Harga Laptop Makin Mahal, Apa Penyebabnya?
Harga laptop kian melambung dalam dua tahun terakhir selama pandemi hingga saat ini. Hal ini disebabkan oleh krisis pasokan chipset semikonduktor di berbagai belahan dunia. Jika melihat produk laptop baru yang dipasarkan pada laman official store penjual laptop di e-commerce, minimal untuk pembelian laptop kelas menengah harus merogoh kocek mencapai 5 juta rupiah untuk spesifikasi sekelas prosesor Intel Celeron. Sementara jika mau mendapatkan tingkatan prosesor yang lebih tinggi, seperti i3 dan i7 atau sejenisnya harus merogoh kocek minimal 7 juta rupiah ke atas.
Menurut Head of Public Relations Asus Indonesia System BG, Muhammad Firman, mengatakan kelangkaan semikonduktor membuat pasokan CPU, GPU, RAM, hingga SSD sampai chip - chip lainnya yang terpasang di motherboard atau otak dari komputer terbatas. Akibat kelangkaan ini, pabrikan terpaksa menaikkan harga jual laptop untuk membeli kembali komponen semikonduktor untuk proses produksi berikutnya. “Hal ini membuat jumlah laptop yang bisa diproduksi pun berkurang dan hal ini tidak hanya pada laptop atau computer desktop. Perangkat elektronik lain yang menggunakan chip mulai dari smartphone sampai mobil mengalami kendala," kata Firman, kepada CNBC Indonesia, Rabu (9/3/2022). "Kenaikan harga cukup signifikan, bisa sampai 30%," tambahnya.
Chipset merupakan IC ukuran kecil yang ada pada komputer, layaknya "polisi lalu lintas" pada papan induk (motherboard), mengarahkan aliran data, dan menentukan peranti apa yang didukung oleh Personal Komputer (PC). Chipset dibagi menjadi dua bagian komponen utama yaitu Northbridge dan Southbridge. Chipset northbridge berada lebih dekat dengan prosesor dan bertugas untuk menghubungkan prosesor dengan sistem memori dan graphic controller (AGP dan PCI Express) melalui bus yang berkecepatan tinggi dan juga ke southbridge. Sedangkan chipset soutbridge bertugas mengontrol bus IDE, USB, dukungan PnP (Plug and Play), penghubung antara PCI dan ISA, mengontrol keyboard dan mouse serta sebagai fitur power management pada perangkat lain. Chipset pada komputer diibaratkan nyawa sebuah komputer sekaligus pengatur lalu lintas aliran data dan penghubung tiap-tiap komponen.
Bagaimana Chipset diproduksi? Berikut ulasan mengenai proses pembuatan Chipset yang melalui banyak tahapan
Pasir (sand)
Pasir sebagai bahan pokok untuk memproduksi semiconductor dan sekitar 25% bagiannya terbentuk dari silikon sebagai unsur kimia yang paling berlimpah di muka bumi setelah oksigen. Pasir, terutama quartz, mempunyai persentase silikon yang tinggi dalam bentuk Silicon Dioxide (SiO2)
Silikon cair
Setelah memperoleh mentahan dari pasir dan memisahkan silikonnya, material yang kelebihan dibuang. Lalu, silikon dimurnikan secara bertahap hingga mencapai kualitas produksi yang disebut ‘Electronic Grade Silicon (EGS)’. EGS hanya boleh memiliki satu atom asing di tiap satu miliar atom silikon. Selanjutnya silikon memasuki fase peleburan yang hasilnya adalah kristal tunggal yang disebut ‘Ingot’
Kristal silikon tunggal - Ingot
Ingot terbentuk dari EGS dengan berat satu buah ingot sekitar 100 kg atau 220 pounds dan memiliki tingkat kemurnian silikon hingga 99,9999%
Pengirisan ingot
Setelah itu, ingot memasuki tahap pengirisan. Ingot diiris tipis hingga menghasilkan ‘silicon discs’ yang disebut dengan ‘wafer’
Wafer
Setelah diiris, wafer-wafer tadi dipoles hingga mulus sempurna dan permukaannya menjadi seperti cermin yang sangat halus. Pada kenyataannya, Intel tidak memproduksi sendiri ingot dan wafer, melainkan Intel membelinya dari perusahaan third-party. Prosesor Intel dengan teknologi 45nm menggunakan wafer dengan ukuran 300mm (12 inch)
Mengaplikasikan photo resist
Cairan berwarna biru yang dituangkan di atas wafer saat diputar adalah sebuah proses dari photo resist. Pada tahap ini, wafer diputar supaya lapisannya dapat merata halus dan tipis
Exposure
Hasil dari photo resist diekspos ke sinar UV. Reaksi kimia yang terjadi dalam proses ini mirip dengan film pada kamera yang terjadi saat tombol shutter ditekan. Daerah paling kuat di wafer menjadi fleksibel dan rapuh akibat efek dari sinar UV. Saat disinari oleh sinar UV, lapisan pelindung membuat pola sirkuit yang bervariasi di atas tiap layer dari mikroprosesor. Lensa di tengah berfungsi untuk mengecilkan cahaya menjadi sebuah fokus yang berukuran kecil
Exposure
Transistor berfungsi seperti saklar, mengendalikan aliran arus listrik dalam chip komputer. Peneliti Intel telah mengembangkan transistor menjadi sangat kecil sehingga sekitar 30 juta transistor dapat menancap di ujung peniti
Membersihkan photo resist
Photo resist yang lengket dilarutkan sempurna oleh suatu pelarut. Proses ini meninggalkan sebuah pola dari photo resist yang dibuat oleh lapisan pelindung. Pola ini merupakan awal dari transistors, interconnects, dan hal yang berhubungan dengan listrik
Menggores (Etching)
Meskipun bidangnya hancur, lapisan photo resist masih melindungi material wafer sehingga tidak akan tergores. Bagian yang tidak terlindungi akan digores (sketch) dengan bahan kimia
Menghapus photo resist
Setelah proses etching, lapisan photo resist diangkat dan bentuk yang diinginkan menjadi terlihat
Mengaplikasikan photo resist
Photo resist kembali digunakan dan disinari dengan sinar UV. Photo resist yang tersinari dicuci dahulu sebelum melangkah ke tahap selanjutnya, proses pencucian ini dinamakan ‘Ion Doping’, proses dimana partikel ion ditabrakan ke wafer sehingga sifat kimia silikon diubah agar CPU dapat mengontrol arus listrik
Penanaman ion
Melalui proses yang dinamakan ‘Ion Implantation’ (bagian dari proses ion doping) daerah silikon pada wafer ditembak oleh ion. Ion ditanamkan di silikon supaya mengubah daya antar silikon dengan listrik. Ion ditembak ke permukaan wafer dengan kecepatan tinggi. Medan listrik melajukan ion dengan kecepatan lebih dari 300,000 km/jam (sekitar 185,000 mph)
Menghilangkan photo resist
Setelah ion ditanamkan, photo resist diangkat dan material yang seharusnya di-doped (warna hijau) memiliki atom-atom asing yang sudah tertanam
Transistor yang sudah siap
Transistor ini sudah hampir selesai. Tiga lubang telah dibentuk di dalam layer insulasi (warna ungu kemerahan) yang berada di atas transistor. Tiga lubang ini akan diisi dengan tembaga untuk menghubungkan transistor- transistor lainnya
Electroplating
Ion -ion tembaga ditanamkan di atas transistor melalui proses yang disebut electroplating. Ion tembaga bergerak dari terminal positif (anoda) menuju terminal negatif (katoda)
Tahap setelah electroplating
Ion tembaga telah menjadi lapisan tipis di permukaan wafer
Pemolesan
Material yang kelebihan dihaluskan sehingga meninggalkan lapisan tembaga yang sangat tipis
Lapisan logam
Lapisan-lapisan logam dibuat untuk saling menghubungkan transistor. Bagaimana rangkaian hubungan ini disambungkan, itu ditentukan oleh teknik arsitektur dan desain tim yang mengembangkan kemampuan masing-masing prosesor. Chip komputer terlihat sangat datar, tetapi sebenarnya memiliki lebih dari 20 lapisan untuk membuat sirkuit yang kompleks. Jika dilihat dengan kaca pembesar, maka akan terlihat jaringan membentuk sirkuit yang rumit dan transistor yang terlihat futuristik
Testing water
Bagian dari sebuah wafer yang sudah jadi ini diambil untuk dilakukan tes fungsionalitasnya. Pada tahap tes ini, pola-pola dimasukkan ke dalam tiap chip dan respon dari chip tersebut dimonitor dan dibandingkan dengan daftar yang sudah ditetapkan
Pengirisan wafer
Setelah hasil tes menunjukan bahwa wafer lulus maka wafer dipotong menjadi sebuah bagian yang disebut ‘Die’
Memisahkan die yang gagal berfungsi
Die-die yang saat tes pola merespon dengan benar akan diambil untuk tahap berikutnya
Individual die
Ini adalah die tunggal yang telah jadi pada tahap sebelumnya (pengirisan). Die yang terlihat di sini adalah die dari sebuah prosesor Intel® Core™ i7
Packaging
Bagian dasar, die, dan heatspreader digabungkan menjadi sebuah prosesor yang lengkap. Bagian dasar berwarna hijau membentuk interface elektris dan mekanis bagi prosesor untuk berinteraksi dengan sistem komputer (PC). Heatspreader berwarna silver berfungsi sebagai pendingin (cooler) untuk menjaga suhu optimal bagi prosesor
Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) dan Samsung Foundry mendominasi pasar produksi chip. Mereka adalah satu-satunya perusahaan yang menawarkan teknologi terdepan dan memiliki kapasitas terbesar. TSMC yang didirikan pada tahun 1987 ini mempunyai pelanggan besar seperti Apple, HiSilicon, Qualcomm, Nvidia, dan AMD. Pada tahun 2021, perusahaan memutuskan secara radikal meningkatkan pengeluaran belanja modal (CapEx) dari $17,2 miliar sebanyak 45% hingga 62% dari tahun ke tahun. Sementara Samsung Electronics telah menjadi pembuat DRAM dan NAND flash terbesar di dunia dan telah berkecimpung dalam bisnis semikonduktor selama beberapa dekade. Pelanggan terbesar Samsung Foundry masih merupakan perusahaan induknya Samsung yang berupaya membuat smartphone, televisi, PC, layar, dan elektronik terbaik dunia lainnya. Pengeluaran CapEx semikonduktor Samsung melebihi $10 miliar untuk pertama kalinya pada tahun 2010. Samsung Foundry masih sekitar tiga kali lebih kecil dari TSMC dalam hal wafer mulai per bulan. Baik TSMC dan Samsung Foundry mulai menggunakan alat EUV untuk memproduksi chip menggunakan teknologi proses terdepan beberapa tahun sebelum Intel, jadi mereka telah mendapatkan pengalaman dengan alat dan rantai pasokan baru cukup lama sekarang.
Beberapa hal yang menyebabkan kelangkaan chip diantaranya kemunculan teknologi jaringan 5G. Akar dari krisis ini adalah kurangnya investasi di pabrik manufaktur chip 8-inci yang sebagian besar dimiliki oleh perusahaan-perusahaan Asia dan kemunculan teknologi 5G pun membuat permintaan chip naik sehingga menjadi tambahan beban krisis. Penimbunan dan pemesanan chip di muka oleh beberapa perusahaan teknologi juga turut menjadi penyebabnya. Situasi ketimpangan antara permintaan dan ketersediaan barang berbahan semikonduktor awalnya disebabkan oleh berkurangnya produksi chip. Hal itu disebabkan pabrik-pabrik produksi yang menerapkan lockdown akibat COVID-19. Sementara terjadi lonjakan pada pemesanan komponen chip untuk alat elektronik.
Penyebab lainnya yaitu beberapa pabrik utama yang terkena musibah. Walaupun bukan penyebab signifikan, namun masalah yang terjadi di beberapa pabrik besar semikonduktor turut menyebabkan situasi krisis semakin parah. Kebakaran di pabrik pembuatan chip Jepang, Renesas Electronics Corp, telah memperburuk situasi. Padahal, produsen chip ini menyumbang 30% dari pasar global untuk unit mikrokontroler yang digunakan dalam mobil. Kekeringan juga melanda produsen semikonduktor terbesar ketiga dunia yang berada di Taiwan serta cuaca musim dingin yang parah di Texas memaksa pemasok chip otomotif yang utama, yakni Samsung Electronics Co Ltd, NXP Semiconductors, dan Infineon untuk menutup pabrik sementara. Penyebab selanjutnya karena naiknya biaya logistik. Biaya pengiriman kontainer di seluruh dunia membengkak karena lonjakan permintaan secara tiba-tiba saat pandemi COVID-19. Chapman, Kepala eksekutif OCI, menyampaikan ongkos pengiriman satu kontainer 40ft dari Asia ke Eropa adalah US$17.000 atau kira-kira Rp244 juta. Jumlah itu naik lebih dari sepuluh kali lipat dibandingkan tahun lalu yang berharga sekitar US$1.500 atau Rp21 juta.
Sumber:
https://id.wikipedia.org/wiki/Chipset
http://raytkj.blogspot.com/2011/05/cara-pembuatan-chip-prosesor-dalam.html
https://www.beritaunik.net/techno/mengintip-cara-pembuatan-processor.html
https://www.fortuneidn.com/business/bayu/penyebab-kelangkaan-chip-yang-goncang-industri-global
.png)