Gordon Earlie Moore, americano especialista em microchips (particularmente, faço uso extremamente cauteloso do termo especialista) previu que, no transcorrer de cada par de anos, a densidade de componentes eletrônicos dentro de um circuito dobraria.
Em 2004, já eu era um entusiasta da informática em plena atividade no mercado de microcomputadores. Naquela época, termos como 'nanômetro' traziam uma expressão de modernidade, pelo fato de que os microprocessadores mais comuns já traziam transístores de dimensões da ordem de apenas alguns décimos de mícrons. Para quem não está familiarizado, divida o comprimento - na falta de um termo mais apropriado - de um milímetro em mil pedacinhos e chame-os de mícrons. Então diga-lhes: "muito prazer!". Sim, é uma ordem de grandeza realmente minúscula e que já nos permitia construir microchips realmente eficientes, apresentando uma relação consumo energético x poder computacional surpreendentes.
Na época em que Moore 'proclamou' a Lei que viria a se tornar homônima, na década de 60, a idéia de um computador, ou melhor, uma máquina de calcular que pudesse ser içada com guindastes e transportada em caminhões era muito mais plausível do que o sonho utópico de um computador que pudesse ao menos ser carregado com as duas mãos, muito menos ainda ser colocado com apenas uma dentro de um bolso. Aliás. esta miniaturização dos componentes permitiu não só que eles se tornassem ridiculamente pequenos, como também tivessem um poder computacional soberbo. A tal "máquina de calcular" que este subscritor cita no inicio deste parágrafo, tinha nome: ENIAC. O ENIAC carrega aspectos interessantes que só se tornam ainda mais interessantes com o decorrer do tempo, assim como um bom vinho, e merece um texto exclusivo. Para agora, aceite o seguinte: sua calculadora, aquela singela, por vezes dada como brinde, tem maior poder computacional do que o ENIAC que, certamente, não cabe dentro de sua casa. Se você está lendo este escrito a partir de um telefone inteligente, ou "smartphone" - se prefere o termo dado por algum marqueteiro - e se nasceu após os anos 2000, provavelmente está se sentindo embasbacado, huh?
Veja, o microchip responsável por computar operações que está dentro de seu telefone é muito menor do que o dedo que você usa para enviar suas mensagens. Certamente, nem Moore concebia algo assim em sua imaginação seis décadas atrás. Os pontos em que quero chegar é que: a) como algo tão pequeno assim poderá diminuir ainda mais e b) para quê?
Bem, o primeiro ponto é crucial. Os microchips, tanto os modernos como os primeiros concebidos, tem como base o silício. Há uma gama generosa de dificuldades técnicas em se reduzir o tamanho de chips, dado que isto fundamentalmente depende de características físico-químicas. Em primeiro lugar, há um limite de dimensões que um cristal de silício pode alcançar. Voltemos ao mícron. Vamos dividir um mícron (que é equivalente a um milésimo de milímetro) e dividi-lo novamente em mil pedacinhos, para que possamos chamar tais pedacinhos em nanômetros. Ocorre que os componentes de hoje em dia tem dimensões nesta ordem de grandeza, que agora não qualificarei como minúscula, mas sim, microscópica. Em 2021, a Intel anunciou que criou o primeiro microchip com absurdos dois nanômetros. Sim, presunção correta: divida um milímetro por 500.000 pedacinhos e você chegará na medida dos componentes internos deste microchip! Para termos uma melhor visualização, vejamos, que o raio atômico calculado do silício tem aproximadamente 0,11 nanômetros (ou 111 picômetros), ou seja, estamos muito próximos do limite físico que o material oferece.
O problema dimensional não é o único. Perceba que o objetivo maior para a miniaturização é o aumento de componentes por espaço e os objetivos consequentes são a diminuição dos custos de produção e o consumo energético (este, por sua vez, diminui a emissão de calor, que é igualmente importante por estarmos falando de um componente cujos pontos de fusão são relativamente baixos). Note, ainda, que emissão de calor significa desperdício de energia, o que não é negociável num mundo de recursos naturais finitos e com uma projeção de crescimento populacional fundamentalmente infinito. Sim, se você pensou apenas na duração de uma bateria, você foi muito superficial, mas isso nos leva ao segundo ponto: a miniaturização dos componentes não só é benéfica a despeito do ângulo do qual é observada, como também é necessária para inscrever as novas tecnologias. Após o manifesto do IoT, ou "Internet of Things", já se concebe hoje, ainda que mentalmente, no implante de dispositivos computacionais para uso intracorpóreo. Não estou me referindo àquele microchip singelo utilizado para localizar cães vacinados, mas um microchip que nos permita carregar computadores literalmente dentro de nós. Estou me referindo, por exemplo, a um hub neural que nos permita deixar o celular em casa, sem sentir falta dele. Imagine que você tem um microcomputador implantado dentro de você que é capaz de: 1) ter sua bateria recarregada por indução eletromagnética, ou seja, sem uso de fios; 2) seja capaz de enviar sinais digitais a seu óculos que exibirão a seus olhos a "tela" do seu "celular"; 3) envie ondas sonoras a seu sistema auditivo enquanto capta as vibrações de suar cordas vocais para transmitir sua fala em voz ou convertê-la em texto. Faltou alguma coisa? Bem, todas estas tecnologias já existem hoje, e um dos problemas para que esta parafernália deixe de ser utópica está, mais uma vez, no problema da miniaturização. Perceba que, no decorrer de todo o artigo, sequer foi mencionado na capacidade da indústria em lidar com a componentes cuja ordem de grandeza é o picômetro.
A questão impressa no título deste escrito é respondida pelo gráfico de dispersão de transistors count a seguir: Fonte: Wikimedia Commons.
Rá! Podemos observar que a Lei de Moore crescee plena e linear até 2020 e ainda cabe destacar que o topo em contagem de transístores ainda vinha da litografia de 7 nanômetros, portanto o fato de a Intel ter chego aos 2 nanômetros em 2021 é, de fato, um puta marco. Ainda mais: temos razão para aguardar muito mais quando pudermos nos despedir do silício. Mas discorrerei sobre isto somente num escrito futuro.
E eu te vejo lá...