Fala-se muito, nos meios acadêmicos, da lei de Moore, formulada informalmente em 1965. Segundo ela, a quantidade de transistores - principais componentes de qualquer circuito eletrônicos - em cada chip dobra a cada dois anos, possibilitando maior rapidez de processamento.
Essa lei foi, até há pouco tempo, obedecida à risca pelas fabricantes de processadores. No entanto, um artigo publicado por M. Mitchell Waldrob para a revista Nature, em 2016, fala sobre as limitações causadas pela tecnologia de silício, exigindo componentes cada vez menores, principalmente transistores e capacitores, pois quanto menores forem eles, maior a frequência possível.
Acontece que a tecnologia de fabricação de semicondutores trabalha no padrão de 7 nm, equivalente à largura do canal dos transistores, formados por três regiões: uma porta, uma fonte e um dreno. O canal se forma na região de porta, ligando a fonte com o dreno, possibilitando a condução de corrente elétrica entre essas regiões. Algumas empresas como a Intel trabalham com a tecnologia de 5 nm, mas existe uma grande dificuldade para fabricar componentes tão pequenos.
Soma-se a isso a crescente demanda por energia e a geração de calor, um grande inimigo do desempenho e da vida útil dos dispositivos eletrônicos. Faz-se necessário um sistema de arrefecimento mais eficiente.
O tamanho dos componentes já chegou a um limite e, para continuar a lei de Moore, seria necessário aumentar o tamanho dos processadores, fazendo-os gastar mais energia e tomar espaço nas placas de circuito impresso. Isso não vem acontecendo nos últimos anos.
Isso indica que a tecnologia atual, feita a partir do silício, está superada e precisa ser mudada, a fim de criar dispositivos mais rápidos para os smartphones e computadores. Já existe uma certa estagnação, com processadores sem grandes melhorias no desempenho em relação aos de anos anteriores.
Novos materiais, como o grafeno, ainda estão em desenvolvimento, embora sejam muito promissores. A partir daí, é possível fabricar os chamados processadores quânticos, com velocidade de processamento capaz de "reviver" a lei de Moore, pois os componentes são muito reduzidos e, neste meio, a chamada mecânica quântica, que rege as partículas subatômicas, passa a atuar plenamente, aproveitando melhor a energia necessária para o funcionamento dos processadores, verdadeiros "cérebros" para qualquer smartphone ou outro dispositivo "inteligente".
Essa lei foi, até há pouco tempo, obedecida à risca pelas fabricantes de processadores. No entanto, um artigo publicado por M. Mitchell Waldrob para a revista Nature, em 2016, fala sobre as limitações causadas pela tecnologia de silício, exigindo componentes cada vez menores, principalmente transistores e capacitores, pois quanto menores forem eles, maior a frequência possível.
Acontece que a tecnologia de fabricação de semicondutores trabalha no padrão de 7 nm, equivalente à largura do canal dos transistores, formados por três regiões: uma porta, uma fonte e um dreno. O canal se forma na região de porta, ligando a fonte com o dreno, possibilitando a condução de corrente elétrica entre essas regiões. Algumas empresas como a Intel trabalham com a tecnologia de 5 nm, mas existe uma grande dificuldade para fabricar componentes tão pequenos.
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| Um esquema simplificado de transistor com um canal do tipo n, isto é, com grande concentração de elétrons, que constituem a corrente elétrica quando o dispositivo está em funcionamento; o dreno e a fonte também possuem grande concentração de elétrons, e o substrato, que forma a base do transistor, é do tipo p, com falta de elétrons e consequente boa concentração de "vazios", chamados tecnicamente de lacunas; entre as regiões n e p existe uma região com falta de cargas livres, atuando como barreira para elas, chamada de depleção (Extraído do material do Prof. Dr. Marco Antônio Robert Alves; fonte: http://www.demic.fee.unicamp.br/~alexdant/aularom.pdf) |
Soma-se a isso a crescente demanda por energia e a geração de calor, um grande inimigo do desempenho e da vida útil dos dispositivos eletrônicos. Faz-se necessário um sistema de arrefecimento mais eficiente.
O tamanho dos componentes já chegou a um limite e, para continuar a lei de Moore, seria necessário aumentar o tamanho dos processadores, fazendo-os gastar mais energia e tomar espaço nas placas de circuito impresso. Isso não vem acontecendo nos últimos anos.
Isso indica que a tecnologia atual, feita a partir do silício, está superada e precisa ser mudada, a fim de criar dispositivos mais rápidos para os smartphones e computadores. Já existe uma certa estagnação, com processadores sem grandes melhorias no desempenho em relação aos de anos anteriores.
Novos materiais, como o grafeno, ainda estão em desenvolvimento, embora sejam muito promissores. A partir daí, é possível fabricar os chamados processadores quânticos, com velocidade de processamento capaz de "reviver" a lei de Moore, pois os componentes são muito reduzidos e, neste meio, a chamada mecânica quântica, que rege as partículas subatômicas, passa a atuar plenamente, aproveitando melhor a energia necessária para o funcionamento dos processadores, verdadeiros "cérebros" para qualquer smartphone ou outro dispositivo "inteligente".
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