A IBM anunciou a criação de um novo protótipo de chip que possui cerca de 100 bilhões de transistores em uma área equivalente ao tamanho de uma unha, alcançando o dobro da densidade em comparação com a tecnologia anterior da empresa, apresentada em 2021. Essa nova arquitetura pode abrir caminho para computadores mais rápidos e eficientes energeticamente nos próximos anos.

Por mais de 50 anos, os fabricantes de chips têm conseguido aumentar a potência de seus produtos seguindo o princípio fundamental da Lei de Moore, que propõe a inclusão de mais transistores em um único chip. Entretanto, nos últimos 15 anos, os transistores chegaram a dimensões tão pequenas que a mecânica quântica começa a interferir em seu funcionamento. Para contornar essa limitação, engenheiros do setor estão adotando uma abordagem vertical, semelhante a urbanistas que constroem para cima.

Uma nova abordagem

Na última quinta-feira, a IBM revelou que implementou esta estratégia com a criação de um chip que utiliza a arquitetura de nanostacking, que empilha transistores verticalmente em duas camadas sobre um chip de silício. Jay Gambetta, diretor de pesquisa da IBM, destacou em coletiva que essa inovação representa um avanço significativo. Ele acredita que, dentro de uma década, chips com essa tecnologia estarão amplamente disponíveis em data centers, melhorando a gestão do consumo energético.

Comparado à tecnologia anterior da IBM, os novos chips têm potencial para realizar até 50% mais trabalho no mesmo período e são até 70% mais eficientes em termos de energia. A empresa planeja colaborar com fabricantes de semicondutores para a produção desses chips, que poderão ser aplicados em diversos tipos de dispositivos, incluindo CPUs e GPUs.

Desafios e inovações

A construção desse chip foi realizada em camadas, como um bolo. Engenheiros fabricaram os transistores em uma camada de silício e, em seguida, adicionaram outra camada de silício antes de criar mais transistores na parte superior. Essa abordagem, que combina dois tipos de transistores, é conhecida como transistor de efeito de campo complementar (CFET).

Embora a IBM não seja a única empresa a explorar essa técnica, sua inovação se destaca pela disposição desalinhada dos transistores, o que facilita a fiação e melhora o desempenho. Contudo, desafios como a taxa de falhas durante a fabricação e o gerenciamento térmico se apresentam como barreiras a serem superadas para a produção em larga escala.