IBM salta duas gerações na fabricação de chips com tecnologia inspirada na natureza

Do Inovação Tecnológica

A IBM anunciou o desenvolvimento de uma tecnologia de auto-montagem que permite a criação de vácuo ao redor de nanofios, o que permitirá a criação de uma nova geração de microprocessadores. O vácuo é o melhor isolante possível, o que deverá permitir não apenas o melhor desempenho dos novos chips, como também aumentará as possibilidades de sua miniaturização.

Biologicamente inspirado

Trata-se de uma aplicação prática de nanotecnologia – técnicas que lidam com estruturas com dimensões abaixo de 100 nanômetros – inspirada na natureza. As conchas dos moluscos, os cristais de neve e até o esmalte dos dentes humanos possuem processos de auto-montagem semelhantes.

Com a substituição dos materiais isolantes tradicionais pelo vácuo os engenheiros conseguiram fazer com que os sinais elétricos no interior do chip fluíssem até 35% mais rápido. E como há menor perda de calor, os novos microprocessadores construídos com esta tecnologia consumirão 15% menos energia.

Segundo a empresa, os avanços obtidos com a nova técnica representam um salto de duas gerações na Lei de Moore, que prevê que a quantidade de transistores no interior dos chips dobra a cada 18 meses.

Isolamento com vácuo

A nova técnica de isolamento é chamada pelos cientistas de “buracos de ar” (“airgaps”) – o que não é de forma nenhuma correto tecnicamente, já que o que se forma são espaços de vácuo e não de ar. O vácuo forma-se entre os nanofios de cobre, isolando-os uns dos outros com perfeição.

Com a miniaturização crescente dos chips, os fios adjacentes ficam cada vez mais próximos e “roubam” corrente uns dos outros. Isso força a injeção de mais corrente, aumentando o desperdício de energia, dispersa na forma de calor e diminuindo o rendimento do chip. Os materiais isolantes colocados entre os nanofios também têm suas limitações, ficando quebradiços quando sua espessura cai abaixo de um certo limite.

Como o novo processo funciona por auto-montagem – o material se arranja sozinho – é possível atingir-se padrões de dimensões muito menores do que as alcançadas com as atuais técnicas de litografia. Os buracos de ar têm apenas 20 nanômetros de diâmetro, cerca de cinco vezes menos do que é possível com as mais avançadas técnicas de litografia.

A empresa afirmou que a técnica de buracos de ar já está incorporada em uma de suas linhas de montagem, e deverá estar presente nos chips produzidos a partir de 2009.

 

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