Computadores do futuro ficarão normalmente desligados

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/04/2014

Não será preciso alterar toda a estrutura dos computadores - bastará usar as memórias spintrônicas no nível mais elevado.
[Imagem: Koji Ando et al./10.1063/1.4869828]

Um computador precisa estar ligado para ser útil, certo?

Talvez não. E definitivamente não se você levar em conta que o "tempo" de um computador é bem diferente do "tempo" de um ser humano.

Por exemplo, com clocks internos na faixa dos nanossegundos, o tempo que decorre entre você digitar duas letras no teclado parece uma eternidade no ócio para um processador.

Mais ainda enquanto você pensa no que vai escrever, ou simplesmente fica lendo um texto ou uma notícia.

O problema existe porque a maior parte dos computadores é feita de componentes como transistores e células de memória que são voláteis, ou seja, perdem a informação quando a energia é desligada.

Isto exige o uso permanente de eletricidade para regravar continuamente esses dados - o que dá um outro sentido à expressão "computador normalmente ligado".

Pois o que uma equipe de pesquisadores japoneses está tentando fazer é construir computadores que fiquem "normalmente desligados".

Junção túnel magnética

A ideia já vem sendo cogitada há algum tempo, e começou a ganhar ares de praticidade com o desenvolvimento das memórias STT-RAM (spin-transfer torque random access memory), mais conhecidas como memórias spintrônicas.

• "Memória universal" usa propriedades quânticas e não perde dados

Agora, Koji Ando e seus colegas do instituto japonês AIST estão vislumbrando um novo patamar nesta área com a adição da magnetorresistência às memórias spintrônicas, criando as STT-MRAMs, ou memórias de transferência de torque por meio da rotação do spin magnetorresistivas.

A memória STT-MRAM é baseada em um componente conhecido como "junção túnel magnética (MTJ - magnetic tunnel junction), cujo funcionamento é inteiramente ditado por fenômenos quânticos.

• Gravação magnética quântica é 1.000 vezes mais rápida

"A spintrônica acopla o magnetismo com a eletrônica ao nível da mecânica quântica," explica Ando. "De fato, as STT-MRAM não exigem mais uma bobina eletromagnética para escrever e ler informações. Estamos entusiasmados com esta mudança de paradigma e estamos trabalhando no desenvolvimento de uma variedade de tecnologias eletrônicas da próxima geração."

Computador a manivela

Segundo Ando, o potencial para reprojetar as tecnologias atuais para que o consumo de energia dos computadores e outros aparelhos eletrônicos seja zero durante quaisquer intervalos, por mais curtos que sejam, permite pensar em equipamentos de altíssima eficiência energética, alimentados por pequenos painéis solares ou até mesmo por manivelas, como as usadas hoje em alguns modelos de lanternas de LEDs.

Para isso, será necessário agora aumentar a velocidade das memórias STT-MRAM.

"Para criar computadores 'normalmente desligados', nós precisamos de componentes não-voláteis de alto desempenho, que não necessitem de uma fonte de alimentação para manter a informação e, ao mesmo tempo, garantam uma velocidade de operação suficientemente alta para manipular a informação," disse Ando.

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