Computação instantânea: silício adquire propriedade da ferroeletricidade

Computação instantânea: silício adquire propriedade da ferroeletricidade
Redação do Site Inovação Tecnológica
30/04/2009
Boot instantâneo: silício adquire propriedade da ferroeletricidade
Os pesquisadores fizeram coincidir o espaçamento entre os átomos de silício e o espaçamento entre os átomos do titanato de estrôncio, permitindo que o silício acomodasse o titanato de estrôncio e apresentasse a propriedade da ferroeletricidade.[Imagem: Jeremy Levy, University of Pittsburgh]

Um grupo de cientistas de várias universidades norte-americanas conseguiu adicionar a propriedade da ferroeletricidade aos transistores tradicionais de silício, usados na fabricação dos microprocessadores e da maior parte dos chips.

Com a ferroeletricidade, os computadores não perdem os dados quando são desligados, o que significa que eles estarão sempre prontos para o uso, como já acontece hoje com os cartões inteligentes usados pelos bancos e em várias aplicações de segurança.

Computação instantânea

O ritmo alucinado que a vida moderna tomou muitas vezes torna inaceitável a demora que leva um computador para dar o boot, carregar o sistema operacional e ficar pronto para o uso.

Embora esse fenômeno não impacte muito o usuário doméstico, a chamada computação instantânea, na qual o computador fica pronto para uso imediatamente ao ser ligado, pode fazer grande diferença no ambiente industrial e das grandes corporações, onde os computadores costumam travar justamente quando mais se precisa deles - e a espera pela sua reinicialização pode representar prejuízos reais.

Materiais ferroelétricos

Os materiais ferroelétricos permitem a criação de memórias eletrônicas de alta eficiência e baixo consumo de energia. Com elas, os computadores poderão fornecer dados aos usuários de forma instantânea, sem que eles precisem esperar pelo tradicional boot.

Os pesquisadores depositaram titanato de estrôncio - uma variante normalmente não ferroelétrica do material ferroelétrico que é usado nos cartões inteligentes - sobre o silício, o principal componente das memórias e circuitos integrados em geral. O resultado foi um silício com um estado ferroelétrico.

"Vários transistores híbridos têm sido propostos tendo-se em mente especificamente a ferroeletricidade," explica o Dr. Darrell Schlom, que coordenou a pesquisa. "Ao criar a ferroeletricidade diretamente sobre o silício nós estamos trazendo essa possibilidade mais perto da realização."

Ainda há desafios a vencer e mais pesquisas serão necessárias até que a computação instantânea torne-se uma realidade, mas colocar os dois tipos de material em contato diretamente, sem qualquer camada intermediária, é um passo importante.

Bibliografia:
A Ferroelectric Oxide Made Directly on Silicon
Maitri P. Warusawithana, Cheng Cen, Charles R. Sleasman, Joseph C. Woicik, Yulan Li, Lena Fitting Kourkoutis, Jeffrey A. Klug, Hao Li, Philip Ryan, Li-Peng Wang, Michael Bedzyk, David A. Muller, Long-Qing Chen, Jeremy Levy, Darrell G. Schlom
Science
17 April 2009
Vol.: 324: 367-370
DOI: 10.1126/science.1169678

Processador Core i7

O Core i7 é o primeiro processador da Intel com controlador de memória integrado, recurso já disponível nos processadores da AMD desde o Atlhon 64 . Ele é baseado na arquitetura Core, assim como o Core 2 Duo e Core 2 Quad, porém com diversos aprimoramentos para o aumento do desempenho (microarquitetura Nehalem) e usando um novo soquete chamado LGA 1366.

Todos os demais processadores da Intel utilizam um controlador de memória externo localizado no chip ponte norte (também conhecido como MCH ou Hub Controlador de Memória) do chipset. Isto significa que com outros processadores da Intel o chipset (e conseqüentemente a placa-mãe) é o componente que determina qual a tecnologia e a quantidade de memória que você pode instalar no micro. Como no Core i7 o controlador de memória está embutido no processador, é este – e não mais o chipset – que define qual tecnologia e a quantidade de memória você pode ter instalada no micro. A placa-mãe, no entanto, pode ter uma limitação na quantidade de memória instalada. O controlador de memória integrado no Core i7 aceita apenas memórias DDR3 (até 1,6 V; memórias que requerem mais do que isto não funcionarão e podem inclusive danificar o processador) e suporta a nova arquitetura de três canais de memória. Os modelos lançados até agora suportam apenas memórias DDR3-800 e DDR3-1066.

A arquitetura de três canais permite ao processador acessar três módulos de memória ao mesmo tempo para gravar e ler dados, aumentando a quantidade de bits que são transferidos por pulso de clock de 128 (na arquitetura de dois canais) para 192. Em teoria a arquitetura de três canais oferece um aumento de 50% na largura de banda em relação à arquitetura de dois canais rodando com o mesmo clock. Por exemplo, memórias DDR3-1333 trabalhando no modo de dois canais têm uma taxa de transferência máxima teórica de 21 GB/s, enquanto que na arquitetura de três canais eles têm uma taxa de transferência máxima de 32 GB/s.

O processador comunica-se com o restante do sistema por meio de um novo barramento chamado QPI (Quick Path Interconnect). Este trabalha a 2,4 GHz no Core i7 e 3,2 GHz no Core i7 Extreme.

Assim como nos processadores da AMD, a arquitetura do Core i7 possui um clock base, a partir dos quais os outros clocks são calculados, cada um de acordo com seu multiplicador específico. Esse clock base é de 133 MHz.

Outra característica interessante é o Core i7 possui a tecnologia HyperThreading, que simula dois processadores lógicos para cada núcleo de processamento. Assim, como ele tem quatro núcleos "reais", o sistema operacional detecta oito núcleos "virtuais" (threads), ou seja, oito processadores.

O Core i7 Extreme é a versão mais poderosa (e cara) do Core i7. Suas principais diferenças são o multiplicador destravado, além de velocidades do clock do processador e do barramento mais altas.

As principais características técnicas dos processadores da família Core i7 são as seguintes:

• Microarquitetura Nehalem.

• 64 KB de cache L1 (32 KB de dados + 32 KB de instruções) por núcleo.

• 256 KB de cache L2 por núcleo.

• 8 MB de cache de memória L3 compartilhado.

• Tecnologia de quatro núcleos.

• Tecnologia fabricação de 45 nm.

• Soquete 1366.

• Barramento QPI rodando a 2,4 GHz ou a 3,2 GHz.

• Tecnologia de Virtualização

• Tecnologia Intel EM64T

• Tecnologia HyperThreading (HT)

• Instruções SSE4.2

• Tecnologia Execute Disable

• Tecnologia Enhanced SpeedStep

Uma explicação mais aprofundada do funcionamento dos processadores Core i7 contendo todas as diferenças entre a sua arquitetura e a arquitetura usada pelos processadores Core 2 Duo e Core 2

Vamos ver agora quais modelos foram lançados até o momento.

Na tabela abaixo listamos todos os modelos dos processadores Core i7 lançados até o momento.

sSpec	Modelo	Clock Interno	Clock QPI	TDP (W)	Temp. Máxima (oC)	Alimentação (V)
SLBCH	i7-920	2,66 GHz	2,4 GHz	130	67,9	0,8 - 1,375
SLBCK	i7-940	2,93 GHz	2,4 GHz	130	67,9	0,8 - 1,375

Na tabela abaixo listamos o modelo do processador Core i7 Extreme lançado até o momento.

sSpec	Modelo	Clock Interno	Clock QPI	TDP (W)	Temp. Máxima (oC)	Alimentação (V)
SLBCJ	i7-965	3,2 GHz	3,2 GHz	130	67,9	0,8 - 1,375

TDP, Thermal Design Power, indica a potência máxima que o processador pode dissipar, isto é, o cooler com o processador deve ser capaz de dissipar pelo menos esta quantidade de calor.

fonte: clube do hardware