Será o fim dos circuitos integrados de silício com os novos chips de Nanotubos?


O novo protótipo de chip apresentado pela revista Nature hoje dia 29 de agosto de 2019 foi construido com nanotubos e pode dar origem a uma nova geração de circuitos integrados mais rápidos e com menor consumo de energia elétrica que os atuais semicondutores de silício.


Um pouco de história. O que é a lei de Moore?  Será que ainda é válida?


           

Por volta de 1965 o cofundador da Intel e Ph.D em química Gordon E. Moore fez uma profecia que  dizia que o número de transístores dos cicuitos integrados dobraria a cada 18 meses, durante muitos anos a profecia foi comprovada, mas o tempo passou e talvez essa profecia não reflita a mais tanto assim a realidade. Já não é de hoje que essa lei vem perdendo a força porque o número de transístores já não vem dobrando mais tão rápido como antigamente, a eficiêcia energética dos transístores de silício dificultam os avanços dos circuitos integrados, alguns suspeitam até que isso pode chegar a algum tipo de barreira para o crescimento devido a limitação física dos métodos empregados.



Durante 50 anos a lei de Moore obteve sucesso com uma grande precisão, mas até quando?




 Vídeo postado pela  DataGrapha com um comparativoa da lei de Moore com o real número de transístores dos circuitos integrados (entre eles os processdores principaís das CPUs e os gráficos)


                    

Lá em 2015 quando a IBM divulgou na revista Science um novo método de se construir transístores com folhas microscópicas de nanotubos enroladas em cilídros, Wilfried Haensch o gerente sênior da época do núcleo de pesquisa da IBM para novos chips deu uma esperança para lei de Moore.Segundo ele, com a eficiência energética conseguida pela utilização dos nanostubos, o que impediria o crescimento da quantidade de transístores em um chip não seia mais a física e sim a economia de transistores na fabricação de chips para produtos em escala.


A mudança de paradígma dos circuitos integrados


    A eletrônica que começou la com os válvulas e depois passou para os circuitos integrados de silício, esta novamente se aproximando de uma grande mudança de paradigma, porque o dimensionamento dos transistores de silício já não produz os mesmos benefícios históricos de eficiência energética desejados, estimulando a pesquisa em direção a nanotecnologias além do silício.

    A pesquisa se volta para os circuitos digitais baseados em transistores de efeito de campo de nanotubos de carbono (CNFET) que prometem benefícios substanciais de eficiência energética, mas a incapacidade de controlar perfeitamente defeitos intrínsecos em nanoescala e variabilidade nos nanotubos de carbono impediam a realização de sistemas integrados em grande escala.

    Diz pesquisador, com esse novo protótipo de chip, superamos esses desafios e apresentamos um microprocessador que foi além do silício.  Construído inteiramente com CNFETs este microprocessador de 16 bits é baseado no conjunto de instruções RISC-V, executa instruções padrão de 32 bits de dados e endereços de 16 bits, compreende mais de 14.000 CNFETs complementares de óxido metálico-óxido-semicondutor e é projetado e fabricado usando o design padrão do setor fluxos e processos. Propomos uma metodologia de fabricação para nanotubos de carbono, um conjunto de técnicas combinadas de processamento e design para superar imperfeições em nanoescala em escalas macroscópicas em substratos de bolacha (bolacha é o nome dado a chapa de silício com chips) completos. Este trabalho valida experimentalmente um caminho promissor para sistemas eletrônicos práticos com nanotubos.



Conclusão


    Vamos aguardar o que vem por ai, esses novos circuitos integrados com nanotubos que serão mais rápidos e economicos, trarão aparelhos cada vez melhores, revertendo em mais qualidade de vida para sociedade.


Referências: Revista Nature