Durante anos, os engenheiros de semicondutores consideraram o limite de 1 nanômetro como uma barreira física. Abaixo disso, os transistores se aproximam do tamanho de alguns átomos individuais, onde os princípios da física quântica começam a interferir na operação estável do dispositivo. Esta semana, a IBM anunciou que ultrapassou esse limite com o primeiro chip de 0,7 nanômetro (7 angstroms) do mundo, apresentado oficialmente na conferência VLSI 2026.
Para visualizar a dimensão de 0,7 nanômetros, essa é uma distância de apenas alguns átomos, mais de 100.000 vezes menor que o diâmetro de um fio de cabelo humano. Nesse tamanho, a própria estrutura atômica do material começa a definir os limites da engenharia. Não são as máquinas ou o processo de fabricação, mas a física atômica que a IBM enfrenta e acaba de encontrar uma maneira de superar.
A chave está em uma arquitetura completamente nova que a IBM chama de nanostack. Ao longo da história do desenvolvimento de chips semicondutores, os transistores têm sido dispostos em um plano horizontal, sendo a principal maneira de miniaturizar os chips tornar cada transistor menor e acomodar mais deles na mesma área. O nanostack inverte essa lógica. Em vez de dispor os transistores horizontalmente, a IBM os empilha verticalmente e os escalona no espaço tridimensional. Isso permite que mais transistores caibam na mesma área sem reduzir cada transistor ao limite físico absoluto.
O aspecto mais sutil é que cada camada nessa estrutura empilhada pode usar materiais diferentes, otimizados especificamente para velocidade ou eficiência energética, em vez de aplicar uma única fórmula a todo o chip, como na arquitetura antiga. O diretor de pesquisa da IBM, Jay Gambetta, descreveu isso da seguinte forma: “Não estamos apenas tornando os transistores menores, estamos redesenhando a forma como os chips são construídos para oferecer desempenho e eficiência energética significativamente maiores.”
Com essas especificações, as aplicações práticas variam de smartphones e laptops que consomem significativamente menos energia a servidores de IA e centros de dados que podem executar modelos maiores dentro do mesmo orçamento de energia. Isso é particularmente valioso, visto que o setor de IA enfrenta pressões cada vez mais difíceis de controlar sobre o consumo de eletricidade.
A IBM afirma que pretende levar essa tecnologia à produção em massa nos próximos cinco anos, com seu centro de pesquisa em Albany, Nova York, equipado com a máquina de litografia EUV de alta abertura da ASML, o equipamento necessário para imprimir circuitos com resolução atômica. A IBM prevê que a arquitetura de nanoestruturas abrirá caminho para a miniaturização estável de chips por pelo menos mais uma década, o que significa que a indústria de semicondutores ainda não atingiu seu limite absoluto, como muitos temiam.
