Pesquisadores europeus demonstraram pela primeira vez o
funcionamento de um chip magnético, um avanço que poderá criar
processadores de 10 a 100 vezes mais rápidos do que os atuais, que são
eletrônicos e feitos de silício.
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Um chip magnético é o grande sonho da spintrônica,
uma tecnologia emergente que utiliza o campo magnético do elétron, e
não apenas sua carga elétrica, para fazer cálculos. É por isso que a
spintrônica também é conhecida como magnetoeletrônica.
Chips magnetoeletrônicos
Embora já existam memórias magnéticas (veja "Memória universal" usa propriedades quânticas e não perde dados),
e vários tipos de memórias não-voláteis que exploram os efeitos do
ferromagnetismo, esta é a primeira vez que se consegue utilizar o spin
do elétron para fazer cálculos computacionais, abrindo o caminho para a
utilização desse mecanismo em uma nova geração de processadores muito
mais rápidos do que os atuais.
Todos os chips atuais são feitos à base de silício. Já os futuros
chips magnetoeletrônicos, ou spintrônicos, serão feitos de materiais
ferromagnéticos, semelhantes aos já utilizados em discos rígidos.
Esses materiais permitem a construção de estruturas que são menores,
mais rápidas e mais eficientes em termos de consumo de energia do que
os compostos de silício (veja Tecnologia de discos rígidos dá Prêmio Nobel de Física a fundadores da spintrônica).
Magnetoeletrônica
A magnetoeletrônica utiliza não apenas as propriedades elétricas dos
elétrons – sua carga elétrica – mas também suas propriedades magnéticas
– seu spin. Na presença de um campo magnético, o elétron pode apontar
para cima ou para baixo, onde cada uma dessas posições representa um
bit 0 ou 1.
Os pesquisadores europeus, reunidos no projeto MagLog (Magnetic Logic)
afirmam que eles conseguiram demonstrar todos os elementos necessários
para construir uma "memória que pensa." Os transistores magnéticos
foram construídos com uma tecnologia compatível com o processo CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), utilizado atualmente pela indústria.
Lógica magnética
sinais magnéticos de cada porta lógica magnética mudam a magnetização
de estruturas físicas no interior de cada uma das células. O campo
magnético afeta a resistência elétrica das estruturas, que podem então
ser medidas, constituindo uma leitura cujos resultados são verdadeiro
ou falso ou, em termos binários, 0 ou 1.
"O principal feito do MagLog foi demonstrar que as portas lógicas
magnéticas podem ser produzidas na plataforma convencional CMOS," disse
o coordenador do projeto, Guenter Reiss. "Para poder ser comercializado
é essencial que esse método inovador de processamento de dados possa
ser integrado nas atuais tecnologias de fabricação de chips."
Não perdem dados e são flexíveis
Na fabricação dos protótipos, os pesquisadores utilizaram um
processo de litografia para entalhar estruturas no interior do material
ferromagnético, produzindo áreas onde a orientação magnética do
material pode ser invertida.
Essa alteração entre dois estados depende dos sinais de entrada,
permitindo dessa forma a realização de operações lógicas. As células
fabricadas dessa forma não utilizam silício e não exigem processamento
em multicamadas, podendo ser manufaturadas a custo muito baixo e sobre
materiais flexíveis.
Rumo ao mercado
Feitas todas as demonstrações necessárias sobre o funcionamento dos
processadores magnéticos, começa agora a difícil caminhada rumo ao
mercado. Os pesquisadores afirmam que o primeiro nicho a ser abordado
será o dos circuitos integrados de uso específico (ASICs), utilizados,
por exemplo, em telefones celulares.
Os pesquisadores criaram também a empresa Ingenia Technology, para
tentar levar a nova tecnologia aos cartões inteligentes, dando-lhes uma
capacidade de processamento que poderá aumentar sua segurança.
Origem: Inovação Tecnológica
Marcelo Peres
Editor do Guia do CFTV
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