O tiquetaque da Intel

Desenvolver um microprocessador leva anos. Quando a Intel lançou o Nehalem, em 2008, o projeto já tinha mais de cinco anos. Isso quer dizer que enquanto as pessoas esperam que um microchip anunciado siga seu caminho em vários dispositivos eletrônicos e computadores, fabricantes como a Intel já estão trabalhando no próximo passo da evolução desse microprocessador. Eles têm que - se quiserem - acompanhar a Lei de Moore.

© Intel O vice-presidente executivo da Intel, Sean Maioney, demonstra o poder da microarquiteura Nehalem usando uma interface com toque na tela, numa coletiva de imprensa

O próximo passo para a Intel é outro desenvolvimento "tique": reduzir transistores para menos de 32 nanômetros de largura. Produzir um microprocessador com transistores desse tamanho é um feito impressionante. Mas o que é mais assombroso ainda é encontrar uma forma de produzir em massa, de modo eficiente, confiável e econômico, milhões de chips com transistores desse tamanho.

O codinome do próximo chip Intel é Westmere. O Westmere vai usar a mesma microarquitetura do Nehalem, mas terá transitores de 32 nanômetros. O que quer dizer que ele será mais poderoso que o Nehalem. Mas isso não significa que a arquitetura do Westmere fará sentido para um microprocessador com transistores tão pequenos. Isso ficará a cargo do novo  microprocessador "taque".

E o "taque" já tem um nome: Sandy Bridge. O microchip Sandy Bridge vai ter uma arquitetura otimizada para transistores de 32 nanômetros. Pode levar cerca de dois anos antes que nós vejamos Sandy Bridge no mercado, mas quando isso acontecer, será provavelmente tão revolucionário quando o Nehalem é hoje.

Para onde vai a Intel depois disso? Difícil dizer. Embora os transistores tenham encolhido para tamanhos praticamente inimagináveis há uma década, estamos chegando perto de atingir leis fundamentais da física que podem interromper o desenvolvimento rápido. Isso porque à medida que você trabalha com materiais cada vez menores, começa a entrar nos domínios da mecânica quântica. O mundo da mecânica quântica pode parecer estranho para alguém familiarizado apenas com a física clássica. De uma perspectiva clássica, na mecânica quântica partículas e energia se comportam de formas que parecem absurdas, totalmente contrárias à lógica.

Um desses comportamentos é particularmente problemático quando se trata de microprocessadores: o tunelamento do elétron. Normalmente transistores podem canalizar elétrons sem muito risco de vazamento. Mas como as barreiras estão ficando cada vez mais finais, a possibilidade de tunelamento se torna mais provável. Quando um elétron encontra uma barreira muito fina - algo da ordem de um único nanômetro em largura - ele pode passar para o outro lado da barreira mesmo se  os níveis de energia do elétron parecerem muito baixos para aquilo ocorrer normalmente. Cientistas chamam esse fenônomeno de tunelamento, embora o elétron não faça um buraco físico na barreira.

Esse é um grande problema para os microprocessadores. Eles trabalham com a canalização dos elétrons através da troca de transístor. Microprocessadores com transistores de escala nanométrica já têm de lidar com alguns níveis de vazamento de elétrons. O vazamento torna os microprocessadores menos eficientes. Sem uma mudança dramática na forma como a Intel projeta os transistores, há o risco de a Lei de Morese torne finalmente objeto de discussão.

Ainda, engenheiros tendem a pensar em torno de um problema que parece completamente insuperável. Mesmo que os transistores não fiquem menores após uma ou duas gerações, não será o fim dos eletrônicos. Pode apenas significar que nós avançamos um pouco mais devagar do que estávamos acostumados.