O tamanho dos processadores [infográfico]

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Estamos tão acostumados a pensar nos processadores como sendo o “cérebro” da máquina que, às vezes, nem lembramos que eles também possuem um “órgão vital” em seu interior. Esse componente é o die, um pequeno chip que contém o circuito principal da CPU.

Cabendo na ponta do dedo indicador, o die possui circuitos tão pequenos que requerem uma técnica especial de fabricação. O artigo “Veja como são produzidos os processadores”, de Fábio Jordão, detalha cada etapa do processo, desde a extração do silício até a conclusão do processador.

Parte desse processo consiste na fabricação dos circuitos integrados do die, que se dá por meio de uma técnica conhecida como fotolitografia. Grosso modo, o diagrama de circuitos do processador é “projetado” por luz ultravioleta sobre uma lente. Essa lente, responsável por reduzir drasticamente o tamanho do diagrama, direciona a projeção para o die. A superfície do chip, coberta por um material fotorresistente, retém, então, a imagem dos circuitos.

Com o passar do tempo, essa técnica evoluiu e o ser humano foi capaz de produzir componentes cada vez menores, equiparando-os ao tamanho de vírus e de partes minúsculas de bactérias. Por isso, essa técnica de fabricação possui uma nomenclatura especial e que define, de certa forma, a geração em que ela se encontra.

O que significa ter um processador de 45 nm?

Teoricamente, esse número diz respeito ao tamanho da menor linha encontrada no circuito principal do processador. A primeira geração de microprocessadores, por exemplo, foi construída usando uma técnica de 10 µm. Sendo assim, a menor linha do circuito do Intel 4004 seria um pouco maior do que uma hemácia (glóbulo vermelho).

Vale a pena lembrar que os processadores são compostos por milhões de transistores, espécie de controladores que liberam ou amplificam um sinal elétrico. O Tecmundo possui um artigo mais detalhado sobre esse componente tão essencial.

Na prática, a nomenclatura da técnica de fabricação também define a largura de uma das “perninhas” desses minúsculos transistores. Mais precisamente, ela diz respeito à comporta (gate) do transistor, que pode influenciar, entre outras coisas, a velocidade do componente e o quão perto eles podem ficar uns dos outros.

Porém, com o passar do tempo, essa nomenclatura deixou de ser tão precisa. Por mais que a técnica de 350 nm, por exemplo, produzisse componentes de 380 nm, engenheiros de processo conseguiam aplicar alguns truques à arquitetura para que os circuitos funcionassem como se tivessem 350 nm.

Hoje, com algumas exceções, essa nomenclatura voltou a indicar com mais precisão o tamanho dos componentes (normalmente, a largura da comporta de um transistor). No geral, com a evolução da técnica de produção, os processadores ficam mais rápidos e ganham mais componentes, além de esquentarem menos e consumirem menos energia.

Com qual técnica minha CPU foi criada?

Existe uma maneira muito prática de descobrir a técnica de produção empregada no processador de uma máquina. Basta instalar o software CPU-Z, que também fornece detalhes sobre a memória e placa-mãe do computador. Ao executá-lo, selecione a aba “CPU” e confira o valor do campo “Technology”, expresso em nanômetros.

Prático, não?