Transístor inteligente: componente marca novo momento na microeletrônica

Transístor inteligente

Transístor inteligente tem a seu favor uma porta adicional de programação (azul), e também uma porta tradicional de controle (vermelho)

Um transistor inteligente foi desenvolvido por engenheiros da Universidade de Viena, na Áustria. Além disso, ele pode ser controlado dinamicamente, em tempo de execução, com o propósito de executar diferentes tarefas lógicas.

Transístor inteligente

Sendo assim, as possibilidades de design de chips se abrem. Consequentemente, um novo mercado de eletrônicos também surge no campo da inteligência artificial. E ainda engloba as redes neurais, e a lógica multibits, que funciona com mais valores do que apenas 0 e 1, aproximando a eletrônica da computação quântica.

Por outro lado, é preciso ter em mente que um transistor é um componente eletrônico projetado para sempre fazer a mesma coisa.

Contudo, o transístor possibilita que a corrente elétrica flua ou não. Isso depende de uma tensão elétrica que é aplicada ou não a um eletrodo de controle. Porém, só é possível neste caso a construção de circuitos lógicos, memórias, processadores, etc.

Uma nova era se aproxima

Ainda sim, este componente “inteligente” que funciona de modo controlado, promete abrir toda uma nova era de manipulação das informações, com uma flexibilidade para projetos. E isso seria algo impensável com a tecnologia de hoje.

Como o transístor é feito?

Ele não é feito de silício, como muitos pensavam, mas sim de germânio. Este é um semicondutor com propriedades até melhores que o silício. Porém, mais difícil de trabalhar. Recentemente, outra equipe utilizou germânio para criar transistores que operam como qubits para computadores quânticos.

Já a forma como a eletricidade é levada em um transístor depende do material de que ele é formado: ou existem elétrons em movimento livre, que carregam uma carga negativa, ou podem estar faltando elétrons nos átomos, de maneira que esse ponto esteja com carga positiva. Ou seja, uma “lacuna”, que também pode se mover por meio do material no sentido oposto.

No novo transístor, tanto elétrons quanto lacunas são manipulados simultaneamente.

Já a arquitetura de duas portas possibilita controlar separadamente os elétrons (cargas negativas) e as lacunas (cargas positivas).

Lógica multivalorada e utilização industrial

Demonstração por um circuito simples revelou que as quatro operações aritméticas podem ser construídas com apenas 24 transistores inteligentes. Se fosse, seriam 160 transistores comuns de silício.

Além disso, essa flexibilidade se torna interessante para o campo do hardware voltado à inteligência artificial. Neste caso, da chamada lógica multivalorada, na qual componentes conhecidos como multibits trabalham não somente com 0 ou 1, e sim com um maior número de estados possíveis, fazendo uma ponte entre a eletrônica e a computação quântica.

Futuro

Vale ressaltar que a aplicação industrial desta nova tecnologia não é algo distante no futuro. Isso porque o germânio já é utilizado pela indústria microeletrônica, o que não exige nenhum processo de fabricação completamente novo.

Ela ainda pode ser mais simples. Um exemplo é que hoje os semicondutores necessitam ser dopados. Ou seja, enriquecidos com átomos de outros elementos. E isso não é preciso com o transístor feito de germânio, já que ele é produzido de germânio puro.

*Foto: Unsplash

Transístor inteligente tem a seu favor uma porta adicional de programação (azul), e também uma porta tradicional de controle (vermelho)

Um transistor inteligente foi desenvolvido por engenheiros da Universidade de Viena, na Áustria. Além disso, ele pode ser controlado dinamicamente, em tempo de execução, com o propósito de executar diferentes tarefas lógicas.

Transístor inteligente

Sendo assim, as possibilidades de design de chips se abrem. Consequentemente, um novo mercado de eletrônicos também surge no campo da inteligência artificial. E ainda engloba as redes neurais, e a lógica multibits, que funciona com mais valores do que apenas 0 e 1, aproximando a eletrônica da computação quântica.

Por outro lado, é preciso ter em mente que um transistor é um componente eletrônico projetado para sempre fazer a mesma coisa.

Contudo, o transístor possibilita que a corrente elétrica flua ou não. Isso depende de uma tensão elétrica que é aplicada ou não a um eletrodo de controle. Porém, só é possível neste caso a construção de circuitos lógicos, memórias, processadores, etc.

Uma nova era se aproxima

Ainda sim, este componente “inteligente” que funciona de modo controlado, promete abrir toda uma nova era de manipulação das informações, com uma flexibilidade para projetos. E isso seria algo impensável com a tecnologia de hoje.

Como o transístor é feito?

Ele não é feito de silício, como muitos pensavam, mas sim de germânio. Este é um semicondutor com propriedades até melhores que o silício. Porém, mais difícil de trabalhar. Recentemente, outra equipe utilizou germânio para criar transistores que operam como qubits para computadores quânticos.

Já a forma como a eletricidade é levada em um transístor depende do material de que ele é formado: ou existem elétrons em movimento livre, que carregam uma carga negativa, ou podem estar faltando elétrons nos átomos, de maneira que esse ponto esteja com carga positiva. Ou seja, uma “lacuna”, que também pode se mover por meio do material no sentido oposto.

No novo transístor, tanto elétrons quanto lacunas são manipulados simultaneamente.

Já a arquitetura de duas portas possibilita controlar separadamente os elétrons (cargas negativas) e as lacunas (cargas positivas).

Lógica multivalorada e utilização industrial

Demonstração por um circuito simples revelou que as quatro operações aritméticas podem ser construídas com apenas 24 transistores inteligentes. Se fosse, seriam 160 transistores comuns de silício.

Além disso, essa flexibilidade se torna interessante para o campo do hardware voltado à inteligência artificial. Neste caso, da chamada lógica multivalorada, na qual componentes conhecidos como multibits trabalham não somente com 0 ou 1, e sim com um maior número de estados possíveis, fazendo uma ponte entre a eletrônica e a computação quântica.

Futuro

Vale ressaltar que a aplicação industrial desta nova tecnologia não é algo distante no futuro. Isso porque o germânio já é utilizado pela indústria microeletrônica, o que não exige nenhum processo de fabricação completamente novo.

Ela ainda pode ser mais simples. Um exemplo é que hoje os semicondutores necessitam ser dopados. Ou seja, enriquecidos com átomos de outros elementos. E isso não é preciso com o transístor feito de germânio, já que ele é produzido de germânio puro.

*Foto: Unsplash

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