Era do microchip pode estar perto do fim

Dependendo do dispositivo, os chips mais potentes já não são exatamente "micro". Com o passar dos anos, deixar os eletrônicos mais poderosos está se tornando um desafio para os engenheiros. Atualmente, uma das saídas para contornar o problema da barreira física dos microchips foi simplesmente torná-los maiores.

Quando o espaço é um problema, algumas empresas optam até por empilhar chips. Comparando com uma cidade, funciona assim: em vez de construir novos blocos de residências, o silício é "achatado" por andares. O que pode ser utilizado para integrar circuitos de memória, chips de gerenciamento de energia e até processamento gráfico uns sobre os outros.

Um exemplo prático é um novo chip de memória flash de nada menos que 232 camadas criado pela norte-americana Micron, o que mostra quanto os microchips já se expandiram para a terceira dimensão.

"O empilhamento de chips torna a comunicação entre eles mais rápida, da mesma forma que é mais rápido viajar de elevador entre os andares de um arranha-céu do que atravessar um prédio para chegar ao vizinho mais próximo", disse Subramanian Iyer ao Wall Street Journal. Iyer é professor da Universidade da Califórnia, Los Angeles.

Algo que está impulsionando essa nova tendência de design é a pressão sem fim da indústria por chips cada vez mais rápidos. Atualmente, já existem grupos de semicondutores do tamanho de uma carta de baralho e até de um prato de jantar, que receberam o apelido de megachips.

Esse tipo de solução já é vista em dispositivos relativamente comuns como os consoles. O Xbox e o PlayStation 5, por exemplo, utilizaram essa mesma abordagem nos seus projetos feitos pela AMD (Advanced Micro Devices).

Apesar das vantagens, esses megachips também podem apresentar novos desafios. Um deles, segundo os engenheiros, é gerenciar o calor que eles criam, já que são circuitos muito poderosos e compactos. Embora possam ser mais eficientes em desempenho, o tamanho extra também significa que eles podem acabar usando muita energia.

O chip gráfico "Ponte Vecchio" da Intel, por exemplo, é eficiente por cálculo, mas consome 600 watts, quase o mesmo que um secador de cabelo. Caso esteja se perguntando por que os megachips ainda não decolaram, essa é uma das respostas.

Importância do chiplet

Outro elemento essencial para criar megachips é o "chiplet". Esse novo tipo de chip elimina circuitos de estilo antigo para se comunicar diretamente com outros chiplets por meio de conexões mais curtas.

Um exemplo são os recém-anunciados processadores gráficos da Intel. Cada um é composto por 63 chiplets com uma área total de 3.100 milímetros quadrados e 100 bilhões de transistores.

O uso de chiplets empilhados, inclusive, é visto como o futuro dos processadores da Intel. A maioria das CPUs para servidores, desktops e laptops anunciadas recentemente são construídas com essa mesma tecnologia. O que "oferece uma abordagem totalmente nova para a fabricação de chips, que é mais rápida e econômica do que os métodos tradicionais", diz Das Sharma, um dos membros sênior da empresa.

A rival AMD também não está de fora da era atual da tecnologia de chiplet e já oferece processadores com um punhado deles.

Novo padrão no mercado

Em março de 2022, um consórcio chamado Universal Chiplet Interconnect Express, ou UCIe, anunciou que Intel e AMD – concorrentes de longa data – concordaram em fazer parte do seu mais recente padrão, que visa possibilitar que qualquer chiplet possa se conectar com outros fabricados por outras empresas.

O grupo também inclui outras gigantes do ramo como a Arm, Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSMC) e a sul-coreana Samsung.

Os grandes impulsionadores por essa tecnologia são empresas como Amazon, Google, Microsoft e Tesla, que também desejam criar os seus próprios chips internamente.

No fim, apesar dos desafios, é notável que a novidade está ganhando força. O entusiasmo pelo futuro dos megachips sugere que um dia eles podem evoluir ainda mais para circuitos flexíveis, dando origem a tipos inteiramente novos de dispositivos.

Via: The Wall Street Journal