A origem da vida (digital)

Os computadores digitais mudaram o mundo. Não há nenhuma área do conhecimento humano que pode, hoje, prescindir da tecnologia da informação para existir. Telefones celulares e smartphones, que são basicamente dispositivos digitais, dão hoje acesso à internet a cinco bilhões de pessoas. Isso representa 65% da população do mundo! Esse número cresce continuamente.

Mas como esta revolução começou? Temos que voltar ao ano de 1947 nas instalações da Bell Labs em New Jersey nos EUA onde trabalhavam William Bradford Shockley, Walter H. Brattain e John Bardeen. Esses senhores, utilizando dispositivos semicondutores à base de germânio e silício, criaram o primeiro transístor do mundo. O objetivo era amplificar sinais eletrônicos, mas rapidamente percebeu-se que ele servia perfeitamente como uma “chave” que podia assumir dois estados (ligado ou desligado, “0” ou “1”), substituindo com vantagens as válvulas, grandes no tamanho e no consumo de energia na construção dos primeiros computadores do mundo, como o ENIAC. A partir daí a evolução não parou mais.

Em 1954 a Texas Instruments anunciou o primeiro transístor comercial de silício. Em 1959 o físico Jean Hoerni, da Fairchild Semiconductors, desenvolveu um novo processo de fabricação denominado Planar, no qual os materiais que formam os transístores são dispostos em camadas. Esse processo revolucionou mais uma vez a eletrônica por permitir um grau de miniaturização até então impensável, o que levou, um ano depois, à criação do primeiro circuito integrado.

Foi a Intel que percebeu o potencial que a nova tecnologia possuía para a fabricação dos circuitos integrados. Não só muitos transístores poderiam ser fabricados num mesmo chip, mas também diodos e resistores. Nascia a indústria que iria mudar o mundo. Em 1971, a Intel lança o primeiro microprocessador comercial do mundo, o 4004. Ele possuía 2.300 transístores, trabalhava numa frequência de 108kHz, ocupava uma área de somente 13,5mm2 e possuía um conjunto de 45 instruções. Foi um espanto!

A capacidade de integrar transístores num chip cresceu exponencialmente. Já em 1965, Gordon Moore, então presidente da Intel, havia previsto que essa capacidade dobraria a cada 18 meses. Essa profecia ficou conhecida como a Lei de Moore. O tempo mostrou que ele estava certo. Hoje o Intel Core i7 possui 4.7 bilhões de transistores, trabalha numa frequência de 4.6GHz, ocupa uma área de 160 mm2 e possui um conjunto de centenas de instruções. Esse enorme grau de integração dos CI´s, que torna os microprocessadores cada vez mais poderosos e velozes, em conjunto com softwares cada vez mais complexos são os responsáveis por todas as maravilhas tecnológicas que experimentamos nos últimos 40 anos em todas as áreas do conhecimento humano.

A Lei de Moore, infelizmente, está chegando ao fim. Estamos chegando no limite físico de miniaturização dos componentes. Hoje o grau de integração aumenta em 10% a cada 18 meses – em vez de 100% conforme previa Moore. Os fabricantes de circuitos integrados trabalham agora para reduzir o consumo de energia e baratear seus processos de fabricação.

O próximo grande salto parece que serão os computadores quânticos, não mais digitais. Eles serão 100 milhões de vezes mais poderosos do que seus similares digitais. Os primeiros modelos já estão em teste, mas o desafio é bem grande. Importante dizer que o computador quântico não vem para substituir o computador digital. Vem complementá-lo em tarefas complexas como as de inteligência artificial (IA), algoritmos matemáticos, astronomia e busca de informações em bases de dados gigantes. Ou seja, apesar da sua evolução ser hoje bem menor do que nos últimos 40 anos, os computadores digitais e seus softwares seguirão sendo a base do desenvolvimento dessa magnífica espécie chamada homo sapiens.