Chip inovador resiste a calor extremo e pode ser a salvação da IA

Cientistas da University of Southern California (USC) encontraram por acaso um novo chip de memória com aplicações práticas em diversas indústrias. O componente se destaca por ser capaz de funcionar mesmo em temperaturas extremamente altas.

O trabalho foi realizado por Qiangfei Xia, Miao Hu e Ning Ge, que divulgaram os achados em um artigo na Science. O produto do estudo é um chip que suporta operação em ambientes de até 700ºC — uma temperatura superior até à da lava derretida.

Normalmente, esse tipo de memória só funciona até cerca de 200ºC; acima desse limite, o componente tende a degradar-se ou a apresentar falhas elétricas.

O dispositivo é um memristor, um chip capaz ao mesmo tempo de armazenar dados e realizar operações computacionais. Nesta variante, a camada superior é de tungstênio — um metal com ponto de fusão muito elevado, usado historicamente em lâmpadas incandescentes — e as demais camadas incluem um óxido cerâmico e grafeno (outro material com alta resistência térmica).

Nos testes, o chip suportou 50 horas de exposição a 700ºC enquanto permanecia em operação, mantendo baixo consumo de energia e sem demandar os mesmos métodos de resfriamento exigidos por processadores semelhantes.

Segundo os autores, a descoberta ocorreu por acidente, como têm sido vários avanços científicos. Eles trabalhavam em componentes baseados apenas em grafeno quando notaram que a interação entre esse material e o tungstênio era atípica: os átomos se repeliam, e é a formação de liga entre eles em altas temperaturas que costuma provocar o mau funcionamento dos dispositivos.

Como o chip pode ser usado na prática

Por enquanto, o memristor desenvolvido na USC é um componente experimental, testado em laboratório e que ainda precisa de diversas melhorias e adaptações antes de um eventual produto comercial.

Além disso, existe um desafio importante para integrá-lo a outros aparelhos: outros componentes dos dispositivos também precisariam resistir a essas temperaturas elevadas, como circuitos lógicos e demais partes eletrônicas. Ainda assim, a equipe já indicou algumas aplicações potenciais para o chip no mercado:

• em sondas, satélites e veículos de exploração espacial, que podem chegar perto de planetas com temperaturas altas;
• dentro de equipamentos de perfuração profunda ou em sistemas de energia nuclear;
• em veículos convencionais, como carros, com o componente possivelmente resistindo até a situações de superaquecimento;

Outra possível aplicação é na área da inteligência artificial (IA): o chip poderia executar cálculos e processamentos básicos em sistemas generativos com desempenho comparável a outras memórias, porém consumindo menos energia por reduzir a necessidade de resfriamento.

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