A IBM desenvolve uma solução para problemas criados pelas novas arquiteturas de chips eletrônicos que empilham camada sobre camada de circuitos integrados de silício. A ideia da IBM é usar líquidos no interior desses chips para garantir refrigeração e alimentação de energia. Por conta disso, o projeto vem sendo chamado de “sangue eletrônico”, dadas as semelhanças com o que acontece no interior de organismos vivos.

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A IBM chama a tecnologia de 5D, fazendo alusão a cinco “dimensões”: as três dimensões físicas do chip empilhado em camadas, mais a refrigeração e a alimentação, providas pela circulação do líquido.

A noção de chamar o líquido de “sangue eletrônico” vem do raciocínio de que, atualmente, os maiores supercomputadores do mundo têm o poder de processamento semelhante ao do cérebro de um pequeno mamífero. Mas, gastam até 10 mil Watts para atingir isso. Ao observar a biologia, a IBM pretende criar uma tecnologia que permita o aumento da eficiência na computação.

Atualmente, o desenvolvimento de chips de alto desempenho, como GPUs e processadores convencionais, enfrenta limitações causadas pelo calor gerado por esses componentes em alta demanda. Soluções tecnológicas aplicadas ao longo de décadas, como controle de voltagem e designs mais compactos, não fazem mais efeito.

Calor pode ser entendido como um efeito indesejado da circulação de energia pelo chip e a sua presença significa que determinada quantidade de eletricidade não está sendo convertida em informação. Além de representar desperdício, calor em excesso compromete o funcionamento de qualquer eletrônico e pode causar até danos físicos irreversíveis.

Chips em 3D

A ideia de empilhar vários chips num só visa criar componentes mais densos, reduzir área e aumentar a eficiência energética.

Contudo, em processadores e GPUs, que tendem a funcionar em temperaturas muito altas, essa tecnologia não pode ser aplicada: um processador com múltiplos núcleos, um sobre o outro, esquentaria muito mais e os sistemas de refrigeração atuais não teriam sucesso em mantê-lo em operação de forma segura.

Isso explica porque AMD e Intel não fabricam processadores com esse tipo de conceito. E também explica porque essa arquitetura diferente é aplicada em produtos voltados para armazenamento e memória, como os 3D NAND e os HBM, usados em placas de vídeo. Chips de SSDs e de pentes de memória tendem a operar em temperaturas mais baixas, permitindo que o empilhamento não cause efeitos negativos.

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Entra o sangue eletrônicos

O problema é que, no futuro, uma das saídas para processadores mais poderosos, que consigam manter o ritmo de progresso da indústria da tecnologia como um todo terão que adotar a doutrina do empilhamento.

É por isso que a IBM tem se dedicado a resolver o problema do aquecimento. Ao desenvolver um tipo de líquido, que tenha boa capacidade de troca de calor e permita a transmissão de corrente elétrica, a empresa que um dia inventou os computadores domésticos pode solucionar um grande gargalo do desenvolvimento tecnológico.

Líquido aplicado em computadores como forma de controle de temperatura já é algo comum em PCs mais parrudos. Hoje, nesses sistemas, o líquido corre distante das fontes de calor, os transistores no silício.

Num cenário em que esse líquido se torne parte do conjunto, a perspectiva de capacidad