{"id":7213,"date":"2019-05-30T19:00:52","date_gmt":"2019-05-30T22:00:52","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meupositivo.com.br\/doseujeito\/?p=7213"},"modified":"2022-01-18T18:41:09","modified_gmt":"2022-01-18T20:41:09","slug":"supercomputadores-do-futuro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meupositivo.com.br\/doseujeito\/tecnologia\/supercomputadores-do-futuro\/","title":{"rendered":"Os supercomputadores do futuro podem ser feitos com transistores \u00f3pticos"},"content":{"rendered":"

No futuro, as CPUs poder\u00e3o ser maiores do que hoje – e isso \u00e9 uma boa not\u00edcia. Avan\u00e7os conseguidos no campo da \u00f3ptica podem permitir CPUs com mais transistores, mas de menor densidade.<\/span><\/p>\n

Os supercomputadores \u00f3pticos, m\u00e1quinas h\u00edbridas eletr\u00f4nico-\u00f3pticas, s\u00e3o um desejo antigo dos pesquisadores, mas esses conceitos sempre estiveram muito mais no campo te\u00f3rico do que pr\u00e1tico. No entanto, os \u00faltimos estudos nessa \u00e1rea mostram que estamos cada vez mais perto do in\u00edcio dessa era.<\/span><\/p>\n

\"supercomputadores

\u00aeGIPHY<\/p><\/div>\n

Por que a computa\u00e7\u00e3o \u00f3ptica \u00e9 o futuro?<\/b><\/h2>\n

A principal propriedades que faz com que os computadores \u00f3pticos se tornem atrativos \u00e9 a velocidade: a luz pulsa na velocidade da luz e isso significa algo mais r\u00e1pido do que as m\u00e1quinas atuais. Para se ter uma ideia, falamos de 10<\/span>-15<\/span> de segundo (s\u00e3o os chamados <\/span>femtosegundos<\/span><\/i>).<\/span><\/p>\n

A l\u00f3gica \u00e9 a seguinte: a luz carregaria a informa\u00e7\u00e3o, mas as transi\u00e7\u00f5es seriam realizadas eletronicamente, devido ao menor gasto energ\u00e9tico (luz mudando a luz \u00e9 algo dispendioso do ponto de vista energ\u00e9tico). A corrente gerada seria ent\u00e3o usada para modular outro sinal \u00f3ptico, criando assim um transistor \u00f3ptico.<\/span><\/p>\n

Materiais capazes de absorver a luz e criar el\u00e9trons s\u00e3o geralmente grandes, o que requereria capacitores maiores, do ponto de vista dos el\u00e9trons. A resposta eletr\u00f4nica \u00e9 limitada ao tempo que leva para carregar e descarregar o capacitor. O mesmo ocorre quando se trata de modular o fluxo de luz.<\/span><\/p>\n

Por\u00e9m, a vantagem da forma eletr\u00f4nica \u00e9 o menor custo energ\u00e9tico. Enquanto um transistor no chip usa cerca de 10<\/span>-15 <\/span>femtojoule<\/span><\/i> de energia por bit, um sistema \u00f3ptico demandaria milhares de vezes mais. \u00c9 por essa raz\u00e3o que, em se tratando de supercomputadores (larga escala), faz sentido pensar em modelos h\u00edbridos.<\/span><\/p>\n

O fim dos capacitores<\/b><\/h2>\n

As \u00faltimas pesquisas relacionadas ao tema podem ter resolvido o problema dos limites dos capacitores, o que significaria levar os benef\u00edcios da computa\u00e7\u00e3o \u00f3ptica para os chips.<\/span><\/p>\n

Para isso, um grupo de pesquisadores utilizou cristais fot\u00f4nicos. A luz que viaja e tenta atravess\u00e1-los se depara com uma barreira e por meio de pequenos buracos se dispersa. Independentemente da dire\u00e7\u00e3o que a luz v\u00e1 ela encontrar\u00e1 outra onda similar. A barreira de cristais fot\u00f4nicos funciona como um espelho perfeito.<\/span><\/p>\n

Utilizando-se materiais capazes de absorver a luz, foi poss\u00edvel finalmente gerar grandes quantidades de el\u00e9trons. Isso transforma os guias de onda em um fotodiodo de alta velocidade. Assim, em testes, foi poss\u00edvel transferir informa\u00e7\u00f5es e velocidades de at\u00e9 40 Gb\/s.<\/span><\/p>\n

Al\u00e9m da transmiss\u00e3o de dados<\/b><\/h2>\n

Os pesquisadores, ent\u00e3o, foram al\u00e9m de \u201csimplesmente\u201d transmitir dados: eles criaram um dispositivo com esse fotodiodo e cercaram-no com um material ativo esburacado, criando uma esp\u00e9cie de laser. A regi\u00e3o em quest\u00e3o \u00e9 eletricamente conectada ao fotodiodo. A combina\u00e7\u00e3o de fotodiodos com um modulador faz com que o conjunto funcione como um transistor \u00f3ptico. Os pesquisadores descobriram ser poss\u00edvel modular o sinal a velocidades de 10 Gb\/s, o que \u00e9 quase a taxa padr\u00e3o para comunica\u00e7\u00f5es \u00f3pticas.<\/span><\/p>\n