Seis tecnologias que vão aumentar a velocidade dos computadores no futuro

Processadores em camadas, armazenamento em DNA e circuitos ópticos são algumas das promessas

No futuro, os computadores vão poder armazenar informações em HDs microscópicos feitos de DNA, trocar a corrente elétrica pela luz e contar com processadores quânticos. Essas tecnologias prometem aumentar a velocidade das máquinas. Enquanto elas ainda são desenvolvidas em laboratório, outros recursos que prometem deixar os computadores muito mais rápidos do que os atuais já devem chegar em 2019.

Entre elas, estão os chips empilhados da Intel e o design com múltiplos processadores da AMD, ambas previstas para o próximo ano. Confira a seguir mais detalhes a respeito dos avanços que devem chegar em breve no mercado e prometem computadores cada vez mais rápidos.

Processadores com vários chips:

A AMD demonstrou uma nova tecnologia que deve estrear nos futuros processadores Epyc, que são destinados a servidores e estão previstos para desembarcar no mercado em 2019. A ideia é reunir vários “chiplets” em um único pacote. Na prática, é como se em cada unidade funcionassem dois ou mais CPUs, conectados por uma via de alta velocidade e baixa latência.

Com o aumento de densidade dos processadores, o custo de produção deve cair, enquanto a escalabilidade, questão decisiva em servidores, promete aumentar. Assim, computadores equipados com essas CPUs podem garantir ganhos de performance. Embora o Epyc não seja voltado a consumidores comuns, é comum que soluções de design que aparecem em processadores de servidores apareçam em produtos para o consumidor no futuro.

Tecnologia Optane:

A Intel investiu pesado na tecnologia Optane e já colhe frutos dessa iniciativa na forma das unidades de mesmo nome, que se comportam como aceleradores de memória em computadores que não possuem SSDs.

Nesse cenário, o Optane garante ganhos relevantes de performance. Segundo a Intel, o desempenho sobe em 28 %, além de trazer velocidade 1.400 % maior no acesso de dados em relação a um computador de mesmas especificações e sem o recurso. A fabricante pretende expandir a oferta de SSDs que contam com a tecnologia para consumidores domésticos, além de lançar novos tipos e memória RAM contando com o acelerador.

Empilhando processadores:

Imagem mostra as camadas que devem formar processadores Foveros da Intel — Foto: Divulgação/Intel

A ideia dos chiplets da AMD busca aumentar a densidade de unidades de processamento por CPU, mas não é a única. A Intel recentemente demonstrou uma tecnologia batizada de Foveros, que pode permitir a fabricação de processadores em camadas no futuro, empilhando estruturas como forma de aumentar a performance e diminuir os gastos de produção. Outra vantagem do modelo é a potencial queda no consumo de energia.

Assim como os chiplets da AMD, a tecnologia Foveros não é apenas um projeto, e produtos com a característica estão previstos para chegar ao consumidor final já no segundo semestre de 2019.

Armazenamento em DNA

O armazenamento em DNA – ou em outras moléculas complexas – já está sendo desenvolvido, mas ainda não há previsão de quando a tecnologia pode se tornar uma realidade. A sequência guarda informações genéticas de muitos anos de evolução. Segundo cientistas, caso sejam armazenados todos os filmes já produzidos na história em DNA, o resultado seria menor que um cubo de açúcar, com duração de mais de 10 mil anos.

Além da alta densidade, o DNA é extremamente resiliente, como podemos observar nos registros fósseis de espécies desaparecidas há milhares de anos. Outra vantagem é que a sequência pode ser facilmente replicada, algo que nosso organismo faz de forma natural a todo momento.

Circuitos ópticos:

Circuitos óticos (ou fotônicos) podem levar a computadores muito mais eficientes e rápidos — Foto: Divulgação/StellarNet

Um dos grandes problemas em torno de qualquer dispositivo eletrônico é a dissipação de energia na forma de calor. Utilizando materiais tradicionais e enviando informação na forma de sinais elétricos entre eles, é possível perceber o aumento da temperatura de acordo com a performance. Quanto mais eletricidade corre pelo circuito, maior a resistência que essa corrente encontra – e essa energia “a mais” gasta na resistência é liberada na forma de calor.

A alta temperatura em eletrônicos vai além do desconforto da superfície quente no celular ou do som alto das ventoinhas de um computador. Esse calor liberado é uma forma de desperdício, o que em data centers e grandes servidores, por exemplo, é um problema de engenharia e de custo.

Uma forma de contornar essa situação é criar circuitos que troquem informações por meio de impulsos de luz, mais ou menos como funcionam as fibras ópticas da Internet. Além de eliminar o problema da geração de calor e do desperdício energético, a luz pode gerar circuitos e computadores de 10 a 100 vezes mais rápidos em relação aos sistemas atuais.

Computadores quânticos:

A computação quântica já é uma realidade, e, embora suas aplicações ainda estejam distantes do uso no dia a dia, os avanços do setor têm sido constantes. Só em 2018, dois novos computadores com a tecnologia foram anunciados, ambos recordistas em especificações e performance: em março, o Bristlecone, do Google, e em dezembro, o IonQ, com 79 qubits. Ainda em maio, cientistas mostraram uma técnica que torna os computadores quânticos ainda mais rápidos e confiáveis.

A medida de qubits dá uma ideia da capacidade de trabalho de cada computador, mas apenas testes reais com problemas matemáticos podem aferir a capacidade real de processamento de cada um. A IonQ, por exemplo, afirma que sua máquina bateu margem de acerto de 73% durante os testes, valor recorde entre qualquer computador submetido ao algoritmo Bernstein-Vazirani.

Fonte: Anand Tech, Ars Technica, Tom’s Hardware, Phys.org, Wired

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