Home / Artikel / Dunia Elektronika

Dunia Elektronika

PADA masa kini sudah mulai diterima suatu bentuk file baku yang disebut file EDIF (Electronic Design Interchange Format). Pada masa lalu bentuk file yang populer digunakan orang adalah yang disebut CIF file. Adanya pemisahan antara perancangan VLSI dan proses semi-konduktor (silicon foundry) menimbulkan pekerjaan baru di dunia semi-konduktor yaitu yang disebut silicon broker, yang dalam istilah kita dapat disebut calo silicon, yang menawarkan jasa menyewakan fasilitas perancangan berupa program-program paket perancangan IC atau penyewaan CAE workstations serta mencarikan silicon foundry. Sudah barang tentu mereka minta imbalan yang tak sedikit.

Perancangan IC full custom biasanya dilakukan dengan menggunakan program yang disebut silicon compiler: Dengan menggunakan program ini, masukan rancangan IC dapat berupa spesifikasi fungsi IC dan keluarannya adalah CIF file atau EDIF file, siap dibawa ke silicon foundry untuk dibuat IC-nya. Silicon compiler yang baik memerlukan CAE workstations atau komputer supermini seperti VAX 8600, sedang harga programnya dapat mencapai ratusan ribu dollar, hampir seharga komputemya sendiri. IC-IC mikroprosesor yang besar, seperti Intel 80386 yang berisi 250.000 transistor atau mikroprosesor Intel generasi berikutnya, yaitu 80486 yang berisi lebih dari 1 juta transistor dibuat dengan menggunakan bantuan silicon compiler yang beketja dengan superkomputer. Untuk perancangan dan simulasi mikroprosesor berisi ratusan ribu transistor memerlukan komputer yang dapat bekerja amat cepat. CAE workstation yang menggunakan IBM ,PC dengan CPU khusus (biasanya National 32032) hanya dapat di-gunakan untuk simulasi IC dengan jumlah transistor tak lebih dari sekitar 10.000 buah. Dengan mulainya digunakan mikroprosesor Intel 80386 yang baru dalam IBM-PC, kemampuan komputer pribadi ini semakin meningkat sehingga akan mampu digunakan untuk merancang IC yang lebih besar lagi.

Sebagai altematif terhadap IC full custom, orang dapat merancang IC secara semicustom, di mana orang tak perlu merancang sampai taraf transistor di dalam IC, namun cukup sampai taraf gerbang logika atau rangkaian fungsional tertentu. IC semi custom yang dirancang dalam gerbang logika adalah yang dikenal sebagai gate array (larikan gerbang logika), atau dalam bentuk standard cell yaitu rangkaian khusus yang diambil dari cell library yang tersedia dalam CAE workstations. Hampir semua IC SSI dan MSI kini dapat diambil dari standard cell. Bahkan kini beberapa jenis mikroprosesor dan IC periferal LSI telah tersedia dalam cell Library. Dengan menggunakan standard cell teknik perancangan rangkaian digital dengan rangkaian SSI dan MSI dapat dilakukan tanpa menyolder. Semuanya cukup dilakukan dengan CAE workstations dan hasilnya dapat diperiksa dengan program simulasi yang juga tersedia dalam worksta-tion. Hasil akhir perancangan dapat dikirim ke suatu silicon foundry, dan IC dapat diterima dalam beberapa hari. Selain cell untuk digital, kini orang tua telah menyediakan cell analog dalam cell library. Dengan demikian, perancangan analog juga mulai dapat dilakukan dengan CAE workstations.

Pada masa kini telah dapat dibeli gate array dengan jumlah gate hingga 30.000. Kerapatan gate ini akan makin besar lagi setelah tersedia gate array yang dibuat dengan lebar garis dalam IC di bawah satu mikron. Hasil teknologi gate array dan standard cell, kini telah mulai mengalir ke negara kita dalam bentuk IC-IC khusus di dalam komputer, atau card-card grafik buatan Chips and Technology, Faraday Electronics, dsb. Beberapa perusahaan telah mem-buat kumpulan IC yang mengganti-kan 50 atau 60 IC besar dan kecil di dalam IBM PC dengan 3 hingga 5 buah IC besar terbuat dengan gate array. Dengan chipset buatan VLSI Technology, jumlah IC yang diperlukan untuk membuat IBM-PC AT berkurang dengan amat drastis, yaitu dari 110 PC menjadi 16 buah IC. Harga kumpulan chip ini adalah sekitar 70 dollar. Dengan demikian, komputer pribadi akan makin kecil ukurannya, makin murah harganya, makin irit penggunaan dayanya, serta makin cepat pula kerjanya.

Satu bentuk ASIC yang tak memerlukan silicon foundry adalah yang dikenal sebagai programmable logic devices (PLD), Termasuk kelompok ini adalah PLA (Programmble Logic Array), PAL (Programmable Read Only Memory), dll. Pada komponen ini, gerbang-gerbang logika telah terpasang di dalam silikon namun belum dihubung-hubungkan. Dengan menggunakan logic programmer yang biasanya ada dalam CAE workstations berdasar IBM-PC, kita dapat memasukkan rancangan kita dalam berbagai bentuk, yang selanjutnya diterjemahkan oleh komputer menjadi hubungan-hubungan antar gerbang logika di dalam silikon. PLD biasanya digunakan untuk IC dengan kerapatan gerbang tak terlalu besar.

Elektronika di Indonesia
PERKEMBANGAN elektronika yang dipaparkan di atas, kini telah berjalan secara rutin di negara-negara maju. Selain ilmu, mereka juga memiliki peralatan yang makin canggih, yang memungkinkan mereka untuk membuat IC-IC untuk, pemakaian khusus secara lebih cepat dan lebih murah. Ini akan memperkuat lagi pasaran produk peralatan elektronika mereka di pasaran internasional.

Dengan majunya teknologi ASIC, masa hidup komponen-komponen baku akan makin pendek. jika industri di negara-negara maju tak menggunakannya lagi, kemungkinan besar komponen-komponen baku SSI dan MSI tak dibuat lagi, sehingga akan makin sukar diperoleh di pasaran. Hal serupa terjadi sewaktu transistor menggeser kedudukan tabung hampa. Memang, sebelum itu terjadi, mungkin akan terjadi dumping (pembanjiran) pasar dengan komponen-komponen tersebut. Namun, jika kita ingin memanfaatkannya untuk memproduksi alat yang hendak kita jual di pasaran bebas, kita harus siap berhadapan dengan produk-produk elektronik berdasar ASIC dengan kemampuan lebih tinggi, ukuran lebih kecil, lebih murah harga dan biaya operasinya. Perhatikan produk-produk elektronika konsumer yang kini dijual di pasaran, seperti walkman yang mengandung radio AM/FM serta equalizer, selu-ruhnya dalam ukuran saku dan harga yang relatif murah.

Dampak lain dari teknologi ASIC di Indonesia adalah makin tergantungnya kita kepada pabrik-pabrik peralatan elektronik luar negeri. Periksalah alat-alat fotocopi, pesawat TV warna, video, alat-alat industri seperti mesin cetak, mesin-mesin di pabrik, alat-alat analitis industri, alat-alat penelitian dsb. Mereka semakin banyak menggunakan ASIC. Gara-gara satu IC ASIC tak bekerja seluruh alat mungkin akan lumpuh. Karena kerja ASIC biasanya tidak dijelaskan, maka kita harus berhubungan dengan pabrik alat itu untuk memperoleh komponen khusus tersebut. Ini mungkin akan menyebabkan tertundanya pekerjaan yang dapat membawa kerugian. Apa yang mesti kita perbuat untuk dapat mengurangi dampak ASIC luar negeri di negara kita? Rasanya tak bisa lain bahwa kita harus menguasai teknologi ini. Untuk ini perlu dibuat perencanaan yang baik untuk mengejar teknologi ini. Kita harus memiliki CAE workstations dan mampu menggunakannya dengan baik. Kita harus bersedia untuk membayar mahal untuk perangkat keras dan perangkat lunaknya. Teknologi ini amat cepat berubahnya, sehingga diperlukan keputusan yang bijak dalam membeli perkakas ini. Dalam selang waktu antara pemesanan hingga datangnya alat, mungkin telah berkembang perkakas baru dengan kemampuan lebih dan harga tak banyak berbeda. Untuk perangkat lunak yang bagus kita harus bersedia membayar mahal, serta ke-mungkinan besar tak akan dapat diperoleh dari bursa program-program aplikasi di pasaran.

Segi pengembangan perangkat lunak untuk CAE ini juga perlu mendapat perhatian, karena perangkat untuk yang dibeli seringkali perlu modifikasi atau perlu disesuaikan dengan kebutuhan yang ada. Seandainya kita telah punya CAE workstations, punya perangkat lunak yang diperlukan, library cell yang lengkap, kita masih perlu satu hal lagi, yaitu perangkat otak (brainware) untuk merancang rangkaian menggunakan berbagai teknologi ASIC yang disebutkan di atas. Di sini diperlukan kreativitas yang didukung oleh pengetahuan dasar dan kemampuan merancang. Jelas kemampuan ini lebih tinggi dari kemampuan analisis, yaitu yang diperlukan untuk memperbaiki kerusakan alat. Ini berarti sarjana-sarjana elektronika kita harus dibekali pengalaman-pengalaman dalam rancang bangun rangkaian elektronika yang cukup kompleks.

Dua institusi pendidikan kita mulai aktif melakukan hal ini. Satu adalah Pusat Antar Universitas (PAU) Ilmu Komputer/Pusat Ilmu Komputer (Pusilkom) di UI dan yang lain” adalah Pusat Antar Universitas Mikroelektronik di ITB. Di Pusilkom UI kini telah ada CAD Lab, yang selain digunakan untuk pendidikan rancang bangun dalam rekayasa umum, juga dapat digunakan untuk CAE (rancang bangun elektronik). Sebagai bagian dari PAU Ilmu Komputer, Lab Design Automation melakukan penelitian pengembangan perangkat lunak untuk CAE, selain mempelajari arsitektur komputer yang baru seperti RISC, paralel processors, systolic processors, dsb.

PAU Mikroelektronik di ITB di bawah pimpinan Prof. Samaun Sa-madikun aktif dalam berbagai aspek mikroelektronik, baik alam segi pengembangan gate array, standard cell, PAL, dsb. Selain itu PAU Mikoelektronik juga akan dilengkapi dengan fasilitas untuk proses semikonduktor agar dapat membuat IC sendiri Baru-baru ini PAU Mikroelektronik berhasil membuat rancangan IC mereka yang pertama, dan kini telah di buat IC-nya menggunakan silicon foundry di luar negeri. IC tersebut kini sedang dalam pengujian.

Teknologi mikroprosesor memungkinkan orang-orang dengan latar belakang elektronika yang tak seberapa banyak memiliki kemampuan membuat peralatan yang relatif sederhana. Kemampuan membuat alat-alat sederhana berdasar mikroprosesor kini banyak dimiliki oleh berbagai instansi pendidikan tinggi. Para pengajar dan mahasiswa di jurusan Mesin ITB kini tengah membuat alat kendali robot menggunakan mikroprosesor 8031 dai Intel. Banyak tugas akhir mahasiswa jurusan Fisika ITB menyangkut pembuatan peralatan berdasar mikroprosesor; hal serupa terjadi di banyak institusi pendidikan yang lain. Untuk perancangan berdasar mikoprosesor yang canggih jelas diperlukan kemampuan sarjana elektronika.

Elektronika dan Remaja
BARU-BARU ini seorang pemenang lomba karya elektronika LIPI-TVRI, Ary Atmoko, diberangkatkan ke Kanada guna mengikuti suatu program yang menyangkut karya remaja intemasional. Sewaktu mengikuti lomba karya LIPI-TVRI, Ary masih duduk disuatu SMA di Bandung, dan kini duduk di tingkat pertama ITB untuk jurusan Teknik Elektro. Alat yang dirancang dan dibuatnya untuk lomba karya tersebut di atas adalah suatu alat yang dapat digunakan untuk mengambil data dan mengendalikan alat mekanik dari jauh melalui berbagai medium, yaitu kabel, cahaya, gelom-bang radio dll. Komponen yang digunakan adalah komponen digital TTL, CMOS, dan komponen linier seperti tone decoder dan op-amp. Penggunaan IC digital SSI dan MSI serta IC linier dipelajari sendiri dengan bantuan seorang kakak yang belajar di jurusan mesin ITB, serta mungkin juga dari kegiatan hasta karya di sekolah.

Sebetulnya cukup banyak remaja seperti Ary yang kreatif dan mampu belajar sendiri tanpa menunggu pendidikan formal. Namun jumlah karya-karya mereka yang sampai di lomba karya amatlah sedikit. Suatu hambatan besar dalam bidang ini adalah dana yang diperlukan untuk membuat peralatan elektronika yang masih belum dapat terlaksana. Hasta karya elektronika di TVRI tak dapat menyajikan cerita yang lengkap, yaitu sekedar memicu gagasan dan menunjukkan bentuk fisis alat, tanpa ada waktu untuk menerangkan dasar rancangannya. Literatur elektronika untuk remaja cukup banyak saeperti seri ELEX, majalah Mekatronika, majalah HAI, dsb. Namun demikian, dampak dati literatur dalam bentuk karya-karya yang kreatif dan berdasar rancangan yang baik masih amat sedikit.

Kegiatan hobby elektronika di kalangan remaja perlu mendapat perhatian dan bantuan yang besar dari kalangan yang berwenang dan .yang berkemampuan, sebab kreatifitas beserta kemampuan fikir dapat dipupuk guna melahirkan manusia-manusia kreatif yang bila diberi perkakas yang canggih seperti CAE workstations, kelak akan memampu menghasilkan karya-karya besar yang mampu bersaing di arena internasional.

Oleh Sutrisno

Sumber: Majalah AKU TAHU/ FEBRUARI 1988

Share
%d blogger menyukai ini: