@import url(https://fonts.googleapis.com/css?family=Source+Sans+Pro:300,400,600,700&display=swap); Lei de Moore e o Futuro da Tecnologia de Circuitos IntegradosPerspectiva históricaA indústria eletrônica continua a ser uma das mais rentáveis dos últimos anos. As receitas, em milhões de dólares, das 20 principais empresas da indústria microeletrônica, incluindo as foundries, nos primeiros três meses de 2015 e 2016 foram significativas. No primeiro trimestre de 2015, a receita foi de 66,7 milhões de dólares e, no mesmo período de 2016, foi de 62,4 milhões de dólares. Isto ilustra a importância da indústria eletrônica.primeiro transistor bipolarNaturalmente, nada disto teria sido possível sem a invenção do transístor. O transístor foi inventado em 1957 e demonstrado em 23 de dezembro de 1958 por J. Bardeen, W.H. Brattain e W.B. Shockley. Mais tarde, o primeiro circuito integrado foi inventado em 6 de fevereiro de 1959 por JACK KILBY da Texas Instruments. O primeiro circuito verdadeiramente integrado foi demonstrado em julho de 1959, inventado por Robert Noyce da Fairchild Semiconductors. Este circuito integrado continha transístores, resistores, capacitores e interconexões, todos no mesmo corpo semicondutor. Este tipo de integração monolítica permitiu um elevado nível de conectividade entre componentes que não era possível com o circuito integrado de JACK KILBY.O primeiro circuito integrado planar foi produzido em 26 de maio de 1960, concebido por JAY LAST da Fairchild Semiconductors. Este circuito continha funções lógicas simples, nomeadamente um flip-flop do tipo F com 4 transístores bipolares e dois resistores.porta nand usada na Apollo 11O desenvolvimento dos microdispositivos e de algumas das suas funções remonta à década de 1960. Esta era uma época em que o mundo estava em plena Guerra Fria, com dois grandes blocos opostos liderados pelos Estados Unidos e pela União Soviética. As aplicações militares levaram a indústria microeletrônica a desenvolver circuitos integrados para produzir sistemas de orientação de mísseis compactos e leves. Do mesmo modo, as aplicações aeroespaciais impulsionaram o desenvolvimento de circuitos integrados. Um caso interessante é o do computador de bordo da Apollo 11, que levou NEIL ARMSTRONG e BUZZ ALDRIN à Lua. O computador, responsável pelos movimentos da nave espacial, continha 4.100 circuitos integrados, cada um constituído por portas NAND com três entradas, fabricados com tecnologia RTL (RESISTOR TRANSISTOR LOGIC). Estes circuitos integrados foram fabricados pela Fairchild Semiconductor, mas o computador foi inteiramente concebido no MIT MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY.O transistor MOSFET (acrônimo de Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, ou transistor de efeito de campo metal - óxido - semicondutor - TECMOS) surgiu com a sua demonstração em 1959 por JOHN ATALLAH e DaWon KAHNG e foi patenteado em 31 de maio de 1960.A tecnologia BIPOLAR foi a primeira a surgir e ainda hoje é utilizada em circuitos integrados, especialmente no temporizador NE555, que ainda é amplamente utilizado em geradores de pulsos e circuitos de temporização, bem como no amplificador operacional A741, que é um dispositivo de uso geral. . Essa tecnologia dominou até o início da década de 1980 porque permitia a implantação iônica para adição de impurezas, garantindo que a contaminação em salas limpas não comprometesse o funcionamento do dispositivo. Na década de 1970, as salas limpas não eram suficientemente limpas e até mesmo uma partícula de poeira poderia atrapalhar o processo de integração do CMOS.Em circuitos analógicos e circuitos de microondas a tecnologia BIPOLAR continua a encontrar aplicações. Também ainda é usado na implementação de algumas portas lógicas discretas. Contudo, a tecnologia CMOS domina devido ao seu alto nível de integração, particularmente na fabricação de microprocessadores, memórias semicondutoras e alguns blocos lógicos digitais discretos.Em 1971, um marco significativo foi alcançado com a invenção do primeiro microprocessador, especificamente o Intel 4004, um microprocessador de 4 bits com clock de 740KHz, levando oito períodos de clock para executar um ciclo de instrução completo, dissipando 0,75W de potência e contendo 2.300 transistores.Após a fabricação, o circuito integrado é coberto por uma camada dielétrica, expondo apenas as bondingpads de ligação. O pacote externo, também conhecido como encapsulamento ou pacotes, protege o circuito integrado. Exemplos incluem DIP (Dual In-line Package) com 14 pinos, onde a numeração dos pinos é feita através de marcações no lado esquerdo. Outro tipo a ser observado é o PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier), que possui configuração quadrada com cantos retos, e um canto é diagonal para identificação adequada dos pinos.A embalagem permite o manuseio do circuito sem danificar o wafer de silício. O wafer é conectado à embalagem por meio de ligações com fio, e todo o circuito integrado é coberto por um polímero que compõe a embalagem.encapsulamento ou pacote: DIP 14 pinosLei De MOORE e O FuturoO futuro foi imaginado por Gordon Moore, que apresentou a teoria na qual o número de transistores em circuitos integrados duplicaria com o mesmo custo a cada 18 a 24 meses (conhecida como Lei de Moore), publicada em um artigo escrito em 1965. O que seria uma observação sobre a tendência histórica da evolução dessa indústria. Tendência essa que se confirmou desde desde a introdução do primeiro microprocessador em 1971 até os dias atuais.A Lei de Moore começou como nada mais do que uma observação, mas acabou se tornando uma meta para a indústria de semicondutores, fazendo com que gastassem muitos recursos para atingir as previsões de Moore em termos de desempenho. É por isso que ela é realmente importante, se ela não acontecesse, provavelmente não teríamos esse desenvolvimento acelerado que foi alcançado no nível do hardware a um custo cada vez mais acessível.lei de Moore: 1971-2011 Atualmente estamos muito próximos dos limites da tecnologia e não é possível que a tecnologia CMOS atinja um comprimento de canal inferior a 28 nanômetros. No caso específico da GLOBAL FOUNDRIES, oferecem um processo de fabricação CMOS com comprimento mínimo de canal de 28nm. Eles também oferecem a tecnologia FULLY-DEPLETED Silicon-On-Insulator (FD-SOI) com comprimento mínimo de canal de 22 nm. Abaixo disso, isso só é possível com a tecnologia FIN-FET, que atinge comprimento mínimo de canal de 14 nm. A GLOBAL FOUNDRIES planeja converter o Fab Eight em Nova York para produzir a nova geração da tecnologia FINFET em 7nm.Em outubro de 2015, a IBM anunciou uma nova pesquisa que inicia uma jornada em direção a novos limites no uso de nanotubos de carbono para produzir processadores que atingirão 1,8 nanômetros de tamanho. Contudo, na tecnologia atual, o tamanho físico de um microchip é de cerca de 5 nanômetros.Em fevereiro de 2017, o CEO da Intel, Brian, disse que a empresa havia feito investimentos significativos tanto em computação quântica quanto em engenharia neuromórfica. Em outubro de 2019, o Google anunciou que havia alcançado a supremacia quântica, o que poderia aumentar significativamente o poder de processamento.O que se pode esperar da Indústria?Com base na Lei de Moore e nas tecnologias atuais, o futuro da indústria de semicondutores caminha para inovação e transformação contínuas. Embora a Lei de Moore tenha sido um princípio orientador durante décadas, existem desafios para manter a duplicação exata da densidade do transistor a cada 24 meses devido a limitações físicas. No entanto, a indústria provavelmente verá as seguintes tendências e desenvolvimentos como: mais miniaturização, novos materiais e arquiteturas, computação quântica, IA e aprendizado de máquina, 5G e IOT, Inovações em embalagens de semicondutores e foco na sustentabilidade.Imagina-se e Espera-se que o futuro da indústria de semicondutores seja caracterizado por avanços contínuos na tecnologia, impulsionados pela necessidade de componentes eletrônicos menores, mais rápidos e mais eficientes. Embora a evolução tecnológica possa enfrentar limites físicos, a inovação e a criatividade em materiais, arquiteturas e aplicações continuarão a moldar a trajetória da indústria.https://matofobia.blogspot.com/2023/09/lei-de-moore-e-o-futuro-da-tecnologia.html
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