Microondas poderão substituir fios no interior dos chips

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/06/2006

Agora que as tecnologias sem fios - ou "wireless", como preferem os mais afeitos aos termos em inglês - já se disseminaram no mundo da informática, os pesquisadores começaram a se perguntar: se a comunicação sem fios funciona em macro-escala, porque não utilizá-la para substituir os minúsculos fios que fazem as interligações no interior dos chips?

A fotônica está trabalhando e avançando rapidamente na eliminação dessa fiação, o que poderá representar um salto na velocidade de funcionamento dos microprocessadores. Mas a idéia do físico Alain Nogaret, da Universidade de Bath, Inglaterra, é um pouco diferente. Ao invés de utilizar fótons, ele propõe um enfoque mais conservador, mas que poderá ser mais fácil de implementar.

É claro que ninguém pensa em utilizar equipamentos WiFi no interior de chips, já que esses equipamentos são eles próprios fabricados com chips tradicionais, que utilizam fios em seu interior. A proposta é utilizar microondas em escala nanométrica, que seria utilizada para transmitir os sinais entre as diversas partes do chip. O segredo está na produção das microondas em escala tão minúscula.

O Dr. Nogaret acredita que essa energia poderá ser gerada disparando-se elétrons em campos magnéticos produzidos em componentes com poucos átomos de espessura - componentes criados na forma de sanduíches de semicondutores e magnetos. Ele propôs essa idéia no ano passado. E o impacto da teoria foi tão positivo que atraiu a atenção de seus colegas de outras universidades e da indústria.

O que ele propõe, um processo batizado de ressonância inversa do spin do elétron, utiliza um campo magnético para desviar elétrons, modificando sua orientação magnética. Isso cria oscilações que fazem com que os elétrons produzam microondas. Essas microondas poderão então ser utilizadas para se transmitir os sinais elétricos através do espaço, eliminando a "lentidão" representada pela resistência natural dos fios.

"O trabalho poderá ser muito importante para a criação de computadores mais poderosos e mais rápidos," diz o Dr. Nogaret, referindo-se a um consórcio agora formado, envolvendo várias universidades, e que tentará viabilizar a produção dos primeiros chips com a nova tecnologia. Segundo ele, se a pesquisa tiver êxito, isso poderá representar um aumento de 500 vezes na velocidade dos microprocessadores atuais.

"Esta pesquisa também poderá aumentar a precisão e a velocidade dos equipamentos de diagnóstico médico, capturando dados dos sensores de monitoramento. Os emissores de microondas são pequenos o suficiente para serem integrados em sensores biológicos portáteis, que capturem informações sobre processos biológicos que apresentem falhas," diz o cientista.

Além da velocidade, chips que utilizem microondas para sua comunicação interna também poderão ser mais robustos: ao invés de deixar de funcionar com o rompimento de um único fio, os microprocessadores poderão ser capazes de fazer um roteamento dos sinais quando uma de suas conexões falhar, simplesmente por meio da alteração da transmissão dos sinais.

O impacto maior dessa flexibilidade poderá ser sentida no processo de fabricação dos chips. Hoje, uma fábrica de microprocessadores custa vários bilhões de dólares, principalmente devido à necessidade de se construir ambientes limpos, já que um único grão invisível de poeira poderia danificar os chips.

Na nova arquitetura, os cientistas calculam que um processador poderia continuar funcionando normalmente mesmo se até 5% de seus circuitos apresentassem defeito. Com uma tolerância assim, espera-se que esses chips do futuro sejam mais baratos para se fabricar.

Os cientistas esperam ter os primeiros protótipos funcionando em cerca de três anos.

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