Alur Pembuatan Chip

Ketika berdiskusi dengan banyak orang di luar bidang desain chip apalagi di luar bidang elektronika, saya menyadari bahwa orang-orang seringkali langsung membayangkan pabrik dan mesin-mesin yang besar ketika mendengar tentang pembuatan chip. Hal ini tentu tidak sepenuhnya salah. Namun saya akan coba membahasnya secara lebih luas lewat tulisan ini.

Pada dasarnya, pembuatan chip dapat digolongkan menjadi dua alur besar. Yang satu tidak melibatkan proses produksi, sedangkan yang satu lagi melibatkan proses produksi.

Tahapan yang pertama adalah proses desain, di mana chip masih belum diproduksi. Ketika tahap desain telah selesai, barulah chip dikerjakan dalam tahapan kedua, yaitu manufaktur.

Umumnya perusahaan yang melakukan kedua tahapan tersebut adalah industri yang berbeda. Industri yang melakukan tahapan desain disebut fabless semiconductor company, contohnya Qualcomm, NVIDIA, dan Xilinx. Xirka dan Versatile Silicon yang merupakan industri chip Indonesia tergolong dalam kategori industri fabless ini. Sedangkan industri yang melakukan tahapan manufaktur (semiconductor device fabrication) contohnya STMicroelectronics, Analog Devices, Texas Instruments, TSMC, dan SMIC. Namun ada juga industri yang menerapkan strategi yang agak berbeda, yaitu melakukan kedua tahapan tersebut dalam satu naungan perusahaan, misalnya Intel dan AMD.

Dalam tahap desain, chip yang akan dibuat akan melalui banyak proses, baik hal-hal non teknis maupun hal-hal teknis. Hal non-teknis meliputi peninjauan rencana bisnis, negosiasi, penetapan spesifikasi produk secara umum, aspek manajerial, dan lain-lain. Sedangkan segi teknis di antaranya meliputi penetapan spesifikasi teknis, pembuatan arsitektur umum, penerjemahan spesifikasi menjadi rancangan yang lebih detil, proses verifikasi, debugging, prototyping, dan testing. Secara singkat, tujuan dari tahap desain adalah  menerjemahkan suatu ide menjadi suatu rancangan detil yang siap untuk diproduksi. Beberapa indikator keberhasilan tahap adalah apakah produk tersebut inovatif, teruji dengan baik dalam berbagai kondisi, dan tidak kalah penting juga proses desainnya cukup cepat sehingga dapat dipasarkan tepat waktu.

Dalam tahap manufaktur, rancangan chip yang sudah dihasilkan pada tahap desain akan dijadikan produk yang sesungguhnya. Tahapan ini melibatkan proses mekanis, kimiawi, dan berbagai proses produksi lainnya. Hasil akhirnya, chip atau IC (Integrated Circuit) yang awalnya berupa rancangan menjadi sesuatu yang nyata secara fisik, yang biasanya terlihat seperti kepingan pada gambar berikut. Salah satu indikator keberhasilan tahap ini adalah yield, yaitu persentase produk yang tidak cacat dari keseluruhan hasil produk.

Sumber: http://www.vsilicon.com/

Setelah melalui kedua tahap tersebut sekalipun, sebuah chip belum bisa digunakan oleh masyarakat luas karena ia masih berupa komponen tunggal. Masih banyak tahap berikutnya yang harus dilalui, seperti integrasi dengan rangkaian pendukung dalam PCB (Printed Circuit Board), pembuatan software untuk membuat chip tersebut bisa berjalan sebagai suatu sistem, pembuatan kemasan produk, dan tahap-tahap lain yang bergantung pada tujuan penggunaan chip tersebut.