Terobosan efisiensi energi dalam chip komputer telah menciptakan dampak positif dalam mengurangi penggunaan listrik di pusat data. Para peneliti dari Oregon State University dan Baylor University telah berhasil mengurangi konsumsi energi yang dibutuhkan oleh chip fotonik yang digunakan di pusat data dan superkomputer.
Pusat data merupakan tempat yang menghabiskan energi hingga 50 kali lebih banyak per kaki persegi luas lantai dibandingkan dengan gedung perkantoran biasa, menurut Departemen Energi AS. Oleh karena itu, temuan ini memiliki signifikansi yang besar dalam mengurangi penggunaan listrik di sektor ini.
Pusat data bertanggung jawab untuk menyimpan, memproses, dan mendistribusikan data dan aplikasi dari organisasi. Kontribusi pusat data terhadap penggunaan listrik di Amerika Serikat mencapai sekitar 2%, seperti yang dinyatakan oleh Departemen Energi AS.
Dalam laporan Komisi Perdagangan Internasional AS, diketahui bahwa jumlah pusat data telah meningkat pesat seiring dengan melonjaknya permintaan data. Amerika Serikat menjadi rumah bagi banyak perusahaan teknologi besar seperti Facebook, Amazon, Microsoft, dan Google, yang mengoperasikan dan mengonsumsi data dalam jumlah besar. Saat ini, terdapat lebih dari 2.600 pusat data di Amerika Serikat.
Tim peneliti yang terdiri dari John Conley dari OSU College of Engineering, Alan Wang dari Baylor University, dan mahasiswa pascasarjana OSU Wei-Che Hsu, Ben Kupp, dan Nabila Nujhat telah membuat kemajuan signifikan dalam mengurangi konsumsi energi chip fotonik. Mereka mengembangkan metode hemat energi yang mampu mengkompensasi variasi suhu yang dapat menurunkan kinerja chip fotonik tersebut. Menurut Conley, chip semacam itu akan menjadi tulang punggung komunikasi berkecepatan tinggi di pusat data dan superkomputer di masa depan.
Chip fotonik menggunakan foton (partikel cahaya) sebagai pengganti elektron yang mengalir melalui chip komputer konvensional. Dengan bergerak pada kecepatan cahaya, foton memungkinkan transmisi data yang cepat dan efisien secara energi.
Namun, masalah yang dihadapi oleh chip fotonik adalah penggunaan energi yang signifikan untuk menjaga suhu tetap stabil dan kinerjanya optimal. Tim peneliti yang dipimpin oleh Wang telah berhasil mengurangi energi yang dibutuhkan untuk pengendalian suhu hingga lebih dari 1 juta kali lipat.
Wang menjelaskan bahwa industri fotonik saat ini bergantung pada komponen yang disebut “pemanas termal” untuk mengoptimalkan kinerja perangkat elektro-optik berkecepatan tinggi. Pemanas termal ini mengonsumsi beberapa miliwatt listrik per perangkat. Pendekatan yang digunakan oleh tim peneliti ini jauh lebih efisien secara energi, karena mampu mengendalikan suhu melalui tegangan gerbang tanpa menggunakan arus listrik.
Dengan demikian, terobosan ini memberikan harapan untuk mengurangi penggunaan energi di pusat data. Seperti yang dikatakan oleh Conley, metode ini memiliki dampak lingkungan yang lebih positif dan memungkinkan pusat data untuk terus berkembang dengan lebih cepat dan kuat tanpa meningkatkan konsumsi energi secara signifikan. Dalam jangka panjang, hal ini akan memungkinkan akses ke aplikasi yang lebih kuat, seperti ChatGPT yang didukung oleh pembelajaran mesin, tanpa merasa bersalah terhadap dampak lingkungan.(hh)