Microchips.

Microchips.

Os primeiros computadores usavam componentes chamados válvulas. Se você for muito jovem, é provável que nunca tenha visto
nada parecido. As válvulas não são mais utilizadas em equipamentos eletrônicos, a não ser aquelas enormes encontradas no
monitor do PC e na tela da TV.

As válvulas funcionavam como chaves eletrônicas. Quando a corrente passava por uma parte do tubo, isto aquecia tanto o
outro componente que os elétrons ferviam e eram atraídos para a parte da válvula que possuía carga positiva. No interior
da válvula, era necessário um vácuo parcial para que os elétrons encontrassem pouca resistência das moléculas no ar. Quando
os elétrons se moviam, a chave ligava-se. Quando não estavam flutuando, a chave permanecia desligada.

Basicamente, o computador compõe-se de uma coleção de chaves liga/desliga que, à primeira vista, não parecem ter grande
utilidade. Mas imagine uma grande cadeia de lâmpadas — digamos, dez fileiras de cinqüenta lâmpadas, totalizando quinhentas.
Cada lâmpada está conectada a um interruptor de luz. Se você ligar a combinação certa de lâmpadas, poderá fazer com que as
letras de seu nome apareçam nas luzes.

Os computadores são bem parecidos com esse grupo de luzes, com uma diferença básica. O computador pode identificar quais
lâmpadas estão acesas e usar essa informação para acionar as demais chaves. Se o padrão seqüencial de chaves ligadas mostrar
a palavra Bia, o computador poderá ser programado para associar o padrão Bia a instruções que ligarão outro grupo de chaves
para grafar ela. Se o padrão grafado mostrar Tom, o computador poderá ligar um grupo diferente de chaves para mostrar ele.
O conceito duplo do mapeamento liga/desliga combina perfeitamente com o sistema numérico binário, que utiliza somente 0 e 1
para representar todos os números. Trabalhando em salas cheias de válvulas, os antigos engenheiros de computação podiam
fazer cálculos matemáticos binários e, associando caracteres alfanuméricos a certos números, podiam manipular texto.

O problema desses primeiros computadores era o intenso aquecimento gerado pelas centenas de válvulas, tomando-os pouco
confiáveis. O aquecimento fazia com que vários componentes se deteriorassem e consumissem grande quantidade de energia. Na
verdade, para que as válvulas fossem ligadas, não era preciso criar essa enorme corrente de elétrons. Bastava um pequeno
fluxo, mas as válvulas eram muito grandes. Funcionavam em escala humana e cada parte podia ser vista a olho nu. Elas eram
bastante rudimentares e não conseguiam produzir um fluxo menor de elétrons. Os transistores mudaram o modo de projetar
computadores.

Um transistor é basicamente um tipo de válvula que não funciona em escala humana, mas microscópica. Por apresentar pequeno
tamanho, necessita de menos energia para gerar o fluxo de elétrons. Como utiliza menos energia, gera menos calor, tomando
os computadores mais seguros. Além disso, a escala microscópica dos transistores permitiu ao computador, que antes ocupava
uma sala inteira, acomodar-se perfeitamente em uma mesa de escritório.

Todos os microchips — sejam eles microprocessadores, chips de memória, ou um circuito integrado dedicado —- são grandes
conjuntos de transistores padronizados para desempenhar diferentes tarefas. Normalmente, o número de transistores que
podem ser criados em um único chip é de cerca de 1,5 milhão. Esta limitação física é causada pelo índice de precisão
(e miniaturização) com que os fabricantes conseguem direcionar os feixes luminosos utilizados para delinear (por processo
de corrosão com ácidos) os componentes do transistor, que são produzidos com materiais sensíveis à luz. Os fabricantes
de chips estão testando raio X em vez de luz comum, porque o raio X é bem mais estreito. Um dia, os transistores poderão
atingir sua perfeição — o nível molecular — no qual a presença ou ausência de apenas um elétron sinalizará a condição de
ligado ou desligado.