Empilhar transistores semicondutores pode ajudar a contornar a lei de Moore
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À medida que os fabricantes de chips tornam seus produtos menores, eles enfrentam limites quanto à quantidade de poder de computação que pode ser compactada em um único chip. Um chip recorde evitou esse problema e pode levar a dispositivos eletrônicos mais ecológicos.
Desde a década de 1960, tornar os dispositivos eletrónicos mais potentes significou tornar os seus blocos de construção básicos – os transístores – mais pequenos e mais compactos nos chips. Esta tendência é famosa pela lei de Moore, que afirma que o número de componentes num microchip duplicará todos os anos. No entanto, esta lei começou a falhar por volta de 2010. Xiaohang Li na Universidade de Ciência e Tecnologia King Abdullah, na Arábia Saudita, e colegas demonstraram agora que, em vez de reduzir o seu tamanho, a saída deste enigma é aumentá-lo.
Eles projetaram um chip que possui 41 camadas verticais de dois tipos diferentes de semicondutores separados por material isolante – uma pilha de transistores aproximadamente 10 vezes mais alta do que qualquer coisa já feita antes. Para testar sua função, a equipe fez 600 cópias, todas com desempenho semelhante, e usou várias pilhas desses chips para implementar diversas operações básicas que um computador ou dispositivo sensor precisaria. O chip tem desempenho semelhante a alguns chips tradicionais não empilhados.
Li disse que a fabricação dessas pilhas requer um método mais eficiente em termos de energia do que a fabricação de chips padrão. Membros da equipe Thomas Anthopoulos da Universidade de Manchester, no Reino Unido, disse que os novos chips não levarão necessariamente a novos supercomputadores, mas se puderem ser usados em dispositivos comuns, como eletrônicos domésticos inteligentes e dispositivos de saúde vestíveis, isso reduziria a pegada de carbono da indústria eletrônica, ao mesmo tempo que ofereceria mais funcionalidade com cada camada adicionada.
Qual é a altura da pilha? “Não há como parar. Podemos continuar fazendo isso. É apenas uma questão de suor e lágrimas”, disse Anthopoulos.
Mas os desafios técnicos permanecem em termos de quão quente o chip pode ficar antes de funcionar mal, disse ele. Muhammad Alam na Universidade Purdue, em Indiana. É como tentar manter a calma vestindo várias parkas ao mesmo tempo, porque cada camada adiciona calor, diz ele. O atual limite de calor de 50°C do chip deve ser aumentado em 30 graus ou mais para torná-lo prático para uso fora do laboratório, disse Alam. No entanto, na sua opinião, a única forma de a electrónica avançar num futuro próximo é adoptar esta abordagem e crescer verticalmente.
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