Imagine um chip até mil vezes mais rápido do que os atuais e que, ao invés de utilizar sinais elétricos, faz as transmissões por meio de pulsos de luz. Pode parecer coisa de ficção científica, mas esse tipo de tecnologia está a um passo de existir e pode ser a primeira iniciativa para uma nova geração de computadores muito mais rápidos.

Cientistas da IBM divulgaram a criação do conceito da chamada “célula nanofotônica de avalanche”, um pequeno chip capaz de transferir até 40 gigabits por segundo e com um consumo de energia 20 vezes menor do que os componentes atuais. Com isso, espera-se que a troca de informação entre semicondutores, como acontece com o processador e a memória, seja feita de maneira muito mais rápida e econômica.

Avalanche de luz

Como o próprio nome diz, o funcionamento do novo chip é semelhante a uma avalanche. A partir de um pequeno pulso de luz, alguns elétrons são liberados e liberam outros e assim gradativamente, até que o efeito final seja muito maior do que o sinal original.

 

Apesar disso, esse efeito avalanche não é uma novidade na informática, pois outros componentes já o utilizavam, mas em menores proporções. A diferença é que a velocidade é incrivelmente superior à obtida anteriormente.

O grande diferencial está na tecnologia usada para a formação do chip. Ao invés de utilizar fios de cobre, a célula nanofotônica usa circuitos de silício para otimizar a transmissão do sinal ótico. Isso, em conjunto com o germânio ali existente, possibilita que até mesmo os mais fracos pulsos de luz sejam detectados e então amplificados. 

Por serem feitos de matérias materiais considerados simples (ambos já são utilizados na criação de chips), acredita-se que a produção em larga escala possa ser feita pelos mesmos métodos utilizados atualmente.

Chips ultravelozes

Outro motivo que potencializa a transmissão é o espaço da ação. Como tudo acontece a uma escala nanométrica, sua velocidade é surpreendentemente alta. Tudo isso porque a perda durante o processo (os chamados ruídos) é entre 50 e 70% menor.

Mil vezes mais rápido

Para mensurar o desempenho dos cálculos que um computador deve executar, utiliza-se uma unidade medida denominada FLOPS (sigla em inglês para “operações de ponto flutuante por segundo”). Os mais modernos computadores que utilizam chips tradicionais alcançam alguns petaflops (1015 flops).

Com o semicondutor baseado em pulsos óticos, os pesquisadores pretendem que a velocidade chegue a uma velocidade mil vezes maior, ou seja, no chamado exaflops (1018 flops). Para uma visualização numérica, apenas um exaflops tem cerca de um milhão de bilhões de flops.

O que se espera do futuro

Ao alcançar essa grande escala, espera-se que uma nova geração de computadores seja capaz de realizar tarefas a uma velocidade muito maior do que acontece hoje em dia. É claro que isso não vai ser feito do dia para a noite, mas o primeiro passo já foi dado. Computadores mais rápidos e econômicos

Porém, o que isso significa para o usuário? Se dizer que os novos chips são mil vezes mais velozes é algo muito abstrato ou exagerado, saiba que o computador mais rápido da atualidade chega a 1,75 petaflops, ou seja, 600 vezes menor que um exaflops. Agora imagine isso em comparação a seu PC.

Além disso, a estimativa é que a possível nova geração não seja apenas mais rápida, mas também mais econômica. Os chips desenvolvidos pela IBM consomem apenas 1.5 volts, enquanto os atuais gastam aproximadamente 25V.

Porém, por mais positivos que sejam os resultados e estudos, qualquer estimativa em relação ao lançamento do chip ainda é incerta. A divulgação da IBM é apenas sobre o conceito e a viabilidade da criação.

É claro que isso significa que o primeiro passo já foi dado e não impede que, dentro de algum tempo, vejamos nossos computadores equipados com essa avalanche de velocidade.

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