Demonstrado processador magnético, até 100 vezes mais rápido

Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/07/2008

Pesquisadores europeus demonstraram pela primeira vez o funcionamento de um chip magnético, um avanço que poderá criar processadores de 10 a 100 vezes mais rápidos do que os atuais, que são eletrônicos e feitos de silício.

Um chip magnético é o grande sonho da spintrônica, uma tecnologia emergente que utiliza o campo magnético do elétron, e não apenas sua carga elétrica, para fazer cálculos. É por isso que a spintrônica também é conhecida como magnetoeletrônica.

Chips magnetoeletrônicos

Embora já existam memórias magnéticas (veja "Memória universal" usa propriedades quânticas e não perde dados), e vários tipos de memórias não-voláteis que exploram os efeitos do ferromagnetismo, esta é a primeira vez que se consegue utilizar o spin do elétron para fazer cálculos computacionais, abrindo o caminho para a utilização desse mecanismo em uma nova geração de processadores muito mais rápidos do que os atuais.

Todos os chips atuais são feitos à base de silício. Já os futuros chips magnetoeletrônicos, ou spintrônicos, serão feitos de materiais ferromagnéticos, semelhantes aos já utilizados em discos rígidos.

Esses materiais permitem a construção de estruturas que são menores, mais rápidas e mais eficientes em termos de consumo de energia do que os compostos de silício (veja Tecnologia de discos rígidos dá Prêmio Nobel de Física a fundadores da spintrônica).

Magnetoeletrônica

A magnetoeletrônica utiliza não apenas as propriedades elétricas dos elétrons - sua carga elétrica - mas também suas propriedades magnéticas - seu spin. Na presença de um campo magnético, o elétron pode apontar para cima ou para baixo, onde cada uma dessas posições representa um bit 0 ou 1.

Os pesquisadores europeus, reunidos no projeto MagLog (Magnetic Logic) afirmam que eles conseguiram demonstrar todos os elementos necessários para construir uma "memória que pensa." Os transistores magnéticos foram construídos com uma tecnologia compatível com o processo CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), utilizado atualmente pela indústria.

Lógica magnética

Os sinais magnéticos de cada porta lógica magnética mudam a magnetização de estruturas físicas no interior de cada uma das células. O campo magnético afeta a resistência elétrica das estruturas, que podem então ser medidas, constituindo uma leitura cujos resultados são verdadeiro ou falso ou, em termos binários, 0 ou 1.

"O principal feito do MagLog foi demonstrar que as portas lógicas magnéticas podem ser produzidas na plataforma convencional CMOS," disse o coordenador do projeto, Guenter Reiss. "Para poder ser comercializado é essencial que esse método inovador de processamento de dados possa ser integrado nas atuais tecnologias de fabricação de chips."

Não perdem dados e são flexíveis

Na fabricação dos protótipos, os pesquisadores utilizaram um processo de litografia para entalhar estruturas no interior do material ferromagnético, produzindo áreas onde a orientação magnética do material pode ser invertida.

Essa alteração entre dois estados depende dos sinais de entrada, permitindo dessa forma a realização de operações lógicas. As células fabricadas dessa forma não utilizam silício e não exigem processamento em multicamadas, podendo ser manufaturadas a custo muito baixo e sobre materiais flexíveis.

Rumo ao mercado

Feitas todas as demonstrações necessárias sobre o funcionamento dos processadores magnéticos, começa agora a difícil caminhada rumo ao mercado. Os pesquisadores afirmam que o primeiro nicho a ser abordado será o dos circuitos integrados de uso específico (ASICs), utilizados, por exemplo, em telefones celulares.

Os pesquisadores criaram também a empresa Ingenia Technology, para tentar levar a nova tecnologia aos cartões inteligentes, dando-lhes uma capacidade de processamento que poderá aumentar sua segurança.

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