p Os melhores chips de computador de hoje apresentam matrizes de transistores surpreendentes que excedem 2 1/2 bilhões, mas as novas tecnologias de nível nanométrico prometem aumentar ainda mais esse número. Os nanotransistores podem ser fabricados a partir de materiais que variam de silício a nanotubos de carbono e até mesmo moléculas grandes. p Mas como você garante que esses circuitos eletrônicos ultrapequenos terão um desempenho confiável?

p Wenjing Rao, Professor assistente de engenharia elétrica e de computação da Universidade de Illinois em Chicago, irá explorar essa questão usando um período de cinco anos, $ 450, Prêmio 000 da National Science Foundation Early Faculty Career que ela acabou de ganhar.

p Os chips atuais são construídos com base no dispositivo denominado CMOS - semicondutor de óxido metálico complementar - que pode ser fabricado com altíssima confiabilidade. Mas os nanotransistores de amanhã podem precisar ser feitos usando processos inteiramente novos.

p "Se você mudar para um mecanismo diferente, haverá mudança, "Rao disse." Assim como se eu trocasse os materiais de construção de tijolo para vidro e aço, você tem um personagem diferente. Embora eu possa construir um prédio mais alto com materiais mais leves, novos problemas podem ocorrer. "

p Nanotransistores futuros, ela disse, são susceptíveis de estar sujeitos a falhas e defeitos. A pesquisa pode até provar que não vale a pena fabricá-los para uso convencional, como computadores desktop. Mas os sistemas baseados em nanoeletrônica podem ser úteis para domínios de aplicação totalmente novos, como sistemas embarcados e sensores. Rao vai explorar isso como parte de seu prêmio NSF Career, junto com os limites teóricos, capacidades e aplicações de chips nanotransistores.

p "Se cada transistor for tão pequeno, você está sujeito a muitos defeitos e falhas, " ela disse, "tão, Como você lida com isso? Temos que ser capazes de detectar falhas e encontrar uma maneira de tolerá-las, talvez usando um componente diferente para fazer o mesmo cálculo, ou - a longo prazo - por auto-reparo. "

p Rao estudará as possíveis maneiras de testar e diagnosticar da melhor forma problemas com nanotransistores e determinar se e como sistemas redundantes podem atuar como salvaguardas contra falhas.

p "Você tem que ter uma solução, "disse ela." Um chip para um sensor, por exemplo, pode estar sujeito a variações ambientais, como ruído de fundo, radiação cósmica e vibrações ambientais. Você também esperaria ver muitas falhas durante os cálculos. "

p Rao disse que os engenheiros de computação estão fazendo muitas perguntas de longo alcance sobre os nanossistemas eletrônicos na tentativa de estabelecer regras de design e fabricação que garantirão que os novos produtos que os utilizam sejam confiáveis.

p "Estamos realmente tentando descobrir onde está o limite. O que pode e não pode ser feito? Estamos analisando o que podemos fazer de uma perspectiva de engenharia para o que é possível, o que não é, e o que é muito caro. "

p A bolsa de Rao também será usada em parte para apoiar alunos de doutorado auxiliando em sua pesquisa, e desenvolver novos cursos sobre o assunto, tanto na graduação quanto na pós-graduação.