2016/02/11

Lei de Moore chega ao fim


Depois de mais de meio século, a famosa Lei de Moore vai finalmente chegar ao fim, com o desenvolvimento a seguir mais no sentido da integração de diferentes componentes num único chip e não na perseguição da máxima densidade dos transístores, em escalas que se começam a aproximar do tamanho dos átomos.

Até custa imaginarmos que em tempos, a colocação de umas poucas dezenas de transístores num circuito integrado era considerado um enorme avanço tecnológico. Em 1971 o CPU Intel 4004 tinha 2300 transístores; hoje em dia o CPU que equipa uma XBox One tem cerca de 5 mil milhões. Esta é uma evolução que tem seguida a dita Lei de Moore, que na verdade não se referia à duplicação da potência de um chip a cada 24 meses, mas sim à quantidade de transístores colocada num chip que resultasse no mais baixo custo por transístor.

Ao longo das décadas isso foi conseguido à custa de uma miniaturização cada vez maior, e mesmo quando surgiam dificuldades que pareciam intransponíveis, lá se foi arranjando forma de as superar e seguir a progressão ditada pela Lei de Moore. De forma muito simplista, o fabrico dos circuitos integrados pode ser equiparada a projectar uma imagem com a maior nitidez possível, de modo a conseguir criar uma imagem focada com os mais reduzidos detalhes. Para se ter uma ideia do ponto a que isso chegou actualmente, bastará referir que num chip feito com tecnologia de 14nm se está a usar uma luz com um comprimento de onda de 193nm - o que pode ser equiparado a estar a esculpir a cabeça de um fósforo usando um martelo (e a fazê-lo com sucesso)!


E para o futuro, depositam-se as esperanças em tecnologias como o extreme-UV, que permitiria utilizar uma luz com comprimento de onda de 13.5nm, e que possibilitaria criar chips potencialmente com 2nm. O problema é que a estas escalas estamos a falar de transistores com uma dimensão equivalente a 10 átomos... e as complicações crescem exponencialmente, tanto a nível de consumos como de calor gerado que teria que ser dissipado. E isto para não falar nos enormes custos envolvidos nesta tecnologia onde a mais ínfima vibração poderá arruinar o processo de produção de todo um wafer.


É por isso que este ano a ITRS (International Technology Roadmap for Semiconductors) composta pelos gigantes da Indústria, como a Intel, AMD, TSMC, GlobalFoundries, IBM, etc. vai deixar de seguir a Lei de Moore como guia e mudar de direcção.

Em vez perseguir obsessivamente a lei de Moore, para os próximos anos a ITRS vai apostar na promoção de processos de produção que facilitem a criação de chips integrados que combinem múltiplas funções. Em vez de termos um chip apenas com um CPU e uma cache, o objectivo será juntar num único chip coisas como o WiFi, GPS, acelerómetros, etc. Um desejo que vai mais ao encontro das necessidades dos chips usados nos equipamentos mobile - mas que não deixará de fazer com que os fabricantes continuem a empurrar os limites daquilo que se pensa ser (im)possível fazer.


Hoje em dia já todos terão reparado que de ano para ano as melhorias dos chips se traduzem em ganhos cada vez menos notórios no seu uso no dia a dia. Um Snapdragon 820 é mais rápido que um Snapdragon 808, mas a diferença não é tanta que faça com que um utilizador com um 808 se sinta na necessidade de trocar - ao  contrário do que acontecia no tempo dos 286, 386, 486 e Pentium, onde cada modelo duplicava o desempenho face ao CPU anterior - e assim sendo até ao ponto em que os CPUs se começaram a tornar verdadeiros "aquecedores". E também não é por CPU ser octa-core e ter 4GB de RAM que isso se torna em benefícios práticos face a um dual-core com 2GB de RAM (por exemplo). É por isso necessário apostar noutras coisas, e vai ser interessante ver o que esta nova direcção ditada pela ITRS nos irá levar nos próximos anos.

Como curiosidade: morreu primeiro a lei de Moore que o seu criador, actualmente com 87 anos e uma fortuna avaliada em mais de 6 mil milhões de dólares. :)

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