Hoje vamos postar duas notícias pela interligação entre ambas. Vejam só que interessante e o quanto andamos nestas 4 décadas. Dá para ter uma idéia do quanto ainda podemos alcançar. A imaginação parece ser o limite...
Primeiro chip faz 40 anos
O primeiro chip ou microprocessador do mundo nasceu em 1971, ou seja, há 40 anos. Era o Intel 4004, unidade de processamento central (CPU) de 4 bits, projetado por uma equipe chefiada por Federico Faggin, Ted Hoff e Masatoshi Shima, os dois primeiros primeiros da Intel e o último da Busicom (depois Zilog). O primeiro chip tinha apenas 2.300 transistores.
Imagine, leitor, o salto que a microeletrônica conseguiu nessas quatro décadas, e quando o mundo ingressa na era dos superchips – que reúnem mais de 5 bilhões de transistores numa única pastilha de silício. No entanto, essa nova geração de microprocessadores ainda não mostrou todo o seu potencial. Os usuários ficarão realmente surpresos com o desempenho dos novos desktops, laptops, tablets, smartphones, televisores, videogames e outros aparelhos eletrônicos. Esses minúsculos componentes eletrônicos parecem fazer milagres.
Um bom exemplo do que chamamos superchips são os da geração Core, da Intel, os i3, i5 e i7, lançados pela empresa no Brasil, com a apresentação de de mais de 20 produtos de diversos fabricantes de laptops e outros dispositivos de tecnologia pessoal.
Esses chips multinúcleos, projetados para fazer processamento paralelo, foram concebidos para uma época em que as pessoas utilizam muito mais imagens do que no passado. “Essa utilização intensiva de imagens pode ser considerada uma das novas tendências da microeletrônica” – explica Fernando Martins, novo presidente da Intel no Brasil.
Essa nova geração de microprocessadores está, na realidade, mudando o cenário da eletrônica. Cada vez menores e mais rápidos, esses superchips consomem muito menos energia e são os responsáveis pela produção de imagens tridimensionais (3D) cada vez mais perfeitas, pela beleza e realismo dos novos videogames, pelo reconhecimento biométrico (de impressões digitais, da íris, da voz e da fisionomia) e pelos recursos cada vez mais inteligentes dos novos smartphones.
Com sua extraordinária capacidade de processamento de dados, sons e imagens, a nova geração de microprocessadores oferece à indústria recursos cada dia mais poderosos para laptops, desktops, smartphones, televisores e videogames – conforme anunciam os maiores fabricantes, como a Microsoft, a LG, a Samsung, a Motorola, a Dell e Sony.
A maior invenção do século 20 talvez tenha sido a do transistor, componente de estado sólido que veio substituir as antigas válvulas a vácuo (tríodos). Seus três inventores, William Shockley, John Bardeen e Walter Brattain, cientistas dos Laboratórios Bell, ganharam o Prêmio Nobel de Física de 1956.
A notícia foi divulgada no dia 1º de julho de 1948 e previa apenas duas aplicações para o novo componente eletrônico: nas centrais telefônicas e nos sistemas de transmissão de rádio. O primeiro transistor, criado pelos pesquisadores, com a aparência de uma aranha, está exposto no saguão principal dos Laboratórios Bell, em Murray Hill, nos Estados Unidos.
Para quem avalia o enorme impacto da microeletrônica na vida humana, contemplar aquela pequena gambiarra de laboratório na vitrine dos Bell Labs é algo tão emocionante quanto estar diante de um avião histórico como o 14-Bis, com o qual Santos-Dumont voou diante de centenas de pessoas nos Campos de Bagatelle, em Paris, em 23 de outubro de 1906. Ou contemplar a cápsula da Apollo 11, que levou os primeiros astronautas à Lua, em julho de 1969, no Air & Space Museum, de Washington.
O segundo grande salto da microeletrônica ocorreu em 1959, com a invenção do circuito integrado, associando diferentes tipos de componentes – como transistores, capacitores, resistores e indutores. Embora tenha tido diversos precursores, o mundo reconhece como seus inventores Jack Kilby e Robert Noyce.
Em 1971, com o lançamento do chip Intel 4004 e, em especial, seu sucessor, o Intel 8080, em 1974, a eletrônica vai dar um de seus maiores saltos, permitindo a construção dos primeiros microcomputadores (como os Sinclair, Apple, Commodore e TRS), calculadoras e dezenas de outros dispositivos e equipamentos eletrônicos. O 8080 se tornou famoso, por ser um chip ou circuito integrado programável que processava palavras de 8 bits.
Como serão os chips mais avançados de 2020? Essa é uma das perguntas feita a diversos especialistas que pensam mais seriamente o futuro da microeletrônica. As respostas são as mais variadas, embora tenham diversos pontos em comum: a miniaturização dos componentes estará chegando aos limites das dimensões das moléculas e átomos, no que poderá ser o domínio da nanotecnologia; o número de transistores poderá chegar a centenas de bilhões; suas funções se tornarão cada vez mais complexas e seu consumo de energia cada vez menor.
Criado um processador molecular que imita o cérebro humano
Uma equipe de pesquisadores do Japão e dos Estados Unidos anunciou a criação de um circuito capaz de evoluir e resolver problemas extremamente complexos de forma naturalmente paralela, de forma semelhante ao que acontece no cérebro humano. Inserido nas pesquisas da chamada computação molecular, o feito inédito representa uma mudança de paradigma em relação à atual computação digital, baseada na solução sequencial de problemas.
Segundo os cientistas, o circuito molecular orgânico é a primeira demonstração prática já feita de um "circuito capaz de evoluir", inspirado no mesmo processo usado pelo cérebro humano. Os circuitos de processamento de dados dos computadores digitais são estáticos - uma vez construídos, eles serão capazes de fazer sempre as mesmas operações.
Nos nossos cérebros, ao contrário, os circuitos de processamento de informações - os neurônios e suas redes - evoluem continuamente para resolver problemas novos e mais complexos. "Os computadores modernos são muito rápidos, capazes de executar trilhões de operações por segundo. Nossos neurônios, por outro lado, somente disparam cerca de mil vezes por segundo. Mas isso me permite ver você, reconhecê-lo, falar com você e ouvir alguém andando no corredor, tudo simultaneamente. Isso é uma tarefa impraticável mesmo para o mais rápido supercomputador," disse Ranjit Pati, um dos autores do trabalho.
Pati afirma que o computador molecular foi ideia do seu colega Anirban Bandyopadhyay, ambos atualmente pesquisadores da Universidade Tecnológica de Michigan. Seus colaboradores japoneses trabalham no Instituto Nacional de Ciências dos Materiais e no Instituto de Tecnologia da Informação do Japão.
As moléculas do processador orgânico podem chavear entre quatro estados condutores - 0, 1, 2 e 3 - ao contrário dos sistemas binários dos computadores digitais, que estão limitados a 0s e 1s. Apesar da aparente lentidão do cérebro humano em relação aos computadores - comparando a velocidade de chaveamento dos transistores (1013) e a velocidade de disparo dos neurônios (103) - os computadores atuais somente operam sequencialmente. Uma vez estabelecida uma rota ao longo do seu circuito, isto nunca irá mudar.
No nosso cérebro, ao contrário, os impulsos elétricos formam vastas redes dinâmicas, que evoluem constantemente, e que operam coletivamente. É por isto que é tão difícil transportar a forma de resolver problemas do cérebro humano para os computadores. Da mesma forma, o "circuito evolutivo" deste novo processador molecular é massivamente paralelo, permitindo interconexões simultâneas de até 300 bits.
Para construir o seu processador orgânico evolucionário, os cientistas usaram a DDQ, uma molécula hexagonal feita de nitrogênio, oxigênio, cloro e carbono. As moléculas DDQ se estabeleceram por conta própria, em um processo chamado automontagem, formando duas camadas sobre um substrato de ouro. As moléculas DDQ podem chavear entre quatro estados condutores - 0, 1, 2 e 3 - ao contrário dos sistemas binários dos computadores digitais, que estão limitados a 0s e 1s.
"A melhor parte é que aproximadamente 300 moléculas 'falam' umas com as outras de uma vez só durante o processamento das informações," explica Pati. "Nós realmente imitamos como os neurônios se comportam no cérebro." As cadeias de chaves moleculares, capazes de interagirem simultaneamente, poderão permitir a solução de problemas hoje intratáveis e para os quais não existem nem mesmo algoritmos que possam ser codificados para rodarem nos computadores atuais.
Isto está levando os cientistas a considerarem que essa nova arquitetura, se tornada prática, será capaz de produzir soluções para problemas como a previsão de calamidades naturais ou o surgimento de epidemias - exemplos de situações complexas demais para os computadores atuais. Para demonstrar essa capacidade, os cientistas simularam dois fenômenos naturais utilizando apenas seu processador molecular: a difusão de calor e a evolução de células cancerosas. Eles também resolveram problemas de lógica clássica, incluindo os complicados diagramas de Voronoi.
Como é baseado em uma camada molecular orgânica, o novo processador biologicamente inspirado ainda é capaz de se autoconsertar se surgir algum defeito - da mesma forma que, quando um neurônio morre, outro neurônio assume sua função. "Além de representar uma mudança conceitual do processamento serial com arquiteturas estáticas, nossa abordagem paralela e dinamicamente reconfigurável poderá fornecer meios de resolver problemas computacionais intratáveis por qualquer outro meio," dizem os pesquisadores em seu artigo.
Primeiro chip faz 40 anos
O primeiro chip ou microprocessador do mundo nasceu em 1971, ou seja, há 40 anos. Era o Intel 4004, unidade de processamento central (CPU) de 4 bits, projetado por uma equipe chefiada por Federico Faggin, Ted Hoff e Masatoshi Shima, os dois primeiros primeiros da Intel e o último da Busicom (depois Zilog). O primeiro chip tinha apenas 2.300 transistores.
Imagine, leitor, o salto que a microeletrônica conseguiu nessas quatro décadas, e quando o mundo ingressa na era dos superchips – que reúnem mais de 5 bilhões de transistores numa única pastilha de silício. No entanto, essa nova geração de microprocessadores ainda não mostrou todo o seu potencial. Os usuários ficarão realmente surpresos com o desempenho dos novos desktops, laptops, tablets, smartphones, televisores, videogames e outros aparelhos eletrônicos. Esses minúsculos componentes eletrônicos parecem fazer milagres.
Um bom exemplo do que chamamos superchips são os da geração Core, da Intel, os i3, i5 e i7, lançados pela empresa no Brasil, com a apresentação de de mais de 20 produtos de diversos fabricantes de laptops e outros dispositivos de tecnologia pessoal.
Esses chips multinúcleos, projetados para fazer processamento paralelo, foram concebidos para uma época em que as pessoas utilizam muito mais imagens do que no passado. “Essa utilização intensiva de imagens pode ser considerada uma das novas tendências da microeletrônica” – explica Fernando Martins, novo presidente da Intel no Brasil.
Essa nova geração de microprocessadores está, na realidade, mudando o cenário da eletrônica. Cada vez menores e mais rápidos, esses superchips consomem muito menos energia e são os responsáveis pela produção de imagens tridimensionais (3D) cada vez mais perfeitas, pela beleza e realismo dos novos videogames, pelo reconhecimento biométrico (de impressões digitais, da íris, da voz e da fisionomia) e pelos recursos cada vez mais inteligentes dos novos smartphones.
Com sua extraordinária capacidade de processamento de dados, sons e imagens, a nova geração de microprocessadores oferece à indústria recursos cada dia mais poderosos para laptops, desktops, smartphones, televisores e videogames – conforme anunciam os maiores fabricantes, como a Microsoft, a LG, a Samsung, a Motorola, a Dell e Sony.
A maior invenção do século 20 talvez tenha sido a do transistor, componente de estado sólido que veio substituir as antigas válvulas a vácuo (tríodos). Seus três inventores, William Shockley, John Bardeen e Walter Brattain, cientistas dos Laboratórios Bell, ganharam o Prêmio Nobel de Física de 1956.
A notícia foi divulgada no dia 1º de julho de 1948 e previa apenas duas aplicações para o novo componente eletrônico: nas centrais telefônicas e nos sistemas de transmissão de rádio. O primeiro transistor, criado pelos pesquisadores, com a aparência de uma aranha, está exposto no saguão principal dos Laboratórios Bell, em Murray Hill, nos Estados Unidos.
Para quem avalia o enorme impacto da microeletrônica na vida humana, contemplar aquela pequena gambiarra de laboratório na vitrine dos Bell Labs é algo tão emocionante quanto estar diante de um avião histórico como o 14-Bis, com o qual Santos-Dumont voou diante de centenas de pessoas nos Campos de Bagatelle, em Paris, em 23 de outubro de 1906. Ou contemplar a cápsula da Apollo 11, que levou os primeiros astronautas à Lua, em julho de 1969, no Air & Space Museum, de Washington.
O segundo grande salto da microeletrônica ocorreu em 1959, com a invenção do circuito integrado, associando diferentes tipos de componentes – como transistores, capacitores, resistores e indutores. Embora tenha tido diversos precursores, o mundo reconhece como seus inventores Jack Kilby e Robert Noyce.
Em 1971, com o lançamento do chip Intel 4004 e, em especial, seu sucessor, o Intel 8080, em 1974, a eletrônica vai dar um de seus maiores saltos, permitindo a construção dos primeiros microcomputadores (como os Sinclair, Apple, Commodore e TRS), calculadoras e dezenas de outros dispositivos e equipamentos eletrônicos. O 8080 se tornou famoso, por ser um chip ou circuito integrado programável que processava palavras de 8 bits.
Como serão os chips mais avançados de 2020? Essa é uma das perguntas feita a diversos especialistas que pensam mais seriamente o futuro da microeletrônica. As respostas são as mais variadas, embora tenham diversos pontos em comum: a miniaturização dos componentes estará chegando aos limites das dimensões das moléculas e átomos, no que poderá ser o domínio da nanotecnologia; o número de transistores poderá chegar a centenas de bilhões; suas funções se tornarão cada vez mais complexas e seu consumo de energia cada vez menor.
Criado um processador molecular que imita o cérebro humano
Uma equipe de pesquisadores do Japão e dos Estados Unidos anunciou a criação de um circuito capaz de evoluir e resolver problemas extremamente complexos de forma naturalmente paralela, de forma semelhante ao que acontece no cérebro humano. Inserido nas pesquisas da chamada computação molecular, o feito inédito representa uma mudança de paradigma em relação à atual computação digital, baseada na solução sequencial de problemas.
Segundo os cientistas, o circuito molecular orgânico é a primeira demonstração prática já feita de um "circuito capaz de evoluir", inspirado no mesmo processo usado pelo cérebro humano. Os circuitos de processamento de dados dos computadores digitais são estáticos - uma vez construídos, eles serão capazes de fazer sempre as mesmas operações.
Nos nossos cérebros, ao contrário, os circuitos de processamento de informações - os neurônios e suas redes - evoluem continuamente para resolver problemas novos e mais complexos. "Os computadores modernos são muito rápidos, capazes de executar trilhões de operações por segundo. Nossos neurônios, por outro lado, somente disparam cerca de mil vezes por segundo. Mas isso me permite ver você, reconhecê-lo, falar com você e ouvir alguém andando no corredor, tudo simultaneamente. Isso é uma tarefa impraticável mesmo para o mais rápido supercomputador," disse Ranjit Pati, um dos autores do trabalho.
Pati afirma que o computador molecular foi ideia do seu colega Anirban Bandyopadhyay, ambos atualmente pesquisadores da Universidade Tecnológica de Michigan. Seus colaboradores japoneses trabalham no Instituto Nacional de Ciências dos Materiais e no Instituto de Tecnologia da Informação do Japão.
As moléculas do processador orgânico podem chavear entre quatro estados condutores - 0, 1, 2 e 3 - ao contrário dos sistemas binários dos computadores digitais, que estão limitados a 0s e 1s. Apesar da aparente lentidão do cérebro humano em relação aos computadores - comparando a velocidade de chaveamento dos transistores (1013) e a velocidade de disparo dos neurônios (103) - os computadores atuais somente operam sequencialmente. Uma vez estabelecida uma rota ao longo do seu circuito, isto nunca irá mudar.
No nosso cérebro, ao contrário, os impulsos elétricos formam vastas redes dinâmicas, que evoluem constantemente, e que operam coletivamente. É por isto que é tão difícil transportar a forma de resolver problemas do cérebro humano para os computadores. Da mesma forma, o "circuito evolutivo" deste novo processador molecular é massivamente paralelo, permitindo interconexões simultâneas de até 300 bits.
Para construir o seu processador orgânico evolucionário, os cientistas usaram a DDQ, uma molécula hexagonal feita de nitrogênio, oxigênio, cloro e carbono. As moléculas DDQ se estabeleceram por conta própria, em um processo chamado automontagem, formando duas camadas sobre um substrato de ouro. As moléculas DDQ podem chavear entre quatro estados condutores - 0, 1, 2 e 3 - ao contrário dos sistemas binários dos computadores digitais, que estão limitados a 0s e 1s.
"A melhor parte é que aproximadamente 300 moléculas 'falam' umas com as outras de uma vez só durante o processamento das informações," explica Pati. "Nós realmente imitamos como os neurônios se comportam no cérebro." As cadeias de chaves moleculares, capazes de interagirem simultaneamente, poderão permitir a solução de problemas hoje intratáveis e para os quais não existem nem mesmo algoritmos que possam ser codificados para rodarem nos computadores atuais.
Isto está levando os cientistas a considerarem que essa nova arquitetura, se tornada prática, será capaz de produzir soluções para problemas como a previsão de calamidades naturais ou o surgimento de epidemias - exemplos de situações complexas demais para os computadores atuais. Para demonstrar essa capacidade, os cientistas simularam dois fenômenos naturais utilizando apenas seu processador molecular: a difusão de calor e a evolução de células cancerosas. Eles também resolveram problemas de lógica clássica, incluindo os complicados diagramas de Voronoi.
Como é baseado em uma camada molecular orgânica, o novo processador biologicamente inspirado ainda é capaz de se autoconsertar se surgir algum defeito - da mesma forma que, quando um neurônio morre, outro neurônio assume sua função. "Além de representar uma mudança conceitual do processamento serial com arquiteturas estáticas, nossa abordagem paralela e dinamicamente reconfigurável poderá fornecer meios de resolver problemas computacionais intratáveis por qualquer outro meio," dizem os pesquisadores em seu artigo.
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Sem fôlego? Então deixo algum tempo para a reflexão...
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