Quando a lei de Moore termina: 3 alternativas aos chips de silício

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Os computadores modernos são realmente incríveis, continuando a melhorar com o passar dos anos. Uma das muitas razões pelas quais isso aconteceu é devido ao melhor poder de processamento. A cada 18 meses, aproximadamente, o número de transistores que podem ser colocados nos chips de silício nos circuitos integrados dobra.

Isso é conhecido como Lei de Moore e foi uma tendência observada pelo co-fundador da Intel, Gordon Moore, em 1965. É por esse motivo que a tecnologia foi estimulada em um ritmo tão rápido.

O que exatamente é a lei de Moore?

Lei de Moore O que é a lei de Moore e o que isso tem a ver com você? [MakeUseOf explica]A má sorte não tem nada a ver com a Lei de Moore. Se essa é a associação que você teve, está confundindo-a com a Lei de Murphy. No entanto, você não estava muito longe porque a Lei de Moore e a Lei de Murphy ... consulte Mais informação é a observação de que, à medida que os chips de computador ficam mais rápidos e eficientes em termos energéticos, tornam-se mais baratos de produzir. É uma das principais leis de progressão na engenharia eletrônica e existe há décadas.

Um dia, no entanto, a Lei de Moore chegará ao "fim". Embora tenhamos sido informados sobre o fim iminente por vários anos, ele está quase certamente chegando aos seus estágios finais no atual clima tecnológico.

É verdade que os processadores estão constantemente ficando mais rápidos, mais baratos e com mais transistores embalados neles. Com cada nova iteração de um chip de computador, no entanto, os aumentos de desempenho são menores do que eram antes.

Embora mais recente Unidades Centrais de Processamento O que é uma CPU e o que ela faz?Acrônimos de computação são confusos. O que é uma CPU, afinal? E preciso de um processador quad ou dual-core? E quanto à AMD ou Intel? Estamos aqui para ajudar a explicar a diferença! consulte Mais informação (CPUs) vêm com uma melhor arquitetura e especificações técnicas, as melhorias nas atividades diárias relacionadas a computadores estão diminuindo e ocorrendo em um ritmo mais lento.

Por que a lei de Moore é importante?

Quando a Lei de Moore finalmente "acabar", os chips de silício não acomodarão transistores adicionais. Isso significa que, para avançar ainda mais na tecnologia e trazer a próxima geração de inovações, será necessário substituir a computação baseada em silício.

O risco é que a lei de Moore chegue ao seu fim definitivo sem que haja uma substituição. Se isso acontecer, o progresso tecnológico como o conhecemos pode ser interrompido.

Potenciais substituições de chips de computador de silicone

À medida que o progresso tecnológico molda nosso mundo, a computação baseada em silício está se aproximando rapidamente do seu limite. A vida moderna depende de chips semicondutores à base de silício que alimentam nossa tecnologia - de computadores a smartphones e até equipamentos médicos - e podem ser ligados e desligados.

É importante saber que os chips à base de silício ainda não estão "mortos", como tal. Em vez disso, eles estão muito além do seu pico em termos de desempenho. Isso não significa que não devemos pensar no que pode substituí-los.

Os computadores e a tecnologia do futuro precisarão ser mais ágeis e extremamente poderosos. Para isso, precisaremos de algo muito superior aos atuais chips de computador baseados em silício. Estas são três possíveis substituições:

1. Computação quântica

Google, IBM, Intel e várias outras empresas menores estão em uma corrida para entregar o primeiros computadores quânticos. Esses computadores, com o poder da física quântica, fornecerão um poder de processamento inimaginável entregue por 'qubits'. Esses qubits são muito mais poderosos que os transistores de silício.

Antes que o potencial da computação quântica possa ser liberado, no entanto, os físicos têm muitos obstáculos a superar. Um desses obstáculos é demonstrar que a máquina quântica é suprema por ser melhor em concluir uma tarefa específica do que um chip de computador comum.

2. Nanotubos de grafeno e carbono

Descoberto em 2004, o grafeno é um material verdadeiramente revolucionário O que é grafeno? 7 maneiras de revolucionar a tecnologia em breveTem havido muita conversa sobre grafeno nos últimos anos. Mas o que é isso exatamente? E por que as pessoas estão tão empolgadas com isso? Por que você deveria se importar? consulte Mais informação que ganhou a equipe por trás disso, o Prêmio Nobel.

É extremamente forte, pode conduzir eletricidade e calor, é um átomo de espessura com uma estrutura de treliça hexagonal e está disponível em abundância. No entanto, pode levar anos até que o grafeno esteja disponível para produção comercial.

Um dos maiores problemas enfrentados pelo grafeno é o fato de ele não poder ser usado como um interruptor. Diferentemente dos semicondutores de silício que podem ser ligados ou desligados por uma corrente elétrica - isso gera código binário, zeros e zeros que fazem os computadores funcionarem - o grafeno não.

Isso significa que computadores com grafeno, por exemplo, nunca podem ser desligados.

Nanotubos de grafeno e carbono ainda são muito novos. Embora os chips de computador à base de silício sejam desenvolvidos há décadas, a descoberta do grafeno tem apenas 14 anos de idade. Se o grafeno for substituir o silício no futuro, ainda há muito a ser alcançado.

Apesar disso, é sem dúvida, em teoria, o substituto mais ideal para chips baseados em silício. Pense em laptops dobráveis, transistores super rápidos, telefones que não podem ser quebrados. Tudo isso e muito mais é teoricamente possível com o grafeno.

3. Lógica Nanomagnética

O grafeno e a computação quântica parecem promissores, mas os nanomagnetos também. Os nanomagnetos usam a lógica nanomagnética para transmitir e calcular dados. Eles fazem isso usando estados de magnetização biestáveis ​​que são afixados litograficamente à arquitetura celular de um circuito.

A lógica nanomagnética funciona da mesma maneira que os transistores baseados em silicone, mas em vez de ligar e fora dos transistores para criar código binário, é a comutação dos estados de magnetização que isto. Usando interações dipolo-dipolo - a interação entre os polos norte e sul de cada ímã - essas informações binárias podem ser processadas.

Como a lógica nanomagnética não depende de uma corrente elétrica, há um consumo de energia muito baixo. Isso os torna o substituto ideal quando você leva em consideração os fatores ambientais.

Qual substituição de chip de silicone é mais provável?

A computação quântica, o grafeno e a lógica nanomagnética são desenvolvimentos promissores, cada um com seus próprios méritos e desvantagens.

No entanto, em termos de qual deles está liderando atualmente, é nanomagnets. Com a computação quântica ainda sendo apenas uma teoria e problemas práticos que o grafeno enfrenta, a computação nanomagnética parece ser o sucessor mais promissor dos circuitos baseados em silício.

Ainda há um longo caminho a percorrer. A Lei de Moore e os chips de computador baseados em silício ainda são relevantes e pode levar décadas até que precisemos de uma substituição. Até então, quem sabe o que estará disponível IBM revela revolucionário "cérebro em um chip"Anunciado na semana passada por meio de um artigo na Science, "TrueNorth" é o que é conhecido como "chip neuromórfico" - um chip de computador projetado para imitar neurônios biológicos, para uso em sistemas inteligentes de computadores como Watson. consulte Mais informação . Pode ser que a tecnologia que substitua os chips de computador atuais ainda não tenha sido descoberta.