Transistor: Kecil Kecil Cabe Rawit

Oleh: Ahmad Zaenudin - 23 Desember 2018
Dibaca Normal 2 menit
Transistor menjadi sumber tenaga bagi perangkat elektronik yang diciptakan dan digunakan manusia.
tirto.id - Pada 1939, ilmuwan William Shockley berupaya menciptakan perangkat yang bisa mengganti tabung vakum. Di awal abad 20, tabung vakum adalah teknologi revolusioner yang diciptakan oleh seorang fisikawan Inggris bernama John Ambrose Fleming.

Sistemnya sederhana, tetapi sistem inilah yang paling efisien untuk mengendalikan logic board, bagian dasar pembentukan perangkat elektronik. Memanfaatkan dua unit lempeng elektroda yang dipanaskan beserta dengan lempeng katoda dan anoda, perangkat tersebut sanggup mengendalikan arus listrik, dan semacam saklar “on” dan “off” bagi listrik.

Selama Perang Dunia I, setengah juta tabung vakum dibuat. Usai perang, angkanya melonjak menjadi 1 juta unit. Penciptaan tabung vakum dengan volume besar itu sebanding dengan permintaan pasar atas radio. Lantas, empat dekade berselang, atau pada 1946, tabung vakum menjadi salah satu perangkat kunci lahirnya ENIAC, unit komputer digital seberat 30 ton, yang dibuat dengan memanfaatkan 18 ribu tabung vakum.

Masalahnya, tabung vakum merupakan perangkat ringkih, lamban, dan terlebih, boros. Kala itu misalnya, jika manusia ngotot ingin menciptakan prosesor sekelas Pentium memanfaatkan tabung vakum, perlu mesin yang sama besarnya dengan Pentagon. Dunia, yang di kemudian hari akan dihadapkan dengan revolusi informasi, jelas butuh teknologi baru.

Di saat itulah, Shockley punya teori bagi perangkat yang sanggup mengganti tabung vakum. Sayangnya, itu hanya teori dan tanpa purwarupa nyata. Dalam teori Shockley yang saat itu bekerja di Bell Lab --cikal bakal provider seluler AT&T-- arus listrik bisa dikendalikan dengan silinder kecil yang dilapisi silikon serta dipasang di dekat plat logam kecil.

Dua ilmuwan Bell Lab lain, John Bardeen dan Walter Brattain, yang kemudian datang dengan kerja sungguhan. Berbekal teori yang telah dicetuskan Shockley, mereka meyakini bahwa teori kolega mereka itu tak efektif. Salah satu alasannya, akan terjadi kondensasi pada silikon dialiri arus listrik. Kedua ilmuwan itu lantas menggantinya dengan emas, yang kemudian digantikan oleh germanium, suatu elemen kimia semikonduktor.

Problem pada teori yang dicetuskan Shockley akhirnya terpecahkan. Akhirnya, pada 23 Desember 1947, tepat 71 tahun lalu, lahir perangkat baru pengganti tabung vakum bernama transistor atau transfer resistor, atau lebih tepatnya: point-contact transistor. Ia adalah perangkat "saklar listrik” yang memiliki dua kontak emas dan secara ringan akan menyentuh kristal germanium yang ada di pelat logam yang terhubung ke sumber listrik.

Transistor, sebagaimana tabung vakum, merupakan alat semikonduktor yang dipakai mengatur jumlah aliran arus listrik atau sirkuit pemutus listrik. Transistor juga berguna sebagai penguat, stabilisasi, dan modulasi sinyal elektromagnetik. Karena diciptakan menjelang Natal, kedua ilmuwan itu mengatakan bahwa penemuannya itu merupakan “hadiah Natal yang luar biasa.

Luarbiasanya: dengan “saklar listrik” baru itu, dimungkinkan penciptaan perangkat elektronik yang lebih tangguh dan lebih kecil. Ketika pertama kali diciptakan, transistor berukuran hanya 1 sentimeter dan menyusut menjadi sepersejuta meter dalam beberapa tahun kemudian.

Infografik Mozaik Transistor
Infografik Mozaik Transistor


Dilansir Engineering and Technology Wiki, selepas transistor lahir, dunia militer langsung mengadopsinya karena alat ini adalah perangkat yang tepat bagi kebutuhan sistem militer. Dengan ukuran kecil dan daya lebih sedikit dibandingkan tabung vakum, militer bisa membuat perangkat yang lebih kompleks.

Ukuran transistor yang semakin mengecil membuka peluang bagi lahirnya teknologi baru. Yang utama ialah yang dilahirkan Jack Kilby pada 1958. Melalui perusahaannya yang bernama Texas Instrument, Kilby menciptakan integrated circuit (IC), gabungan komponen elektronik yang dibuat dalam satu unit, yang mengandung transistor dan perangkat pendukung seperti dioda, kapasitor, dan resistor. Keberhasilan Kilby membuat IC terbantu atas temuannya soal material silikon baru.

Transistor, dan kemudian IC, membuat dunia elektronik kian melaju kencang.

Kristof Beets, Senior Director of Product Management dari Imagination Technology, menyebut bahwa “penciptaan transistor menyongsong kelahiran IC pertama yang punya 125 transistor.”

Mengapa transistor yang berukuran kecil penting? Ini berhubungan dengan pemrosesan bilangan biner. Semakin banyak transistor yang sanggup menjalankan fungsi “on” dan “off”, semakin banyak kerja komputasi yang bisa dilakukan. Komputer paling sederhana bernama “kalkulator,” membutuhkan delapan transistor untuk bekerja.

Sebuah mesin yang bisa memroses satu paragraf tulisan, butuh lebih dari 6 ribu transistor. Sedangkan untuk memproses kerja komputasi yang lebih kompleks, semisal prosesor Apple A12X Bionic yang terdapat dalam iPhone X, dibutuhkan 10 miliar transistor di dalamnya.

Salah satu keberhasilan penciptaan transistor terbantu oleh teknologi penciptaan transistor berukuran 7 nanometer, bahkan lebih kecil. Ukuran itu, jauh lebih kecil dibandingkan sebutir beras. Gordon Moore, pendiri Intel, bahkan menyebut bahwa setiap 18 bulan, jumlah transistor yang sanggup dimasukkan ke dalam IC akan berlipat dua. Prediksi yang dilakukan pada 1965 itu sukses bertahan hingga 40 tahun kemudian.

Arnold Thackray, dalam buku Moore's Law: The Life of Gordon Moore, Silicon Valley's Quiet Revolutionary menyebut bahwa pada 2016, tercipta 100 miliar transistor bagi kebutuhan per satu orang manusia. Diperkirakan, ada lebih dari 10 quintilion (angka 1 diikuti 19 nol di belakangnya) transistor di seluruh dunia, yang menjadi sumber kekuatan bagi setiap perangkat elektronik yang diciptakan manusia.

Baca juga artikel terkait TRANSISTOR atau tulisan menarik lainnya Ahmad Zaenudin
(tirto.id - Teknologi)


Penulis: Ahmad Zaenudin
Editor: Nuran Wibisono