Durante muito tempo, pensou-se que a delicadeza da gravação era o principal critério para avaliar o desempenho de um processador. É uma ideia preconcebida! É claro que desempenha um papel importante, mas não é o único fator determinante. Então, o que é a finura de gravação e como pode ajudá-lo a escolher um processador? Descubra neste artigo.
Qual é a finura de gravação de um processador?
A finura de gravação de um chip corresponde ao tamanho dos transístores e circuitos que compõem o processador. É expressa em nanómetros (nm), uma unidade extremamente pequena que representa um bilionésimo de metro.
Por exemplo: um processador com uma finura de gravação de 7 nm tem transístores com cerca de 7 nanómetros.
Na década de 2000, os processadores eram gravados com uma espessura de cerca de 180 nm. Atualmente, as tecnologias mais avançadas, como as utilizadas pela TSMC ou pela Intel, atingem os 3 nm, ou mesmo menos nos futuros protótipos. Esta redução constante é o resultado de uma lei bem conhecida na informática: a Lei de Moore, que prevê que o número de transístores num chip duplica a cada dois anos.
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Influência limitada no desempenho
Contrariamente à crença popular, uma menor finura de gravação nem sempre garante um melhor desempenho. Por exemplo, um processador de 7 nm pode não ter um desempenho tão bom como um processador de 10 nm se a sua arquitetura (a forma como os transístores são organizados e utilizados) for menos optimizada.
O desempenho de um processador depende de muitos outros factores:
- Arquitetura da CPU: Este é o “plano de construção” que determina a forma como os transístores interagem.
- O número de núcleos: Quantos mais núcleos existirem, mais tarefas o processador pode efetuar em simultâneo.
- Frequência: Expressa em GHz, indica a velocidade a que cada núcleo pode efetuar cálculos.
Isto significa que dois processadores com a mesma finura de gravação podem oferecer níveis de desempenho muito diferentes.
Exemplo: Um i3 é mais potente do que um i9.
Quais são as vantagens de uma finura de gravação mais pequena?
A finura de gravação é um dos avanços tecnológicos mais significativos. Mas quais são as vantagens reais de uma menor finura de gravação?
Melhor desempenho e potência de computação
Uma gravação mais fina permite a colocação de mais transístores na mesma superfície de silício. Quanto maior for o número de transístores, maior será o número de operações que um processador pode efetuar em simultâneo, o que se traduz em ganhos consideráveis em termos de potência de computação.
Os processadores gravados a 7nm, por exemplo, ultrapassam largamente as gerações anteriores em termos de velocidade e eficiência.
Reduzir o consumo de energia
Os transístores mais pequenos consomem menos energia para funcionar, o que tem dois efeitos principais:
- Aumento da autonomia dos dispositivos móveis. Os smartphones e os computadores portáteis beneficiam diretamente desta melhoria, com baterias que duram mais tempo.
- Uma pegada ecológica reduzida. Menos energia significa menos calor gerado e, por conseguinte, menos necessidade de arrefecimento (importante em centros de dados, computação intensiva, etc.).
Tamanho reduzido dos componentes
Quanto mais fina for a gravação, mais compactos podem ser os processadores, incorporando simultaneamente mais funções. Isto contribui para a miniaturização dos dispositivos electrónicos, tornando possível criar aparelhos cada vez mais leves, mais finos e mais potentes.
Por exemplo, os smartphones modernos utilizam chips gravados em ARM (Advanced RISC Machines) com uma precisão impressionante, permitindo designs simplificados sem comprometer o desempenho.
O silício atinge os seus limites físicos em termos de finura de gravação
Durante várias décadas, a indústria dos semicondutores prosseguiu uma busca incessante para reduzir a finura de gravação dos circuitos electrónicos. Isto conduziu a progressos incríveis em termos de desempenho, consumo de energia e densidade dos componentes num chip. Mas hoje, à medida que os gigantes da tecnologia alargam as fronteiras da miniaturização, surge uma realidade incontornável: o silício, o material de base dos semicondutores, está a aproximar-se dos seus limites físicos.
A corrida à miniaturização: em que ponto estamos?
Atualmente, os processadores mais avançados, fabricados por líderes como a TSMC, a Samsung e a Intel, atingem uma finura de gravação de 3 nm, estando em curso planos para descer até aos 2 nm. No entanto, cada redução adicional torna-se um desafio técnico colossal.
O silício tem limitações físicas que dificultam a redução contínua da finura da gravação:
- Efeito de túnel quântico: Em dimensões extremamente pequenas, os electrões podem “escapar” através de barreiras de isolamento e causar fugas de corrente.
- Custos de produção exponenciais: O fabrico de chips com níveis de finura mais baixos exige equipamento de ponta, como a litografia ultravioleta extrema (EUV), cujo custo é astronomicamente elevado.
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Sobre o autor
Adrien Piron
