Chegamos ao fim da era dos transítores?

Para conseguir estruturas tão pequenas, os fabricantes utilizam a litografia óptica. Basicamente, temos uma fonte de luz, uma máscara e um conjunto de lentes. A máscara contém o desenho que será feito no silício, formando os transístores, mas numa escala macroscópica. As lentes se encarregam de concentrar a luz e projetá-la sobre uma aérea muito pequena do silício, "desenhando" os transístores. Um processador é feito por etapas, usando várias máscaras diferentes.

O problema é que apartir de um certo ponto, ao invés de trabalhar com um cristal de silício, os fabricantes passam a trabalhar com átomos de silício. As propriedades da matéria mudam nesta escala quântica. Alguns milhões de elétrons trafegando por um fio de cobre se comportam de forma diferente que meia dúzia deles pulando de um átomo para o outro. O comportamento passa a ser muito mais imprevisível.

Para ter uma idéia melhor, imagine uma multidão de pessoas correndo e apenas duas pessoas correndo o mesmo percurso. Com uma quantidade grande de pessoas, mesmo que algumas fiquem pelo caminho uma boa parte chegará ao destino. Com apenas duas pessoas, uma pode cair e a outra se perder e ninguém chegar. É mais ou menos por aí :-)

Além de miniaturizar os transístores, é necessários pesquisar novas técnicas e materiais, que mantenham a integridade dos impulsos elétricos, mesmo nesta escala nanoscópica.

A Intel divulgou que pretende conseguir produzir circuitos com os transístores de 0.02 mícron por volta de 2007 e lançar os primeiros produtos no mercado apartir de 2012. Mas o que estes novos processadores trariam de especial? Bem, quanto menores os transístores, mais estruturas é possível adicionar ao processador, fazendo com que ele processe mais instruções por ciclo e ao mesmo tempo possa operar a freqüências mais altas, pois quanto menor um transístor, mais rápida é sua mudança de estado. Que tal um Pentium XXIV com 1 bilhão de transístores, operando a 30 GHz, utilizando voltagem de apenas 0.01 V e ainda por cima mais barato que um Pentium III atual? Ou que tal um chip 50 vezes mais rápido que um Athlon atual, com 512 MB de memória embutida, junto com processadores de vídeo, som, etc. pequeno e econômico o suficiente para ser usado num celular, sem ficar devendo nada aos supercomputadores atuais em termos de desempenho?

Ou que tal interfaces de rede do tamanho de um grão de areia, baratas o suficiente para ser utilizadas em qualquer objeto, até mesmo em embalagens de produtos?

Para turbinar mais um pouco os novos chips, a IBM divulgou em maio uma nova técnica de produção de waffers de silício, que permite alinhar os átomos do cristal, fazendo com que o deslocamento dos elétrons seja mais rápido e mais previsível. A IBM pretende colocar os novos waffers no mercado apartir de 2004 ou 2005. Segundo eles, a nova tecnologia permitirá aumentar a freqüência dos processadores em mais 35%.

Aliás, se você está preocupado com a AMD e os demais fabricantes, pode relaxar, apesar da Intel ter sido a primeira a vislumbrar esta tecnologia, não significa que os demais fabricantes não possam alcança-la ou mesmo superá-la com o passar do tempo. A Intel também foi a primeira a divulgar que havia produzido transístores de 0.13 mícron, mas as novas fábricas da AMD ficaram prontas na mesma época que as da Intel.

As possibilidades realmente são muitas. Com transístores de 0.02 mícron os fabricantes terão munição para manter a lei de Moore por mais uns 15 anos. Depois virá a velha pergunta "e agora"? Pode ser que consigam desenvolver transístores ainda menores, utilizando nanotubos, ou algum outro material que substitua o silício, ainda é muito cedo para falar no fim da era dos transístores. Pode ser também que as pesquisas no ramo dos computadores quânticos avancem a ponto de transforma-los em produtos economicamente viáveis. Afinal, alguns trilhões de dólares fazem milagres.