O que é a Lei de Moore

Entenda porque ela é tão importante para a evolução do mundo e da tecnologia.

Por | @Evilmaax Ciência

Talvez você já tenha ouvido falar da famosa Lei de Moore, uma regra que, pelos últimos 50 anos vem prevendo com exatidão o modo como nossos pc’s evoluem em capacidade e diminuem em tamanho.

Mas quem foi esse Moore? Quando e em que contexto ele criou essa ideia? O que diz a tal lei? Continue lendo, pois vamos aprender ;)

Gordon Moore

Como você deve ter percebido pelo nome “Lei de Moore”, deve existir um tal de Moore, correto? Sim, e trata-se de Gordon Moore, um dos nomes mais importantes do Vale do Silício, mesmo que pouco conhecido se comprado a Bill Gates, Steve Jobs, dentre outros.

Considerado como uma das pessoas mais queridas do Vale, ele é um dos fundadores do polo mundial de tecnologia. Ele fazia parte dos famosos "8 traidores", os fundadores da Fairchaild Semiconductor, uma das primeiras empresas do mundo a produzir os revolucionários semicondutores de silício.

Gordon MooreGordon Moore

Sendo um dos cabeças da empreitada ele e seu colega Robert Noyce logo estariam tão milionários quanto entendiados com o trabalho burocrático que faz parte do dia a dia dos líderes de uma das maiores empresas de tecnologia do mundo. Assim, excelentes engenheiros que eram, a dupla resolve sair da Fairchild para criar um novo e incerto negócio que vislumbravam como o futuro da computação.

Voltado a explorar o recém-descoberto mercado de microchips eles fundam a Intel, e o resto é história. Aliás, a história do Vale do Silício já foi contada aqui no Oficina, leia clicando aqui

O que é essa lei afinal e qual sua importância?

Já vimos que o responsável por trás da Lei não é qualquer um, Gordon Moore foi um dos responsáveis pelo desenvolvimento tecnólogico proporcionado pelos transístores e um dos criadores da maior responsável pela evolução dos microchips no mundo, a Intel. Mas além disso, qual a importância dessa tal Lei?

Ela foi formulada em 1965, quando Moore era diretor de pesquisa e desenvolvimento da Fairchild e um dos nomes mais respeitados da tecnologia do mundo. Neste ano a revista Electronics Magazine completara 30 anos de vida e fizera uma reportagem especial sobre o futuro da tecnologia. Moore foi um dos entrevistados devido ao seu cargo chave na indústria. Foi perguntado a ele que aconteceria na indústria dos semicondutores nos próximos 10 anos.

Segundo a sua previsão, em 1975 um semicondutor de 0.25 polegadas teria até 65 mil transístores embarcados. Seu raciocínio foi uma relação linear entre complexidade (maior densidade do circuito a um custo reduzido) e tempo. De acordo com essa sua previsão o poder de processamento dos computadores (o número de transistores embarcados no processador) dobraria a cada 12 meses, enquanto que o tamanho dos processadores cairia pela metade, se levado em conta o mesmo custo.

Evolução da Lei de Moore na práticaEvolução da Lei de Moore na prática

Essa taxa de crescimento seria seguida até 1980 quando passaria então a ser a cada 2 anos. Os fatores que levaram ele a pensar dessa maneira, segundo o próprio foram:

  • Enquanto os tamanhos dos moldes aumentaram a uma taxa exponencial e à medida que as dimensões diminuíram, os fabricantes de chips poderiam trabalhar com áreas maiores sem perder os rendimentos de produção;
  • Evolução simultânea para dimensões mínimas mais finas;
  • E o que Moore chamou de "inteligência de circuito e dispositivo”.

Assim, logo a Lei de Moore – como foi batizada por um professor da universidade da Califórnia – acabar-se-ia tornando-se mais do que um simples “achismo” otimista, mas sim um verdadeiro objetivo para a indústria de semicondutores onde as empresas passariam a destinar um valor cada vez mais alto para pesquisa e desenvolvimento, inclusive, a sua própria Intel.

Sem a Lei de Moore puxando a régua da excelência sempre para cima, talvez não tivéssemos uma dobra no poder de processamento a cada 2 anos, mas sim a cada 2 anos e meio ou 3 anos. Pode parecer pouco, mas o suficiente para nos atrasar – e muito – na ciência como um todo, já que ao evoluir o poder de processamento dos computadores, todas as áreas evoluem junto, da exploração espacial à medicina.

E a importância da Lei de Moore vai longe, pois ela não se aplica apenas aos processadores e tamanho de seus componentes. Estudos aplicados de economia que foram atrás do real impacto da previsão e seus impactos estabelece uma relação direta do apontamento feito pelo engenheiro e o crescimento econômico, tecnológico e melhorias sociais causadas direta ou indiretamente pela ideia.

Evolução da Lei de Moore na práticaEvolução da Lei de Moore na prática

Até mesmo quesitos como número e tamanho dos pixels em câmeras digitais, sensores variados e a capacidade das memórias encaixa-se na Lei de Moore.

O futuro da Lei de Moore

A Lei tem-se mostrado verdadeira pelos últimos 50 anos, porém, trata-se de uma projeção e não de uma grandeza física absoluta, como o tempo ou a gravidade. Assim sendo, mais cedo ou mais tarde nosso desenvolvimento tecnológico em relação à miniaturização e capacidade dos transístores alcançará seu ápice, interrompendo a dobra prevista por Moore, por diversos motivos.

Esta desaceleração na evolução dos componentes já era esperada e vem sendo postergada há décadas. A teoria atual é de que ela comece por volta de 2020, quando os transístores alcancem a marca de 5 nanômetros de tamanho.

Lei de Moore aplicada ao número de cálculos por segundoLei de Moore aplicada ao número de cálculos por segundo

E talvez o fim da Lei de Moore esteja mais próxima do que se imagina, afinal, a IBM já anunciou sua próxima geração, de 5 nanômetros, para 2018, dobrando novamente a capacidade e diminuindo pela metade o tamanho do hardware. 

A maioria da indústria, no entanto, e isto inclui o próprio Moore, espera que a lei deixe de ser válida por volta de 2025. Além de ter o empecilho físico de que os transístores chegarão a um tamanho mínimo perto ou na casa atômica, há a 2 ª Lei de Moore, menos conhecida. Segundo ela, o aumento no valor de pesquisa da próxima geração de processadores cresce exponencialmente à mesma medida que o poder de processamento. Assim, quando chegarmos no limite da Lei de Moore, os transístores estarão custando na casa dos bilhões de dólares. 

A solução segundo alguns é natural e será adotada nos próximos anos: substituiremos os tradicionais transístores de germânio por algum outro material mais eficiente (grafeno, por exemplo), a evolução da nanotecnologia, uma nova arquitetura, etc. Enfim, algo que possa dar seguimento à evolução natural dos computadores e garantindo uma sobrevida à previsão de Moore.O que é a Lei de MooreTransístor de apenas0.1 nanômetro

Enquanto isso – apenas para terminar este texto com notícias animadoras – cientistas da universidade Purdue, New South Wales, Melbourne e Sidney, parecem ter chegado ao final da Lei de Moore (pelo menos como a conhecemos) e ter dado início à computação quântica. Eles desenvolveram um transistor que mede 0.1 nanômentro de tamanho. Para ter esse tamanho ridículo ele é feito de nada mais nada menos do que 1 único átomo de fósforo.

E não é apenas modo de dizer não. É impossível ir além disso e diminuir ainda mais, a física não permite. A tecnologia foi desenvolvida em 2012 e, mesmo assim, ainda está longe de ser usual, já que, por exemplo, algum processador que contivesse um transístor desse tamanho precisaria ser mantido a -196 graus.

E aí, qual o limite da miniaturização de componentes. Você tem um palpite? Deixe nos comentários, logo abaixo.

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