Num desenvolvimento conjunto da IBM Research, GlobalFoundries e Samsung aparece um salto enorme no fabrico de chips. Este conjunto de empresas conseguiu apresentar transistores com tecnologia de fabrico de 5 nanómetros.
Ainda é cedo para colocar no mercado uma versão deste chip no mercado comercial, contudo é um grande avanço tecnológico. Para termos uma ideia do tremendo avanço que está em causa, com esta dimensão é possível colocar 30 mil milhões de transístores no espaço de uma unha.
EUV em detrimento do FinFET
Para chegar a este nível de tecnologia, utilizou-se o mesmo processo EUV – extreme ultraviolet lithography – que permitiu atingir os incríveis 7nm, deixando de lado o desenho FinFET. Há menos de dois anos, com os tais 7nm, era possível embutir no mesmo espaço 20 mil milhões de transistores, agora imagine o salto dado para os 30 mil milhões.
O que é o FinFET?
FinFET, também conhecido como “Fin Field Effect Transistor” ou em português transístor de efeito de campo Fin, é um tipo de transístor não plano ou “3D” usado para o desenho dos processadores modernos.
Como acontecia previamente, no processador plano, este é construído num substrato de SOI (Silicone On Insulator – Silício em Isolador). No entanto, o design FinFET também usa um canal de condutor que vai acima do nível do isolador, criando uma fina estrutura de silício, em forma de barbatana, que é chamado de <em>gate electrode</em>. Este elétrodo, em forma de barbatana, permite que várias portas operem num único transístor.
Este tipo de processo multiporta estende a lei de Moore, permitindo aos fabricantes de semicondutores criar CPUs e módulos de memória que sejam: menores, que executem mais rápido e consumam menos energia. A Intel começou a lançar o FinFET CPU Technology em 2012 com os seus processadores 22-nm Ivy Bridge.
Este avanço revitalizará a indústria encarregada de criar chips e manterá a tecnologia no caminho marcado pela lei de Moore: o número de transistores irá duplicar a cada dois anos.
Mas o que está a ser utilizado atualmente?
Embora a tecnologia de investigação tenha já valores incríveis, a verdade é que no momento, na prática, as empresas, como a Intel por exemplo, consegue colocar 15 mil milhões de transistores recorrendo ainda ao processo FinFET acima mencionado.
Se substituíssemos o que temos atualmente pelo que a IBM tem já “provado em investigação”, estaríamos a falar de uma melhoria de 40% na velocidade de um chip atual de 10nm, melhorando a sua eficiência em cerca de 75%.
Além disso, teríamos dispositivos ainda menores e mais poderosos, optimizados para a Internet das Coisas, teríamos os nossos smartphones e outros dispositivos móveis com níveis de consumo energético duas a três vezes menor sem perder performance, bem pelo contrário, teríamos mais performance com muito menos consumo de energia.
Mas quando teremos esta tecnologia?
Ainda não temos chips fabricados com esta tecnologia de 7nm. A aparecer não será antes de 2018, então pensar nos de 5nm é pensar demasiado rápido e sem uma previsão sustentada para os integrar no mercado corrente. Podemos estimar que em 2020 estes possam estar efetivamente aptos a nos servir.
A coisa mais interessante sobre este tipo de avanço é que os fabricantes de dispositivos podem continuar a manter os passos e processos que usam utilizando os chips de 10nm, estes não têm necessidade de revolucionar as fábricas. Os designers de chip também não têm que inventar a roda para fornecer melhorias, eles recebem em mãos essas melhorias à medida que a miniaturização é conseguida e com isso tudo o resto (aumento de performance e diminuição de consumo energético) também acontece.
A importância dos nanómetros
Sem um microscópio não podemos olhar à vista desarmada para perceber como é concebido um chip atual. O processamento tem aumentado de forma exponencial e o mundo cada vez depende mais de dispositivos menores. o conceito IoT irá intensificar a nossa dependência dos recursos eletrónicos e na base estará o processamento e a energia, dois pontos que a nanotecnologia consegue gerir aumentando um e diminuindo outro. Olhando para um futor próximo, daqui a 10 anos, por exemplo, o que poderemos esperar então da lei de Moore?