Como os computadores vão evoluir nos próximos cem anos?

Divulgação / Intel Os transistores estão diminuindo nas bolachas de silício, mas isso pode continuar indefinidamente?

Chamar a evolução dos computadores de meteórica parece uma meia verdade. Considere a Lei de Moore, uma observação que Gordon Moore fez lá em 1965. Ele observou que o número de transistores poderia apinhar uma bolacha de silício, dobrando a cada ano ou mais. Esse ritmo maníaco diminuiu com o passar dos anos para um ciclo levemente mais modesto de 24 meses.  A percepção da velocidade perigosa com que a tecnologia dos computadores se desenvolve infiltrou-se na consciência pública. Todos nós já ouvimos a piada sobre comprar um computador na loja para descobrir depois que, ao chegar em casa, ele já estará obsoleto. O que o futuro reserva para os computadores?
Assumindo que os fabricantes de microprocessadores possam continuar a cumprir a promessa da Lei de Moore, o poder de processamento dos nossos computadores deveria dobrar a cada dois anos. Isso significaria que os computadores de daqui a cem anos seriam 1.125.899.906.842.624 de vezes mais poderosos que os modelos atuais. É difícil imaginar.
Mas até Gordon Moore teria cautela em assumir que a Lei de Moore aguentaria tanto tempo. Em 2005, Moore disse que à medida que os transistores atingirem a escala atômica, nós poderíamos encontrar barreiras fundamentais que não seríamos capazes de cruzar. A esse ponto, nós não seríamos capazes de entuchar mais transistores na mesma quantidade de espaço.
É possível que cheguemos perto dessa barreira ao construir chips de processadores maiores com mais transistores. Mas os transistores geram calor, e um processador quente pode provocar o desligamento do computador. Computadores com processadores rápidos precisam de sistemas de resfriamento eficientes para evitar superaquecimento. Quanto maior o chip do processador, mais calor o computador irá gerar quando trabalhar à toda velocidade. Outra tática é mudar para a arquitetura multi-núcleo. Um processador de núcleo múltiplo dedica parte de seu poder de processamento a cada núcleo. Eles são bons em lidar com cálculos que podem ser quebrados em componentes menores; contudo, eles não são tão bons em lidar com grandes problemas computacionais que não podem ser quebrados.
Os computadores futuros devem se basear em um modelo completamente diferente das máquinas tradicionais. E se abandonássemos o velho processador baseado em transistores?