Nesta quinta-feira, a IBM apresentou ao mercado o primeiro chip desenvolvido com tecnologia de 0,7 nanômetro, capaz de abrigar quase 100 bilhões de transistores em uma estrutura do tamanho de uma unha humana para solucionar o gargalo de desempenho e consumo de energia no processamento de inteligência artificial. O empacotamento de uma quantidade massiva de componentes em matrizes cada vez menores é o fator determinante para elevar a velocidade e a eficiência energética dos novos sistemas computacionais.
A nova tecnologia promete impulsionar o desenvolvimento futuro de IA e centros de dados.
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Inovação na arquitetura e o salto de desempenho
O novo semicondutor de 0,7 nanômetro é significativamente menor que o chip de dois nanômetros da IBM, apresentado em 2021. Além do encolhimento da litografia, o circuito passou por uma reformulação profunda. O processo anterior posicionava os transistores de forma plana no que a divisão IBM Research chamava de nanofolhas. Agora, o novo componente utiliza a recém-desenvolvida arquitetura “nanostack”, que empilha essas nanofolhas verticalmente.
De acordo com os dados apresentados pela empresa, essa alteração estrutural garante resultados operacionais expressivos. Em testes laboratoriais, a nova arquitetura entregou um ganho de desempenho de até 50% e uma melhoria de 70% na eficiência energética quando comparada à geração de 2 nanômetros.
Gargalo de memória SRAM e demandas de IA
A arquitetura “nanostack” permitiu reduzir em 40% a área do die necessária para a memória SRAM (RAM Estática). Diferente da memória DRAM convencional, a SRAM armazena dados sem a necessidade de um fluxo contínuo de eletricidade e opera a velocidades muito superiores, tornando-se um insumo crítico e de alta demanda para acelerar aplicações de inteligência artificial.
Pesquisador da IBM exibe o wafer com nós sub-1nm projetado pela empresa.
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Prazo de fabricação e parceria comercial
Apesar do avanço tecnológico, o componente não chegará imediatamente ao mercado consumidor ou comercial. A IBM continua trabalhando em conjunto com sua parceira de manufatura, a fundição japonesa Rapidus, para viabilizar a escala de produção. A estimativa oficial é de que o ciclo completo até a fabricação comercial leve cerca de cinco anos, período em que a demanda por hardware eficiente continuará em crescimento acelerado.
Os semicondutores desenvolvidos por empresas como IBM, Nvidia e AMD formam a infraestrutura básica de todo o setor de tecnologia. À medida que desenvolvedores como OpenAI e Google disputam a liderança em modelos avançados de linguagem, a necessidade de poder computacional exige volumes massivos de energia elétrica, água limpa para resfriamento e grandes extensões de terra para novos data centers.
Eficiência energética e o futuro dos processadores
Huiming Bu, vice-presidente de P&D de semicondutores da IBM, destaca a urgência de soluções sustentáveis para o setor. Segundo o executivo, o mercado exige cada vez mais desempenho, mas busca conter a escalada nas contas de energia. Dentro desse contexto, o aumento da eficiência do novo chip torna-se um pilar crítico para o ecossistema de inteligência artificial.
As limitações atuais na capacidade de produção global de memórias e processadores geraram escassez de componentes essenciais para computadores pessoais e dispositivos eletrônicos. Projetos como este protótipo da IBM visam garantir maior capacidade de processamento sem aumento proporcional nos custos de energia.
Jay Gambetta, diretor da IBM Research, pontua que o foco primário das pesquisas é tornar os transistores fundamentalmente mais eficientes. Como a nova arquitetura atua como uma plataforma customizável, a expectativa é que seu impacto alcance desde blocos lógicos até estruturas de memória SRAM, viabilizando o surgimento de aceleradores de IA maiores e mais eficientes conforme a tecnologia for escalada.
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