Masa Depan Penyimpanan Data? Chip FeFET Samsung Bisa Gantikan NAND dalam 5 Tahun

Gadget – Dalam lompatan besar di dunia semikonduktor, Samsung Electronics baru saja mengumumkan terobosan teknologi memori non-volatile berbasis Ferroelectric Field-Effect Transistor (FeFET) yang berpotensi mengguncang fondasi industri penyimpanan data global. Dikembangkan oleh tim riset internal Samsung, chip ini tidak hanya mampu menyimpan hingga lima bit data per sel, tetapi juga mengurangi konsumsi daya hingga 96% dibandingkan chip NAND flash konvensional.

Temuan ini bukan sekadar peningkatan bertahap melainkan paradigma baru dalam arsitektur memori, yang bisa menjadi kunci bagi masa depan perangkat AI, data center, smartphone, dan bahkan kendaraan listrik yang sangat bergantung pada efisiensi energi.

Artikel ini mengupas cara kerja FeFET, keunggulan revolusionernya dibanding NAND, tantangan komersialisasi, serta dampaknya terhadap industri teknologi global.

Masalah Besar NAND Flash: Semakin Canggih, Semakin Boros Daya

Selama dua dekade terakhir, NAND flash menjadi tulang punggung penyimpanan data di hampir semua perangkat digital dari smartphone hingga server cloud. Namun, seiring tuntutan kapasitas yang terus meningkat, arsitektur NAND mulai menunjukkan batasnya.

Struktur NAND menghubungkan banyak sel memori dalam satu string. Saat membaca satu bit data, seluruh string harus diaktifkan, sehingga daya tetap mengalir ke sel yang tidak dibutuhkan. Akibatnya:

• Konsumsi daya meningkat seiring kapasitas
• Panas berlebih menjadi masalah di chip 3D NAND berdensitas tinggi
• Efisiensi menurun, terutama dalam beban kerja baca-tulis intensif seperti AI dan big data

Inilah yang mendorong Samsung mencari alternatif dan FeFET muncul sebagai kandidat paling menjanjikan.

Apa Itu FeFET? Memori Non-Volatile Berbasis Material Ferroelektrik

FeFET adalah transistor khusus yang menggunakan lapisan ferroelektrik sebagai bagian dari gerbang (gate)-nya. Berbeda dengan memori konvensional yang membutuhkan daya untuk mempertahankan muatan, material ferroelektrik dapat menyimpan polaritas listrik secara permanen tanpa daya eksternal.

Samsung menggunakan komposit hafnia (HfO₂) dan zirkonium (ZrO₂) sebagai bahan ferroelektrik utama. Kombinasi ini dipilih karena:

• Kompatibel dengan proses manufaktur CMOS yang sudah ada
• Stabil dalam skala nanometer
• Dapat diintegrasikan ke desain 3D yang sangat padat

Yang lebih mengesankan, satu sel FeFET mampu menyimpan hingga 5 bit data jauh melampaui NAND flash konvensional yang biasanya menyimpan 3–4 bit per sel (dalam TLC/QLC NAND).