Depende da definição de "chip" O termo “chip” pode se referir a algumas coisas diferentes no contexto da tecnologia.
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Circuitos integrados (ICs): São pequenos circuitos eletrônicos feitos de material semicondutor, como o silício. Os ICs são usados em quase todos os dispositivos eletrônicos modernos, de computadores a telefones celulares e carros.
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Chips de computador: Esses são ICs projetados especificamente para uso em computadores. Os chips de computador incluem unidades centrais de processamento (CPUs), unidades de processamento gráfico (GPUs) e chips de memória.
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Microchips: Esses são CIs muito pequenos, normalmente medindo menos de alguns milímetros de tamanho. Os microchips são frequentemente usados em dispositivos eletrônicos portáteis, como smartphones e câmeras digitais.
O tamanho dos chips vem diminuindo continuamente há décadas, graças aos avanços na tecnologia de semicondutores. Nos primórdios da computação, os chips eram fabricados usando um processo chamado “lógica discreta”, no qual transistores individuais eram conectados entre si para criar um circuito. Esse processo era muito demorado e caro e limitava o tamanho dos chips que podiam ser produzidos.
Na década de 1960, a invenção do circuito integrado (CI) revolucionou a indústria de semicondutores. Os CIs permitiram a produção em massa de chips e possibilitaram a criação de circuitos muito menores e mais complexos do que aqueles feitos com lógica discreta.
Desde então, o tamanho dos CIs continuou a diminuir, graças aos avanços na fotolitografia, o processo pelo qual os CIs são fabricados. A fotolitografia usa luz ultravioleta para gravar padrões em pastilhas de silício, e o comprimento de onda da luz usada tem ficado cada vez mais curto ao longo dos anos. Isso permitiu a criação de ICs com recursos cada vez menores.
Quanto os chips podem ficar menores? O tamanho dos chips é, em última análise, limitado pelas leis da física. O comprimento de onda da luz usada na fotolitografia não pode ser menor que o comprimento de onda dos próprios átomos de silício, que é cerca de 0,25 nanômetros. Isso significa que o menor tamanho possível de recurso em um IC é de cerca de 0,1 nanômetros.
Nesse tamanho, os chips seriam capazes de conter bilhões de transistores e seriam capazes de realizar cálculos a velocidades incríveis. No entanto, existem vários desafios associados à fabricação de chips nesta escala. Um desafio é que os materiais usados nos chips devem ser extremamente puros e qualquer defeito pode causar mau funcionamento do chip. Outro desafio é que o processo de fabricação de chips nesta escala é muito complexo e caro.
Apesar destes desafios, os investigadores continuam a ultrapassar os limites da tecnologia de chips. Em 2018, a IBM anunciou que havia desenvolvido um chip com tamanho de apenas 5 nanômetros. Este chip contém 50 bilhões de transistores e é capaz de realizar 1 trilhão de cálculos por segundo.
É provável que os chips continuem a ficar menores e mais potentes nos próximos anos. À medida que os chips ficarem menores, eles poderão ser usados em uma ampla variedade de aplicações, como carros autônomos, inteligência artificial e dispositivos médicos.