Indústria busca alternativa ao silício

Gordon Moore, co-fundador da Intel, previu em 1965 que a capacidade dos processadores iria dobrar a cada 18 meses. E a chamada Lei de Moore vem se cumprindo desde então. A miniaturização dos componentes, no entanto, está chegando próxima dos limites físicos do silício, material usado na fabricação dos processadores. A indústria busca alternativas para manter o ritmo de evolução dos computadores.

“A Lei de Moore chegará ao fim em 10 a 15 anos”, afirmou o diretor associado dos HP Labs, Howard Taub. Os laboratórios da HP, maior fabricante de computadores do mundo, trabalham em tecnologias alternativas à atual. Entre elas estão o computador óptico e o computador quântico. “Somos um grupo que pensa no que a empresa vai ser daqui a uma década.”

Apesar de não fabricar processadores, o futuro da HP depende da evolução contínua dos chips. “A nossa idéia é licenciar as tecnologias que desenvolvemos nessa área”, explicou Taub. Os HP Labs empregam 600 pessoas, em sete países, e têm um orçamento anual de cerca de US$ 180 milhões, o que equivale a 5% do que a empresa destina anualmente para pesquisa e desenvolvimento. Aproximadamente 10% dos recursos dos laboratórios são aplicados em pesquisa fundamental, como nanotecnologia.

“Não temos tanta visibilidade nas universidades quanto a empresa que começa com ‘G’ e a que começa com ‘M’”, disse o diretor, referindo-se ao Google e à Microsoft. Na década de 80, antes de assumir a direção do laboratório, Taub liderou o grupo de pesquisas que desenvolveu a Thinkjet, impressora de jato de tinta com tecnologia térmica, um dos grandes sucessos da HP.

Computação nanométrica

“Com a nanotecnologia, podemos criar computadores quimicamente”, afirmou Phil Kuekes, pesquisador do Departamento de Pesquisas de Ciência Quântica dos HP Labs. Uma das alternativas de materiais é a criação de um barramento com nanofios de substâncias como érbio ou platina. Sobre o barramento, funcionam conectores formados por uma única molécula. Outras são nanotubos de carbono.

A nanotecnologia trabalha no nível molecular, manipulando materiais com dimensões de 100 nanômetros ou menos. Um nanômetro equivale a um milionésimo de milímetro - um fio de cabelo tem 30 mil nanômetros. Em dimensões tão pequenas, é muito difícil produzir processadores sem componentes defeituosos.

Kuekes pesquisa, entre outras coisas, a criação de sistemas computacionais que consigam trabalhar perfeitamente, apesar dos componentes defeituosos contidos em cada processador. “Em nanoescala, o processo de fabricação é muito mais barato”, apontou Kuekes. Hoje, uma fábrica de processadores exige investimento de US$ 5 bilhões a US$ 10 bilhões. Os laboratórios pesquisam uma técnica de litografia de nanoimpressão, que reduz o custo de fabricação.

Pela luz

Para Shane Robinson, vice-presidente executivo da HP, a nova tecnologia mais promissora é a computação óptica, que usa soluções nanométricas. “A interconexão óptica elimina problemas de calor e de velocidade”, explicou o executivo. “Os produtos devem chegar ao mercado num período de 5 a 10 anos. Já existem protótipos hoje.”

No computador convencional, os dados são processados na forma de elétrons. As redes de longa distância de comunicações usam fibras ópticas, onde as informações trafegam na forma de fótons. A idéia por trás do computador óptico é levar essa informação transportada por raios de luz para dentro do computador. Além de aumentar a velocidade dos dados para a maior possível, a fotônica acabaria com o problema de aquecimento do computador, típico da eletrônica.

O computador quântico, na visão da HP, é uma visão mais para o futuro. Na mecânica quântica, uma partícula pode ter dois estados simultaneamente. O computador quântico processa informações por meio de sobreposições de estados quânticos, sendo capaz de realizar vários cálculos ao mesmo tempo. Nas máquinas comuns, a informação é dividida em bits, que podem ter valor de zero ou um, que equivalem a ligado e desligado. No computador quântico, a menor unidade de informação é o qubit (sigla de quantum bit), que pode valer zero, um, zero ou uma sobreposição de zero e um.

Além dos projetos de longo prazo, os laboratórios da HP trabalham em tecnologias alinhadas à estratégia da empresa, que recebem 60% do orçamento, e em tecnologias que representam novas oportunidades de negócio, com 30% do orçamento. Por que essa divisão? “Esses porcentuais são aproximados, que calculamos depois da decisão de investimento”, explicou Taub. “Se investíssemos 100% em pesquisa básica, ficaríamos muito distantes das operações. Ninguém daqui ia querer falar conosco.” O repórter viajou a convite da HP.