Processador <i>wireless</i>: sem fios internos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/08/2012

O chip wireless continuará tendo fios para as rotas de comunicação mais usadas. As vias menos usadas vão se comunicar por antenas.
[Imagem: Drexel University]

Eliminando os nanofios

Aparelhos que se comunicam uns com os outros sem fios estão por toda parte.

Mas a Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos quer mais: a ideia é que os blocos internos dos processadores, e dos chips em geral, passem a se comunicar por ondas de rádio, eliminando a fiação interna do chip.

Isto será feito adicionando antenas de transmissão e recepção a cada um dos blocos do processador.

Os maiores ganhos serão a possibilidade de uma miniaturização ainda maior dos chips e, principalmente, a diminuição do calor gerado pelo trânsito dos elétrons em seu interior.

"Mais ou menos como acontece com o intestino humano, as interconexões com fios são muito longas, apesar da possibilidade de sua condensação em um espaço pequeno. O volume total de conexões necessárias para tornar um chip funcional exige uma área muito grande," explica o professor Baris Taskin, da Universidade de Drexel, encarregado de construir o chip wireless juntamente com seu colega Kapil Dandekar.

Rede wireless no chip

A equipe já elaborou o projeto de uma "rede dentro de um chip" que usa tanto antenas quanto interconexões por fios, otimizando a velocidade de comunicação e permitindo que o chip seja usado em plataformas novas e mais sofisticadas.

"Um chip híbrido que utiliza conexões tanto com, quanto sem fios, resulta em uma plataforma mais robusta," disse Taskin. "As interconexões com fios podem ser usadas como linhas de comunicação dedicadas entre as áreas que estão constantemente trocando dados. E as antenas podem eliminar uma série de interconexões com fios entre as rotas de comunicação menos usados dentro do chip."

Um dos elementos-chave para viabilizar a transformação desse design em um chip real é uma tecnologia de antenas reconfiguráveis, criada por Dandekar.

Problemas de rede

A utilização de radiofrequências para o transporte de dados tem uma vantagem sobre outras técnicas sem fios planejadas para a próxima geração de microchips, uma vez que as ondas de rádio podem viajar através dos sólidos.

Mas também tropeça nas mesmas dificuldades encontradas para o projeto de outras redes de comunicação: onde colocar as antenas, qual a frequência de transmissão a ser usada para evitar interferências, e como obter a maior banda possível, para que a rede não se torne um gargalo para os dados no interior do processador.

Os pesquisadores, contudo, afirmam que vale a pena enfrentar esses desafios, uma vez que as redes sem fios on-chip poderão ser prontamente usadas nos chips 3D.

Eles esperam ter seus primeiros protótipos funcionais dentro de cinco anos.

Outra alternativa para o mesmo problema são os processadores fotônicos, que trocam dados por luz, em vez de eletricidade. Eles poderão ser muito mais rápidos, mas não necessariamente terão um sistema de trânsito de dados mais simples.