Upaya industri semikonduktor global untuk terus meningkatkan performa chip kini menemui hambatan fisik yang serius. Selama puluhan tahun, produsen telah mengandalkan pengecilan ukuran transistor silikon untuk meningkatkan kecepatan pemrosesan. Namun, metode ini mulai mencapai batas fisika karena masalah kebocoran arus, hilangnya daya, dan panas berlebih yang sulit diatasi.
Nexstrom, perusahaan rintisan asal Singapura yang diinkubasi oleh Xora Innovation, hadir menawarkan solusi melalui penggunaan material dua dimensi (2D). Mereka fokus pada pengembangan peralatan dan proses manufaktur untuk menciptakan semikonduktor ultra-tipis yang dikenal sebagai transition-metal dichalcogenides (TMDs) langsung di atas wafer silikon standar.
TMDs memiliki ketebalan hanya beberapa lapis atom, menjadikannya kandidat kuat untuk menggantikan silikon dalam transistor generasi berikutnya. Keunggulan utama material ini adalah kemampuannya mempertahankan performa meski dalam skala yang jauh lebih kecil, yang menjadi kunci dalam menjawab permintaan komputasi data center yang terus melonjak.
Langkah Nexstrom ini didukung oleh pendanaan putaran awal senilai US$12 juta dari investor seperti Xora, Foothill Ventures, dan SEEDS. Total dana yang telah dihimpun perusahaan kini mencapai US$15 juta. Modal ini akan digunakan untuk menyempurnakan sistem bernama North Star, sebuah teknologi yang dirancang untuk menumbuhkan TMDs langsung pada wafer 300mm yang menjadi standar industri.
Latar belakang riset Nexstrom berakar dari keahlian salah satu pendirinya, Lance Li, yang sebelumnya memimpin riset elektronik pasca-silikon di TSMC. Li telah mendalami material 2D sejak 2012 dan menyadari celah besar antara keberhasilan riset di laboratorium dengan kebutuhan produksi massal di pabrik chip atau foundry.
Perusahaan besar seperti TSMC, Intel, dan lembaga riset IMEC sebenarnya telah bereksperimen dengan material 2D. Namun, tantangan utama yang belum terpecahkan adalah konsistensi pertumbuhan material tersebut di seluruh permukaan wafer berukuran besar. Nexstrom memposisikan diri untuk menjembatani kesenjangan tersebut melalui inovasi peralatan produksinya.
Phoebe Tan, CEO Nexstrom, menyatakan bahwa pihaknya telah berhasil melakukan penskalaan sistem dari 2 inci ke 6 inci, dan kini sedang menuntaskan sistem 8 inci. Fokus utama saat ini adalah memastikan kualitas material memenuhi spesifikasi ketat dari mitra industri sebelum melangkah ke tahap komersialisasi penuh.
Bagi industri teknologi di Indonesia, perkembangan ini memberikan sinyal penting mengenai arah masa depan perangkat keras global. Meskipun Indonesia belum memiliki kapabilitas manufaktur wafer tingkat lanjut, adopsi teknologi semikonduktor 2D akan berdampak langsung pada efisiensi perangkat yang digunakan masyarakat, mulai dari smartphone hingga infrastruktur cloud lokal.
Ketergantungan Indonesia pada impor komponen chip kelas atas membuat efisiensi energi menjadi krusial. Jika teknologi TMDs berhasil menekan konsumsi daya data center dan perangkat mobile, biaya operasional infrastruktur digital di Indonesia berpotensi menjadi lebih kompetitif di masa depan.
Nexstrom tidak berniat menjadi pesaing bagi raksasa manufaktur seperti Samsung atau Intel. Sebaliknya, mereka berupaya menjadi mitra teknologi yang menyuplai peralatan serta proses manufaktur. Model bisnis ini dinilai lebih realistis mengingat besarnya ekosistem yang dibutuhkan untuk memproduksi chip di tingkat foundry.
Ke depannya, transisi menuju material 2D diperkirakan akan menjadi standar baru dalam desain transistor. Dengan target kesiapan produksi komersial antara tahun 2030 hingga 2035, Nexstrom kini tengah menggenjot pengembangan kontrol proses dan kapabilitas pengukuran untuk memastikan teknologi mereka siap diadopsi secara massal.
Perjalanan Nexstrom membuktikan bahwa inovasi material tingkat atom memerlukan kolaborasi erat antara akademisi dan pemain industri. Keberhasilan mereka dalam mengintegrasikan TMDs ke dalam alur kerja pabrik standar 300mm akan menentukan seberapa cepat industri bisa melampaui limitasi fisik silikon yang selama ini menghambat inovasi komputasi.