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10 de março de 2011

Tecnologia microscópica é o futuro do computador de casa

O engenheiro Parthasaranthy Ranganathan e seu protótipo
Nanoeletrônica cria processadores em exaescala e reduz consumo energético


Pesquisadores da Hewlett-Packard (HP) propuseram uma reavaliação fundamental do computador moderno para a próxima Era da Informação, a da nanoeletrônica - um casamento de memória e capacidade de computação que pode reduzir drasticamente a energia usada pelos computadores.

Hoje, o microprocessador é o centro do universo da computação. A um custo energético alto, a informação é movimentada, primeiro, para ser usada na computação e, depois, armazenada. A nova abordagem seria associar o processamento à memória para diminuir o transporte de dados e diminuir a utilização de energia.

A indústria de semicondutores advertia há muito tempo sobre um conjunto de possíveis gargalos, descritos como "the wall" (a parede), um ponto no tempo em que não haveria mais como continuar as cinco décadas de progresso na redução contínua do tamanho dos transistores usados na computação.

Se não houver mais como diminuir o tamanho dos transistores, isso diminuirá o índice de inovação de eletrônicos e encerrará um aumento exponencial na velocidade dos supercomputadores mais poderosos do mundo, que ficam mil vezes mais rápidos toda década.
Entretanto, em um artigo publicado na revista "IEEE Computer" em janeiro, o engenheiro elétrico Parthasaranthy Ranganathan oferece uma alternativa radical aos projetos atuais dos computadores. O projeto dele permitiria novos designs para produtos eletrônicos voltados ao consumidor e para a próxima geração de supercomputadores, conhecidos como processadores em exaescala.

Modelo atual. Atualmente os computadores funcionam transferindo dados constantemente entre memórias mais rápidas e mais lentas. Próximo ao processador, os sistemas guardam os dados usados com maior frequência e os movem para locais de armazenamento mais lentos e mais permanentes apenas quando eles se tornam necessários aos cálculos em progresso.

Sob esse ponto de vista, o microprocessador é o centro do universo da computação, mas, em termos de gasto de energia, a movimentação da informação - primeiro para a acessar e depois para a armazenar - gasta a quantidade de energia que seria usada na real operação de computação.

Além disso, o problema vem piorando rapidamente porque a quantidade de dados consumidos pelos computadores está crescendo em velocidade ainda maior do que a alcançada pelo aumento do desempenho das máquinas. Tanto é que a empresa IBM vai finalizar, em 2012, um computador que consumirá 15 megawatts de energia, mais ou menos a quantidade utilizada por 15 residências.

Então, qual será o aparelho mais importante daqui a dez anos? "Claramente vai ser algo relacionado a dados; não sobre ciência de foguetes. No futuro, toda peça de armazenagem virá com um computador embutido", acredita o engenheiro Ranganathan.

Energia
Usina. Um computador em exaescala construído a partir dos atuais microprocessadores exigiria 1,6 gigawatts. Isso seria o equivalente a 1,5 vez a eletricidade produzida por uma usina nuclear.


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