Comercialmente, os LEDs têm perdido parte de seu prestígio para OLEDs, AMOLEDs, Super AMOLEDS, qHDs e sabe-se lá quais mais virão. Entretanto, LEDs são o principal dos pilares da tecnologia de consumo. Com uma longa história de pesquisa e desenvolvimento, todas essas novas tecnologias não seriam possíveis por meio de meros blinkenlights. O LED sempre reinou como um benevolente padrinho para todas elas.
Diodos de luz
Acontece que a ciência felizmente só anda para frente e para provar isso, não só um time de primeira do MIT criou diodos de luz que tornam chips fotônicos de silício possíveis, como toda a pesquisa foi coordenada por uma cientista de altíssimo calibre.
Além do fato de ser lindo contemplar um trabalho tão inovador a ser desenvolvido por uma mulher, em um ecosistema acadêmico sumariamente dominado por nós, rapazes, a descoberta tem um valor extremamente significativo para a indústria de consumo e certamente mudará seu panorama em um curto espaço de tempo.
A técnica utilizada na fabricação é a mesma empregada na manufatura de microprocessadores padrão. A grande sacada do projeto foi converter os condutores (pathways) para o formato fotônico, em invés do eletrônico, em processadores de computador e placas de circuito integrado.
Em eletrônica, um diodo é uma espécie de portal por onde passam elétrons em uma direção específica. No caso dos LEDs, além disso, eles também emitem luz durante essa passagem.
No caso deste projeto liderado pela Prof. Caroline Ross, do MIT, os novos diodos foram feitos a partir de uma fina camada de granada, um mineral da família dos nesosilicatos que tem sido utilizado desde a Idade do Bronze como abrasivo e também como pedra preciosa.
A granada (garnet) oferecia uma vantagem especial para a empreitada de pesquisa da professora. Ela é transparente em uma direção e opaca em outra quanto à sua característica basal de refração da luz. Ela é utilizada em sua forma endurecida como depósito no wafer de silício durante o processo de fabricação do microprocessador. Mas foi exatamente aí que os engenheiros descobriram o pulo do gato.
Basicamente, com as mesmas ferramentas e procedimentos para a construção de microprocessadores que já existe, é possível criar um circuito de silício cujas inter-conexões sejam ópticas ao invés de eletrônicas. Fótons movem-se extremamente mais rápido que eléctrons em meta-materiais transparentes — tal qual a granada, por exemplo. Mas não foi meramente um golpe de sorte dos engenheiros escolhe-la para o trabalho.
No último dia 13, a professora Caroline Ross publicou um texto sobre um profundo trabalho de pesquisa nessa direção, na qual o dispositivo em questão, análogo ao diodo eletrônico, permite a corrente elétrica fluir em uma direção, porém a bloqueia em outra, criando uma via única para a luz ao invés da eletricidade como produto final da condução.
Adicionalmente, condutores ópticos podem carregar uma quantidade substancialmente maior do que os seus pares electrônicos. Segundo a professora e sua turma, as centenas de cabos e condutores de cobre que conectam memória, placas e circuitos em um CPU, ao serem substuídas com chips fotônicos à base de diodos de luz, podem levar placas-mãe a terem não mais do que apenas 10 ou 20 canais.
Em muitos dos sistemas de comunicação de hoje, os dados viajam através de feixes de luz transmitidos através de fibras óticas. Uma vez que o sinal óptico chega ao seu destino, é convertido em sua forma eletrônica e processado através de circuitos que o convertem novamente em luz por meio de um laser. O novo dispositivo proposto pela pesquisa da Dra. Carol Ross elimina esses passos de conversão, permitindo que o sinal de luz seja processado diretamente, sem intermediações.
Para chegar a tal ponto, ela e toda a sua equipe quebraram a cabeça para encontrar um material que fosse ao mesmo tempo transparente e magnético, algo próximo de um elefante branco e que demonstra condições que raramente ocorrem entre os minerais.
A granada é bastante desejável nessa condição, uma vez que possui um índice de refração (a dobradura da luz a medida que ela entra em um material) bastante particular, reflectindo a luz em uma direção ao invés de outra, dependendo de para onde se aponte o feixe de luz.
Em resumo, o trabalho de Ross torna finalmente possível a fabricação de processadores 100% ópticos. E o melhor: utilizando o mesmo maquinário e metodologias atuais.
Em um futuro bem próximo, processadores ópticos devem ser utilizados para redes, primariamente em backbones e roteadores. Especialmente pelo fato de serem monstros famintos que consomem grandes quantidades de energia, em decorrência de seu tamanho e da formatação atual de seus hardwares.
Com sorte, não muito depois, essas belezinhas podem começar a circular entre nós, meros consumidores mortais, em nossas casas e escritórios, oferecendo-nos redes de no mínimo 100 Gbps, tão logo esses novos diodos de luz do MIT podem ser compactados em um tamanho capaz de ser digerido pela indústria hoje.
Atualmente eles tem o tamanho de 400 nm (nanômetros), mais ou menos 20 vezes o tamanho de um transistor comum. Muito embora os pesquisadores assegurem que a evolução do escalonamento deva ocorrer rapidamente.
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Sun tinha um projeto do tipo em parceria com o Departamento de Defesa dos EUA há muitos anos. Nunca mais ouvi falar disso. Será que foi pro brejo?
Nossa, o texto foi tão grande que me deu até cansaço rsrsrs.
Voltando, de nada adianta evoluir a velocidade das redes se nossos HDs (e cia) continuarem “lentos” como são atualmente.
Uma tendência que já se observa hoje é que, para aplicações de alta performance, o armazenamento de alta velocidade tem sido feito usando dispositivos de estado sólido (SSDs) e o armazenamento magnético (HDs) tem permanecido como opção barata. Se houver otimização nos processos de fabricação dos SSDs e redução dos custos, poderemos dizer adeus ao armazenamento magnético ainda nesta década. Por não terem partes mecânicas, os SSDs tem potencial para apresentarem velocidades muito melhores, mas esse potencial ainda não foi aproveitado porque o barramento em que os SSDs são ligados é o mesmo usado para os lentos dispositivos ópticos e magnéticos. Existe a necessidade da criação de um barramento mais veloz, e isso é algo que deve ocorrer num futuro próximo.
Foi por isso que eu disse e cia, eu sei que a tecnologia não deve “esperar” outro departamento evoluir, porém qual vai ser a utilidade de ter uma conexão de mais de 100GB com a internet (o que, segundo o autor do texto não deve demorar) com o hardware atual?
DISAGREE. e em casos de equipamentos de redes que ligam continentes, que que tem a ver a velocidade de disco? não é bom que a “velocidade das redes” aumente para que tenhamos acesso mais rapido a conteudo entre continentes, e que nossos provedores possam nos fornecer links mais decentes com valores menores? o investimento em pesquisa em tecnologia em qualquer area traz só beneficios. cabe de cada pesquisador pesquisar o que essas pesquisas vão beneficiar, e o mercado começar a adotar essas tecnologias para melhorar o que for possivel. esse é meu ponto de vista
se alguem discordar de mim, da um thumbs down ae ;D
Thumb down aushaushuahsuahsu
Não estava falando do ponto de vista das empresas, que obviamente serão beneficiadas com esta descoberta, estava falando do ponto de vista de um simples heavy user com seu PC “”"”"Top”"”"” que não aproveita de toda sua conexão com a internet.
Pelo que entendi, a nova tecnologia revoluciona a base de todos os dispositivos que existem hoje. É óbvio que as memórias também evoluirão, podendo inclusive, futuramente, existir memórias “flash” puramente ópticas e com muito mais capacidade que o seu HD.
“”"”"”"”"”"”"”"”"e cia”"”"”"”"”"”"”"”
O HD é o Gargalo computacional, se fosse usado como memória ram, mal conseguiríamos utilizar interfaces minimalistas que consomem 15 / 30MB de RAM, isso sem falar da extrema lenridão.
O HD é o Gargalo computacional, se fosse usado como memória ram, mal conseguiríamos utilizar interfaces minimalistas que consomem 15 / 30MB de RAM, isso sem falar da extrema lentidão.
#WIN
Taqueopario que negócio bacana!
Mas o que não ficou claro é seguinte: Ok que esta tecnologia eliminaria canais de comunicação na placa, porém, como será “dispensado” o uso de conversores A/D e/ou D/A, já que o computador ainda entende somente “0″ e “1″??? Até onde entendi, continuaria um gap de velocidade aí… claro, o aumento também será absurdo, e provavelmente muito vantajoso…
Bem lembrado… Mas, com o passar do tempo, os conectores também devem virar óticos.
Seria ótimo ter internet de 100Gbps no Brasil. só com chips óticos pra isso acontecer aqui!
Nem com isso, esse país é ridículo de mais!!!
Como eles resolveram a questão: “A luz [normalmente] não faz curvas” ?? A grande vantagem da corrente elétrica é a possibilidade de aproveitar espaços disponíveis para usar como caminhos – parte importante no processo de miniaturização dos sistemas.
Se forem necessários refletores para trocar o sentido, não vai haver perda e/ou algum outro problema? Ou até falta de espaço para os refletores?
A luz faz curva \o/
Lendo o seu comentário entrei na mesma duvida.
Como vão fazer a luz seguir um caminho?
Os circuitos eletrônicos podem ser “direcionados” por vários meios, como as trilhas de cobre ou outros materiais equivalentes…
Acho que é como as fibras óticas…
Da mesma forma como trabalham as fibras ópticas, pode-se direcionar a luz para onde quiser, inclusive fazendo curvas. E não é necessário usar refletores, basta trabalhar com as diferenças nos índices de refração dos materiais. Isso já é feito em telecomunicações há muitos anos, e também será possível na eletrônica.
Pois então, esqueci completamente que já tinha isso nas fibras óticas…
. Valeu por lembrar 
qHD não é resolução de tela?
PS: Alguns comentários estão com problema no dedinho verde…
Já sabemos, estamos checando!
http://tecnoblog.net/forum/topic/comentarios-sem-thumb-up
Aproveita e aumenta os níveis de reply
3 não faz nas cocegas.
Correto @Kantaro. qHD não é tecnologia necessariamente.
Valeu pelo toque. Cheers.
As pessoas na internet brigam tanto pela Apple, pela Microsoft, pelo Google e esquecemos que o futuro também é feito dentro das universidades. O que seria do mundo sem o MIT e suas inúmeras contribuições para o mundo da tecnologia?
Parabéns ao Tecnoblog por nos informar dessas inovações do meio acadêmico!
Na verdade, o futuro é feito dentro do meio acadêmico. Apple, Google & cia apenas filtra o que está vindo de lá, junta A + B e cria novos produtos.
Sem o meio acadêmico essas empresas não teriam insumo. O problema é que ler um artigo é chato, acompanhar o que acontece no meio científico é tedioso. Sorte nossa que agora temos um San para traduzir o que vem de lá para nós
Acho que é mais um trabalho conjunto entre amabas as partes. As empresas inovadoras levam as tecnologias de forma rápida para o mundo e a Microsoft, por exemplo, possui um setor de pesquisas próprio.
Na faculdade onde estudo, por exemplo, estão desenvolvendo um sistema que consegue identificar Libras utilizando vídeos e o Kinect. É um produto interessante, mas supondo que fosse algo de interesse comercial das gigantes do Vale do Silício, o projeto teria patrocínio, mais pessoas talentosas trabalhando nele e maior impacto de forma geral. Minha faculdade não é nenhum polo de tecnologia, imagine o que está sendo desenvolvido de interessante em todo o mundo?
Em uma palestra, o presidente da SBC disse que era importante aumentarmos o valor que é pago para os pesquisadores no país, porque estamos “perdendo” as melhores mentes para o mercado. Afinal de contas, é complicado fazer mestrado e poder estar ganhando 2 a 4 vezes mais no mercado de trabalho….
O que quero dizer, é que as empresas investindo colaboram para que as faculdades produzam mais e pessoas talentosas sejam melhores aproveitadas, por isso acho que a tecnologia é feita em ambos os lugares.
E sim, é tedioso, por isso agradeço ao San!
Puwrra, que comentário legal.
No sentido de generoso, especialmente pq acabei de chegar.
Cheers Breno e Gabriel.
Mermo.
Se aumentasse o salario dos pesquisadores eu ficaria feliz, mas infelizmente ouço isso desde que eu comecei a me interessar em informática.
Pesquisadores ganham muito mais fora do país do que aqui no Brasil.
Espero que isso mude.
Uma curiosidade: Uma empresa gigante que investe pouquíssimo em pesquisa é a Apple.
Curti a imagem mostrando a luz indo pra um lado só
Juro que li “computação fodonica”.
Mas fora isso, ótimo texto, muito bem escrito, parabéns!
HaHaHaHaHaHaHaHaHaHaHaHaHaHaHaHaHaHa!