E-Arts

Fabio Jordão

O ano era 1995 e alguns consumidores estavam adquirindo o primeiro computador. Na época, a Microsoft lançava o Windows 95, sistema que permitiu a aproximação entre máquina e usuário. As configurações de hardware eram nubladas para o usuário. O pouco que o consumidor sabia era o nome do processador, que podia ser um Intel Pentium um AMD 586.

O tempo passou e o usuário pôde se aproximar mais da máquina. Aos poucos, as pessoas começaram a conhecer os tipos de memória, discos e demais componentes. Acontece que alguns dos itens de hardware ficaram estagnados no tempo. Tiveram alguma evolução, mas sempre baseados no mesmo padrão. Isso foi uma verdade até há alguns poucos anos, quando o SSD chegou com a promessa de acabar com o HD.

Agora, além de drives de estado sólido, já sabemos de outras tecnologias que estão chegando para ficar. Hoje o Tecmundo apresenta para você algumas das novidades que têm perspectivas de acabar com os principais componentes do computador: a memória RAM, a CPU e o HD.

1 – SSD
A tecnologia que veio para substituir os discos rígidos já é uma realidade. Diversas fabricantes estão investindo alto no SSD, o que tem resultado em drives de maior capacidade e alta velocidade. As montadoras aproveitam essa aposta das fabricantes para incluírem os SSDs em seus produtos.

Marcas como Apple, HP, Samsung e outras têm optado pelos SSDs também pela baixa nos preços. Apesar de a maioria dos computadores vir com espaço de armazenamento limitado a 128 GB (ou no máximo 256 GB), os usuários estão gostando da ideia, tanto pela questão velocidade quanto pelo aspecto leveza.

O que se pode afirmar até agora é que o SSD é uma tecnologia que tem muito para crescer. O padrão atual ainda se baseia na conexão SATA, contudo, assim como ocorreu com os HDs, os SSDs também podem ter a transferência de dados modificadas num futuro próximo. A revolução do SSD já está acontecendo, e mais: ele pode até matar o disco rígido.

2 – Memristor
Em tantos anos de informática, nunca se cogitou uma tecnologia que realmente pudesse substituir a memória RAM. Isso porque o desempenho da memória RAM sempre foi o menor dos problemas. Os módulos evoluíram num ritmo apropriado, sempre acompanhando o lançamento dos novos processadores.

Se você já tem alguns de experiência com computadores, talvez se lembre da época das memórias EDO, DIMM e outros tantos padrões que antecederam o DDR. E nem mesmo o último patamar da memória RAM permaneceu estagnado. Atualmente os módulos mais comuns já são do tipo DDR3, substituindo a segunda geração do padrão DDR.

Contudo, a memória RAM tem seu limite, o qual deve ser atingido muito em breve. Pensando nisso, os pesquisadores vêm investindo muito tempo e raciocínio para viabilizar a construção de dispositivos baseados no memristor. A saída da teoria para prática aconteceu apenas em 2006, quando a HP deu o primeiro passo no desenvolvimento de memristores.

De lá para cá, a fabricante ganhou alguns aliados, como a Universidade da Califórnia (em Santa Bárbara). A ideia é introduzir esse quarto elemento da eletrônica para substituir as memórias RAMs e até os dispositivos de armazenamento ¿ o que significa que até os SSDs podem estar com os dias contados.

Não há previsão para a revolução do memristor, contudo, é certo que ele é uma das grandes apostas para a próxima década. O desenvolvimento da tecnologia também depende um pouco do interesse de outras empresas. A HP vem mantendo o projeto, mas se alguma fabricante, como a Samsung, decidir se aliar, pode ser que o memristor chegue aos computadores antes do esperado.

3 – Grafeno
Uma terceira tecnologia que deve aportar nos computadores é o grafeno. Esse componente tem grande perspectiva de adoção nas CPUs, principalmente porque o silício está chegando a seus limites. Se observarmos a nanotecnologia de construção dos atuais processadores, podemos ver que tanto Intel quanto AMD estão próximas dos 20 nm (nanômetros).

Consideramos aqui esse componente como uma tecnologia, pois ao adotá-lo nos processadores não será possível manter as mesmas arquiteturas que já existem. E o lançamento de produtos à base de grafeno não está tão distante. Ainda no fim de 2009, a Fujitsu criou um protótipo para produção em larga escala.

Agora em 2011, foi a IBM que apresentou novidades. A empresa mostrou o primeiro circuito integrado com componentes de grafeno. Com essa experiência, os cientistas conseguiram fazer o grafeno grudar nos componentes de silício. O circuito rudimentar da IBM consistiu apenas de um transistor de grafeno e dois indutores. A frequência desse dispositivo é de 10 GHz, um valor que supera em muito os atuais circuitos baseados apenas no silício.

Apesar de grandes avanços, o grafeno tem alguns concorrentes, como: o siliceno e o molibdenite. Esses outros componentes têm possíveis aplicações, mas nenhum demonstrou as mesmas características já conhecidas do grafeno, como o funcionamento em frequências de até 300 GHz e o resfriamento automático. Assim, a aposta na revolução de grafeno ainda é alta e pode ser que ele apareça nos próximos 10 ou 20 anos.

4 – Magnetismo
Paralelamente às pesquisas do grafeno, os cientistas estão apostando na criação de processadores magnéticos. Essa tecnologia deve ser revolucionária, pois vai derrubar muitos aspectos dos atuais componentes.

A primeira mudança está no modo de atuação dos processadores magnéticos. Eles não necessitam de elétrons para realizar operações, e o armazenamento e o processamento de informações são realizados com ímãs. A lógica é simples: os polos nortes e sul do ímã são os 0 e 1 da informática. 

Em experiência recente, cientistas utilizaram nanomagnetos de 200 nm para construir uma memória magnética. Os resultados foram positivos e provam que é possível utilizar a computação magnética para construir processadores e memórias, bastando apenas evoluir o processo de fabricação dos componentes e encontrar uma maneira dos transistores entenderem as informações.

Um protótipo funcional de processador magnético comprovou que um modelo básico poderia ser cem vezes mais rápido que os modelos convencionais atuais. Os componentes magnéticos ainda devem dissipar um mínimo de calor (visto que não há movimentação de elétrons). Essa revolução não tem data para acontecer, mas duas décadas deve ser tempo suficiente para o amadurecimento e aplicação do magnetismo nos computadores.

5 – Computação quântica
A quinta e última tecnologia de nossa lista é a que está mais distante de ser dominada. Trata-se da mecânica quântica, área que possibilitará o desenvolvimento de processadores quânticos. Entender o funcionamento de uma CPU desse tipo não é tarefa fácil, aliás, é de dar nó na cabeça.

Uma explicação básica pode dar uma noção do que um processador quântico pode realizar. Sua CPU atual trabalha com bits, os quais podem assumir valores 0 ou 1 – um bit só pode assumir um desses valores. Nos processadores quânticos existirão qubits, os quais conseguem armazenar os valores 0 e 1 simultaneamente (como se fosse possível ter o polo sul e o polo norte de um ímã de um mesmo lado).

Há algumas semanas, no entanto, uma das barreiras (chamada decoerência) da computação quântica foi quebrada. Cientistas conseguiram quebrar o paradigma de uma molécula não poder assumir os dois valores ao mesmo tempo. Com isso, em mais três ou quatro décadas pode ser que tenhamos computadores quânticos.

O que isso deve significar para nós? Em termos de desempenho, um processador quântico poderá ser centenas de milhares de vezes mais rápido que os atuais. O único problema é o desenvolvimento, que não depende apenas de encontrar um material apropriado, mas sim de quebrar as regras atuais da física e ver a matéria de uma nova perspectiva.

6 – Os empecilhos na evolução
No que diz respeito ao SSD, não há como encontrar nada que o impeça de reinar por algum tempo nos computadores. Já o memristor ainda depende de uma série de pesquisas e de testes, pois ainda não existe nenhum produto baseado nesse minúsculo componente.

Apesar da demora no desenvolvimento, a HP fez uma publicação em maio de 2011, na qual a empresa relatou ter feito demonstrações exibindo como o memristor trabalha com os atuais materiais da eletrônica.

O desenvolvimento e a aplicação do grafeno não estão muito longe, até porque o funcionamento é muito parecido com o dos processadores atuais. O maior problema com esse material é fazer com que o silício e outros componentes possam trabalhar junto com ele, algo que já está em testes e não deve dificultar a implementação do componente.

Para que os ímãs possam substituir os elétrons, por exemplo, será preciso entender de maneira avançada o processamento de dados nesses componentes. Além disso, será necessário realizar adaptações para eles trabalharem com componentes eletrônicos e diminuir o tamanho dos ímãs para pouquíssimos nanômetros.

Quanto à computação quântica, essa é a que tem menor prospectiva de ser adotada tão brevemente. Como já dito, os pesquisadores terão de aprender algo que está além dos conceitos atuais, descobrir novos materiais e tentar transformar diversas teorias em realidade.

Você aposta em qual?
Como você pôde ver, existem muitos caminhos para a evolução – e a revolução – dos computadores. Alguns estão muito perto de serem adotados, outros muito longe. Você já conhecia todas essas tecnologias? Aposta em alguma? Caso você tenha mais alguma para relatar, utilize nosso campo de comentários.