IBM conseguiu fazer transistores menores do que 1 nm. Mas o que isso significa?

Pesquisadores da IBM desenvolveram transistores de computador com menos que um nanômetro (nm) – a bilionésima parte de um metro –, significativamente menores que aqueles usados em supercomputadores e sistemas complexos de inteligência artificial. Mesmo que se trate de um avanço tecnológico em relação ao tamanho de importantes componentes usados na produção de chip, qual é a verdadeira vantagem da nova arquitetura denominada “NanoStack”? Basicamente, diminuir o tamanho dos transistores permite que mais espaço seja reservado a outros componentes do chip, o que pode aumentar sua eficiência. Empilhamento de bilhões de transistores A tarefa dos transistores consiste em atuar como interruptores do fluxo de corrente elétrica. É por causa desse papel de controle dos sinais elétricos que são necessários bilhões ou até trilhões de transistores em um única placa de silício: eles permitem que chips processadores ou de memórias realizem seus trabalhos dentro de computadores. Esse trabalho de interromper o sinal é vital para executar qualquer comando de computador: a rigor, você pode imaginar o "0" do código binário, a linguagem entendida pelos computadores, como ausência de corrente elétrica. Já o "1" pela passagem do sinal elétrico. Essas combinações de zeros e "uns" que permitem você usar sua máquina pessoa para diferentes funções. Os novos transistores desenvolvidos pela IBM medem 0,7 nanômetros, o que é um avanço espacial em relação aos transistores modernos padrões de 2 nanômetros. Colocar mais tecnologia em um espaço cada vez menor é um objetivo constante da indústria de computadores, que pode, com isso, gastar menos com componentes e melhorar a experiência do usuário com máquinas e serviços cada vez mais compactos e econômicos. Para você ter uma ideia do ganho em espaço, imagine que um projeto típico de chip de 2 nm possa abrigar cerca de 50 bilhões de transistores num espaço do tamanho de uma unha humana. Com os novos componentes, espera-se que os cientistas sejam capazes de produzir chips com quase 100 bilhões de transistores cada nesse mesmo espaço - um salto e tanto. Dentro de um pequeno chip como esse, pesquisadores da IBM foram capazes de estabelecer bilhões de estruturas responsáveis por uma potência de processamento jamais imaginada poucas décadas atrás Divulgação/IBM Esse feito só foi possível graças à técnica de “nanoempilhamento”, apresentada no Simpósio de Tecnologia e Circuitos VLSI em junho de 2025. Ela foi desenvolvida com o objetivo de lidar com superaquecimento e outros problemas que acompanham o processo de reduzir o tamanho de transistores para menos de 2 nm. Para "empilhar" vários transistores, afinal, é necessário garantir que o funcionamento de cada um deles não atrapalhe o do outro. É uma tarefa difícil, já que eles são bem sensíveis a variações de temperatura, por exemplo. "O que acontece aqui é que, na verdade, empilhamos o dispositivo. Eu chamo isso de empilhamento, mas também de escalonamento. Empilhamento na direção vertical, de modo que a parte frontal de cada transistor e a parte traseira de cada transistor possam ser contatadas independentemente para sinal e energia”, explica Huiming Bu, vice-presidente do setor global de semicondutores da IBM, em uma coletiva de imprensa. Processamento computacional ampliado Com a aplicação dos minúsculos transistores, os cientistas e representantes da IBM esperam, em relação aos componentes atuais, um desempenho 50% superior e uma redução no consumo de energia de 70%. Eles acreditam que a tecnologia irá substituir os transistores comuns do mercado em um prazo de cinco anos. Leia mais notícias: As aplicações do projeto NanoStack em larga escala tem potencial de modificar o funcionamento e a eficiência de equipamentos que demandam grandes bases de processamento, como a indústria computacional e os setores de inteligência artificial e computação quântica. “Se pudermos continuar aprimorando a plataforma, usando chipsets mais eficientes e poderosos, isso só ajudará a acelerar o desenvolvimento da computação clássica que acompanha a computação quântica”, afirma Jay Gambetta, diretor de pesquisa da IBM, na coletiva de imprensa.