Cérebro de micro-ondas: o chip que promete mudar a computação

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O que é um cérebro de micro-ondas? Não tem nada a ver com alguém preparando uma receita no aparelho que você deve ter na cozinha da sua casa.

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Na verdade, pesquisadores da Universidade Cornell, nos Estados Unidos, desenvolveram o microchip de baixo consumo de energia que é o “primeiro processador a computar sinais de dados ultrarrápidos e sinais de computação sem fio, aproveitando a física das micro-ondas”.

Além disso, ao contrário do senso comum, computadores não são apenas máquinas digitais; esse é apenas um dos tipos possíveis. O chip em questão, por exemplo, é analógico e não digital.

Bal Govind, doutorando, e Alyssa Apsel, diretora sênior da Escola de Engenharia Elétrica e de Computação da Ellis L. Phillips, criaram uma rede neural de micro-ondas pioneira, totalmente integrada a um microchip de silício. Charissa King-O’Brien/Divulgação/Cornell

Chip analógico torna o processamento mais rápido com menor gasto de energia

De acordo com matéria na New Atlas, esses chips têm algumas vantagens importantes. Eles são mais simples que os digitais e conseguem resolver problemas sem precisar de tantas etapas.

Também são mais rápidos, pois podem fazer várias tarefas ao mesmo tempo, gastam menos energia e funcionam melhor em situações com mudanças constantes ou que envolvam sistemas muito complexos. Isso acontece porque não trabalham apenas com números fixos, mas conseguem lidar com uma grande variedade de valores diferentes.

Por exemplo, em um computador tradicional, cada tarefa é realizada um passo de cada vez. Com cérebro de micro-ondas, é possível processar fluxos de dados ao mesmo tempo, transformando a forma com que pensamos em computação.

Neurônios em chip de silício do computador biológico CL-1 da Cortical Labs — *Chip executa uma ampla gama de tarefas instantaneamente, ignorando todos os processos lentos e o passo a passo dos computadores comuns. Crédito: Divulgação/Cortical Labs*

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No estudo publicado na Nature Electronics, os pesquisadores explicam que o processador “é a primeira rede neural de micro-ondas verdadeiramente integrada a um microchip de silício”.

Essa abordagem permite que o chip execute uma ampla gama de tarefas instantaneamente, ignorando todos os processos lentos e o passo a passo dos computadores comuns.
Bal Govind, doutorando e autor principal do estudo, ao Tomorrow’s World Today.

Design do chip é responsável pela velocidade de computação, mas não só isso

*Entre os casos de uso, pesquisadores acreditam que o chip pode ajudar a processar tarefas localmente rapidamente, sem precisar da nuvem. Crédito: Sandwish/iStock*

Um dos principais destaques do chip é realmente sua velocidade de computação, mas, de acordo com os pesquisadores, ele também oferece uma nova forma de projetar a tecnologia, sendo extremamente eficiente em termos de energia, consumindo apenas 200 miliwatts.

Alyssa Apsel, diretora da escola de engenharia da Cornell, explica que a equipe buscou uma nova abordagem para lidar com tarefas complexas sem utilizar muito hardware ou energia, por isso “descartou muitos projetos de circuitos convencionais”.

Segundo o Tomorrow’s World Today, a equipe ficou impressionada com os bons resultados. O chip foi capaz de identificar com precisão diferentes sinais sem fio em mais de 88% das tentativas, por isso acredita-se que, com esse tipo de desempenho, combinado com seu tamanho reduzido e baixo consumo de energia, os casos de uso se multiplicarão:

Segurança em redes sem fio: detectar sinais estranhos ou suspeitos com alta precisão.
Smartphones e smartwatches: processar tarefas complexas localmente, sem depender da nuvem.
Comunicações ultrarrápidas: melhorar a velocidade de transmissão e recepção de dados sem fio.
Dispositivos de baixo consumo: uso em eletrônicos que exigem eficiência energética.
Processamento de sinais complexos: lidar melhor com grandes fluxos de dados em tempo real.
Tecnologia vestível: ampliar o poder de dispositivos pequenos, mantendo baixo consumo de energia.
Sistemas de inteligência artificial: executar tarefas de aprendizado e reconhecimento de padrões de forma mais rápida.

Embora ainda seja apenas um protótipo, os pesquisadores vislumbram um futuro promissor para o cérebro de micro-ondas, que poderá aparecer em diversos dispositivos utilizados atualmente.