.000 nanometer
• Ada 25.400.000 nanometer dalam satu inci
• Satu nanometer kira-kira sepanjang kuku Anda tumbuh dalam satu detik
• Satu atom emas berdiameter sekitar sepertiga nanometer
• Pada skala perbandingan, jika diameter kelereng adalah satu nanometer, maka diameter Bumi akan menjadi sekitar satu meter
• Rambut manusia berdiameter sekitar 75 mikron (disingkat 75μm) atau 75.000nm (nanometer).

Nanoteknologi dan Nanokomputer

Nanoteknologi adalah penggunaan hal-hal yang sangat kecil seperti atom dan molekul untuk menghasilkan sistem, struktur, dan perangkat. Ini melibatkan studi (sains dan teknik) materi dengan dimensi antara satu hingga seratus nanometer.

Komputer nano adalah komputer dengan sirkuit yang sangat kecil yang hanya dapat dilihat dengan bantuan mikroskop. Gadget kami saat ini terbuat dari semikonduktor dengan panjang di bawah seratus nanometer. Komputer nano bekerja dengan menyimpan data dalam titik-titik kuantum atau putaran.

Terbuat dari Apa Komputer Nano?

Seperti kebanyakan komputer, nanokomputer terbuat dari chip komputer dan satu-satunya perbedaan adalah ukurannya jauh lebih kecil daripada mikrochip yang Anda tahu. Chip komputer terbuat dari semikonduktor yang disebut silikon.

Seiring bertambahnya tahun dan upaya untuk membuat perangkat yang lebih kecil semakin berkembang, semakin banyak transistor yang dijejalkan ke dalam silikon. Prosesor modern mengandung miliaran transistor yang saling terhubung oleh kabel tembaga halus. Setiap transistor berfungsi sebagai sakelar hidup/mati, pengiriman, penerimaan dan pemrosesan informasi, serta pengontrol arus yang melalui chip.

Terkait: Apa Itu CPU dan Apa Fungsinya?

Keuntungan dari Nanocomputing

Nanocomputing berarti proses komputasi yang dilakukan oleh perangkat yang diperkecil sepuluh atau seratus unit hingga kurang dari seratus nanometer. Penurunan ini meningkatkan fungsionalitas sirkuit secara eksponensial hingga sepuluh ribu kali.

Ini juga berarti bahwa daya komputasi perangkat meningkat satu juta kali lipat. Ini mengarah pada pengurangan konsumsi daya dan masa pakai baterai yang lebih lama. Membuat kotak dan kipas yang lebih kecil untuk mendinginkan sirkuit juga tidak perlu.

Nanocomputer juga secara signifikan lebih cepat daripada mikrokomputer lain dan mampu melakukan perhitungan yang tidak dapat dilakukan oleh komputer lain. Ukurannya yang diperkecil juga merupakan keuntungan tambahan karena menjadi lebih kecil, lebih ringan, dan mudah dibawa-bawa. Mereka juga kebal terhadap kebisingan dan gangguan lainnya.

Kekurangan dari Nanocomputing

Meskipun nanocomputing hadir dengan banyak keuntungan, ia juga memiliki kekurangan. Membuat perangkat yang berfungsi berdasarkan nanoteknologi sangat mahal dan sulit. Memperkecil perangkat menjadi ukuran mikroskopis menuntut tingkat teknis dan keahlian yang hanya dapat dipenuhi dengan dana dalam jumlah besar.

Nanocomputing juga menimbulkan ancaman bagi perekonomian saat ini. Munculnya nanoteknologi, seperti banyak teknologi baru lainnya, menyebabkan perubahan substansial di banyak bidang ekonomi. Pada awalnya nanokomputer akan menjadi barang mewah yang mahal dan tidak terjangkau tetapi seiring waktu mereka akan menjadi lebih populer dan biasa. Ini akan sangat mempengaruhi pasar karena teknologi dan perusahaan yang tidak beradaptasi atau berkembang akan gulung tikar. Dan ini bisa menyebabkan hilangnya pekerjaan.

Sifat mikroskopis nanokomputer juga akan merugikan karena mereka hampir tidak terdeteksi. Nanocomputer juga dapat dibuat menjadi alat perekam mikroskopis dan secara diam-diam merekam dan melanggar privasi orang tanpa deteksi apapun.

Aplikasi Nanocomputing

Keuntungan dari nanocomputing membuatnya berguna di berbagai bidang dan proses. Proses komputasi yang lebih cepat memberikan peningkatan tingkat akurasi dalam mengembangkan pembelajaran mesin dan kecerdasan buatan, memprediksi pola cuaca, dan mengenali angka kompleks dalam gambar.

Dua aplikasi utama komputasi nano yang kita miliki saat ini adalah komputasi nano DNA dan komputasi kuantum.

Komputasi Nano DNA

Nanocomputing melibatkan penggunaan struktur skala nano untuk membuat proses komputasi. Struktur skala nano seperti protein dan DNA (asam deoksiribonukleat) dapat digunakan untuk memproduksi komputer nano.

Komputasi DNA melibatkan penggunaan DNA, perangkat keras biologi molekuler, dan biokimia untuk melakukan proses komputasi alih-alih komputasi elektronik tradisional yang menggunakan chip silikon. Informasi dalam DNA direpresentasikan menggunakan alfabet genetik empat karakter (A [adenin], G [guanin], C [sitosin], dan T [timin]), sebagai pengganti bilangan biner (1 dan 0) yang digunakan oleh elektronik tradisional komputer.

Ketika diterapkan pada tugas yang terpisah dan tidak berurutan, komputer nano DNA lebih baik daripada yang tradisional komputer elektronik karena dapat menyimpan data dalam jumlah yang lebih besar dalam memori dan melakukan banyak operasi di sekali. Nanokomputer DNA jauh lebih cepat daripada rekan elektroniknya.

Nanocomputing DNA diterapkan dalam kedokteran untuk mengontrol pengiriman obat ke dalam aliran darah dan mendeteksi antibodi dalam sistem kekebalan tubuh seseorang.

Komputasi Kuantum

Seperti komputasi nano DNA, alih-alih menggunakan chip silikon tradisional untuk melakukan proses komputasi, bit kuantum atau qubit digunakan. Bit kuantum (qubit) adalah unit dasar informasi kuantum. Ini adalah versi kuantum dari bit klasik tetapi dapat menyimpan informasi yang lebih besar daripada bit.

Komputasi kuantum adalah salah satu di mana proses komputasi sangat bergantung pada prinsip-prinsip teori kuantum yaitu perilaku energi pada tingkat atom dan subatomik. Sementara komputer menggunakan 1s dan 0s untuk mengkodekan informasi, komputasi kuantum menggunakan qubit yang dapat eksis di lebih dari satu keadaan (sebagai 1 dan 0) pada suatu waktu.

Komputer kuantum jauh lebih cepat daripada komputer tradisional. Komputasi kuantum dapat digunakan untuk meningkatkan pembelajaran mesin, mensimulasikan respons obat, meningkatkan logistik transportasi dan model keuangan, serta memproses sejumlah besar data dengan kecepatan tinggi.

Komputasi nano dan Masa Depan

Nanocomputing adalah cabang nanoteknologi yang melibatkan penskalaan sistem dan struktur komputasi menjadi beberapa nanometer. Meskipun mungkin diperlukan beberapa dekade sebelum teknologi nanocomputing radikal dapat dicapai secara komersial, nanocomputing akan merevolusi cara komputer bekerja dan dibangun.

Apa Arti Kekurangan Chip Terbaru untuk Industri Rumah Pintar?

Kami melihat lebih dekat bagaimana kekurangan baru-baru ini dapat memengaruhi industri rumah pintar yang sedang tumbuh.

Baca Selanjutnya

Tentang Penulis