Empilhar transistores semicondutores pode ajudar a contornar a lei de Moore
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À medida que os fabricantes de chips diminuem seus produtos, eles enfrentam limites na quantidade de poder de computação que podem agrupar em um único chip. Um chip recorde poderia contornar esse problema e levar a produtos eletrônicos fabricados de forma mais sustentável.
Desde a década de 1960, tornar a eletrônica mais poderosa significou tornar seus blocos de construção básicos, os transistores, menores e mais densamente compactados em chips. Esta tendência foi capturada pela Lei de Moore, que sugere que o número de componentes num microchip duplica todos os anos. No entanto, esta lei começou a vacilar por volta de 2010. Li Xiaohan A Universidade de Ciência e Tecnologia King Abdullah da Arábia Saudita e os seus colegas demonstraram que a solução para este desafio pode ser aumentar e não reduzir.
Eles projetaram um chip com 41 camadas verticais de dois tipos de semicondutores separados por um material isolante. Esta é uma pilha de transistores aproximadamente 10 vezes mais alta do que qualquer coisa já feita. Para testar sua funcionalidade, a equipe criou 600 exemplares. Todos eles certamente têm desempenho semelhante, e alguns desses chips empilhados foram usados para implementar diversas operações básicas diferentes que um computador ou dispositivo sensor precisaria. O desempenho do chip foi semelhante ao dos chips convencionais que não são empilhados.
Li diz que a fabricação dessas pilhas requer um método que consome menos energia do que a fabricação de chips padrão. membros da equipe Thomas Anthopoulos Pesquisadores da Universidade de Manchester, na Grã-Bretanha, dizem que o novo chip não levará necessariamente a novos supercomputadores, mas se usado em dispositivos comuns, como eletrodomésticos inteligentes e dispositivos de saúde vestíveis, poderá reduzir a pegada de carbono da indústria eletrônica, ao mesmo tempo que fornece mais funcionalidade com cada camada adicional.
Qual será a altura da pilha? “Você realmente não pode parar isso. Podemos continuar. É apenas uma questão de suor e lágrimas”, diz Anthopoulos.
Mas ele diz que os desafios de engenharia permanecem em termos de quão quente o chip pode ficar antes de funcionar mal. Muhammad Alam na Universidade Purdue, em Indiana. Ele diz que é como tentar manter a calma usando vários moletons ao mesmo tempo, pois cada camada aumenta o calor. Alam diz que o atual limite térmico do chip de 50 graus Celsius precisaria ser aumentado em mais de 30 graus Celsius para torná-lo prático para uso fora do laboratório. Mas, na sua opinião, a única forma de a electrónica avançar a curto prazo é adoptar exactamente esta abordagem e crescer verticalmente.
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