A IBM anunciou um importante avanço na pesquisa de semicondutores ao revelar sua primeira tecnologia de fabricação de chips com nó sub-1 nanômetro. A nova arquitetura utiliza um processo equivalente a 0,7 nanômetro — ou 7 angstroms — permitindo que um chip do tamanho aproximado de uma unha concentre cerca de 100 bilhões de transistores, aproximadamente o dobro da capacidade apresentada pela tecnologia de 2 nanômetros divulgada pela empresa em 2021.
Embora ainda esteja em fase de pesquisa, a novidade demonstra como a indústria continua encontrando maneiras de aumentar a densidade de transistores e melhorar o desempenho dos processadores, mesmo com a miniaturização dos componentes se aproximando dos limites físicos do silício.
O que é um angstrom?
O angstrom é uma unidade de medida utilizada principalmente na física e na química para representar distâncias extremamente pequenas. Um angstrom equivale a 0,1 nanômetro.
Por esse motivo, um processo de fabricação de 7 angstroms corresponde, na prática, a aproximadamente 0,7 nanômetro.
Dobro de transistores na mesma área
Quando a IBM apresentou seu processo de fabricação de 2 nanômetros em 2021, um chip do tamanho de uma unha podia acomodar cerca de 50 bilhões de transistores.
Agora, utilizando a nova arquitetura de 0,7 nanômetro, esse número sobe para aproximadamente 100 bilhões, praticamente dobrando a quantidade de componentes eletrônicos na mesma área física.
Segundo a empresa, essa evolução pode resultar em até 50% mais desempenho ou reduzir em até 70% o consumo de energia para entregar o mesmo nível de performance quando comparado ao processo de 2 nm.
Esses ganhos são especialmente importantes para aplicações de inteligência artificial, computação em nuvem, supercomputadores e dispositivos móveis, que exigem cada vez mais capacidade de processamento sem elevar proporcionalmente o consumo energético.
O que são transistores?
Transistores são pequenos componentes eletrônicos que funcionam como interruptores microscópicos capazes de controlar a passagem de corrente elétrica.
Quanto maior a quantidade de transistores em um chip, maior tende a ser sua capacidade de processamento, permitindo executar mais operações simultaneamente e consumir menos energia por tarefa.
Arquitetura Nanostack é a principal novidade
O grande diferencial da tecnologia apresentada pela IBM está na utilização de uma arquitetura chamada Nanostack.
Enquanto o processo de 2 nanômetros utiliza transistores do tipo Nanosheet, nos quais finas camadas de silício são empilhadas dentro de cada transistor, a nova abordagem vai além ao empilhar os próprios transistores verticalmente.
Essa organização tridimensional permite aproveitar melhor o espaço disponível no chip, aumentando significativamente a densidade de componentes sem ampliar sua área física.
Segundo a IBM, essa nova forma de construir semicondutores representa uma mudança estrutural na maneira como futuros processadores serão projetados.
"O mais recente avanço de chip da IBM marca um momento histórico na computação, levando a tecnologia além da era do nanômetro para a escala dos átomos. Com nossa nova arquitetura Nanostack, não estamos apenas criando transistores menores, estamos reinventando a forma como os chips são construídos para oferecer muito mais potência e eficiência energética."
Produção comercial ainda levará alguns anos
Apesar do anúncio representar um marco importante para a indústria, a tecnologia ainda não está pronta para fabricação em larga escala.
A IBM estima que chips produzidos utilizando processos inferiores a 1 nanômetro poderão entrar em produção comercial dentro dos próximos cinco anos, dependendo da evolução das técnicas de fabricação e da adaptação das linhas industriais.
Até lá, fabricantes como TSMC, Samsung e Intel continuam avançando em processos de 2 nm e 1,4 nm, enquanto pesquisadores trabalham para superar os desafios físicos impostos pela miniaturização dos semicondutores.
Com a crescente demanda por inteligência artificial, computação de alto desempenho e dispositivos cada vez mais eficientes, tecnologias como a Nanostack podem desempenhar um papel fundamental na próxima geração de processadores.