00203 - A Infoera

Prof. Dr. Joo Antonio Zuffo

1A INFOERAO IMENSO DESAFIO DO FUTURO

Joo Antonio Zuffo

2Editor: Hlio FittipaldiCoordenao: Andra RabelloReviso: Carmen Adriana dos Santos RosaIlustrao: Isabel Pereira da SilvaCopyright 1 997, Editora Saber Ltda.

ISBN

Editora Saber Ltda.Rua Jacinto Jos de Arajo, 315 - Tatuap - So Paulo/SPCEP: 03087 - 020 - Tel: 296 5333E-Mail: [email protected]

3SobrSobrSobrSobrSobre o Autore o Autore o Autore o Autore o Autor

O professor Joo Antonio Zuffo graduou-se em Engenharia pelaEscola Politcnica da Universidade de So Paulo em 1963, tendoobtido seu doutoramento pela mesma instituio em 1968. No inciode 1970, foi um dos fundadores do Laboratrio de Microeletrnicada USP, tendo construdo o primeiro circuito integrado da AmricaLatina em abril de 1971. Desde ento, vem orientando teses nasreas de Microeletrnica e sistemas eletrnicos digitais, com nfaseem supercomputao paralela e distribuda e computao grfica.Em 1974 concluiu e defendeu sua Livre-Docncia. No incio de 1976fundou o Laboratrio de Sistemas Integrveis do qual ainda hoje oCoordenador Geral.

Em 1978 foi aprovado em 1. lugar no Concurso de ProfessorAdjunto, junto ao PEE-EPUSP. Finalmente, em 1982, tornou-se Pro-fessor Titular da rea de Eletrnica do Departamento de Engenha-ria Eltrica da EPUSP, cargo que ocupa at hoje. Em 1991 foi eleitopelo Sindicato dos Engenheiros do Estado de So Paulo, Personali-dade do Ano em Tecnologia.

Em seu curriculum o professor Zuffo tem formado uma pliadede mestres e doutores, tendo quase 200 publicaes entre artigosnacionais e estrangeiros, alm de ter publicado os seguintes livros:

1) Dispositivos e Circuitos Eletrnicos, (co-autor), Ed. McGraw-Hill do Brasil, 1973.

2) Subsistemas Digitais e Circuitos de Pulso, Vol. 1, EditoraEdgard Blcher, 1 ed. 1974, 2 ed. 1976 e 3 ed. 1980.

3) Subsistemas Digitais e Circuito de Pulso, Vol. 2, EditoraEdgard Blucher, 1 ed. 1974 e 2a. ed. 1977.

4) Dispositivos Eletrnicos: Fsica e Modelamento, McGraw-Hill,1 ed., 1976 e 2 ed., 1978.

5) Sistemas Eletrnicos Digitais: Organizao e Projeto, Vol 1,Editora Edgard Blcher. 1 ed., 1976 e 2 ed., 1979.

6) Sistemas Eletrnicos Digitais: Organizao e Projeto,Vol. 2,Editora Edgard Blcher, 1976

7) Circuitos Integrados de Mdia e Larga Escala, MEC/SEPLAN,Editora Edgard Blcher, 1977. Meno honrosa do Prmio RobertoSimonsen de Tecnologia da Federao das Indstrias do Estado deSo Paulo, 1979.

8) Fundamentos da Arquitetura e Organizao dosMicroprocessadores, Editora Edgard Blcher, 1 ed., 1978 e 2 ed.,1981. 1. lugar no Prmio Roberto Simonsen de Tecnologia, 1981.

49) Microprocessadores: Dutos do Sistema, Tcnicas de Interfacee Sistema de Comunicao de Dados, Editora Edgard Blcher, 1981.

10) Subsistemas Digitais e Circuitos de Pulsos, - Uma VisoModerna dos Circuitos de Pulso, Vol 2., Editora Edgard Blucher, 3edio, 1982.

11) Subsistemas Digitais e Circuitos de Pulso, - Memrias eOutros Sistemas, Vol. 3, Editora Edgard Blcher, 3 edio, 1982.

12) Compndio de Microeletrnica: Livro 1 / Processos eTecnologias, Editora Guanabara Dois,1 ed., 1984.

13) Compndio de Microeletrnica: Livro 2 / Subsistemas Inte-grados, Editora Guanabara Dois, 1 ed., 1984.

14) Compndio de Microeletrnica: Livro 3 / Princpios de Pro-jetos, Editora Guanabara Dois, 1 ed., 1984.

15) A Infoera: O Imenso Desafio do Futuro / Editora Saber

5 uero agradecer em primeiro lugar a minha esposa Yone,pela pacincia com a qual me suportou e pelo amor que me dedicounesses trinta e dois anos de casados e em segundo lugar aos meusfilhos, Marcelo, Cristina, Paulo e Patrcia pelas alegrias e satisfaesque sempre me proporcionaram. Agradeo tambm a Srta. Flvia de Castro dos Santos, peladedicao que auxiliou na elaborao dos originais deste livro e atodos os colegas e funcionrios do Laboratrio de Sistemas Integrveisda EPUSP pela dedicao e cordialidade com quem sempre metrataram. Quero agradecer tambm ao Doutor Silvio Rezende Duarte, aDra. Mylene Melly e a Srta. Angela Teresa Buscena pela leitura dosoriginais desta obra e pelas valiosas sugestes oferecidas.

Q

6 edico este livro a meu netinho Leandro que tantas ale-grias tem me proporcionado, esperando que este venha a gozar emtoda plenitude dos sonhos e promessas que podero ser propiciadospela Infoera.

DDDDD

7PREFCIOPREFCIOPREFCIOPREFCIOPREFCIO

DIALOGO PRIMODIALOGO PRIMODIALOGO PRIMODIALOGO PRIMODIALOGO PRIMO

Smitho.Teofilo filosofo.Prudenzio pedante.Frulla.

................................................................................................................................PRU. Testimoni essaminatori della nolana sufficienza: at me

hercle per che avete detto Teofilo che il numero binario misterioso?TEO. Perch due sono le prime coordinazioni, come dice Pitagora,

finito et infinito: curvo et retto: destro et sinistro, et va discorrendo.Due sono le spezie di numeri, pare et impare; de quali luna maschio,laltra femina. Doi sono gli Cupidi, superiore et divino, inferiore etvolgare. Doi sono gli atti de la vita, cognizione et affeto. Doi sono glioggetti di quelli, il vero et il bene. Due sono le specie di moti, rettocon il quale i corpi tendendo alla conservazione, et circulare col qualesi conservano. Doi son gli principii essenziali de le cose, la materia ella forma. Due le specifiche differenze della sustanza, raro et denso,semplice et misto. Doi primi contrarii et attivi principii, il caldo et ilfreddo. Doi primi parenti de le cose naturali, il sole et la terra.

FRU. Confome al proposito di que prefati doi; far unaltra scaladel binario. Le bestie entrorno ne larca a due a due. Ne uscironoancora a due a due. Doi sono I corifei di segni celesti, Aries et Taurus.Due sono le specie di Nolite fieri: cavallo, et mulo. Doi son gli animaliad imagine [et] similitudine de luomo, la scimia in terra, elbarbagianni in cielo. Due sono le false et onorate reliquie di Firenzein questa patria: i denti di Sasseto, et la barba di Pietruccia.Doifurono le misteriose cavalcature del nostro redentore, che significanoil suo antico credente ebreo, et il novello gentile;lasina et il pullo.Doi sono da questi li nomi derivativi chhan formate le dizzioni titularial secretario dAugusto; Asinio, et Pullione. Doi sono i geni de gliasini, domestico et salvatico. Doi i lor pi ordinarii colori, biggio, etmorello. Due sono le piramidi nelle quali denno esser scritti, etdedicati alleternit i nomi di questi doi et altri simili dottori; la des-tra orecchia del caval di Sileno, et la sinistra de lantigonista del diode gli orti.

PRU. Optim [a] e indolis ingenium, enumeratio mininecontemnenda.

Giordano Bruno, Londra, Anno Domini 1584.

INTERLOCUTORI:INTERLOCUTORI:INTERLOCUTORI:INTERLOCUTORI:INTERLOCUTORI:

8A INFOERAO IMENSO DESAFIO DO FUTURO

9PROLEGMENOS: A INFOERA:PROLEGMENOS: A INFOERA:PROLEGMENOS: A INFOERA:PROLEGMENOS: A INFOERA:PROLEGMENOS: A INFOERA:Promessas e Ameaas........................................10

CAPTULO ICAPTULO ICAPTULO ICAPTULO ICAPTULO IA velocidade de propagao das informaes e as eras

tecnolgicas..................................................................14

CAPTULO IICAPTULO IICAPTULO IICAPTULO IICAPTULO IIVelocidade de evoluo das tecnologias da

informao...................................................................24

CAPTULO IIICAPTULO IIICAPTULO IIICAPTULO IIICAPTULO IIIO ambiente profissional no futuro..........................62

CAPTULO IVCAPTULO IVCAPTULO IVCAPTULO IVCAPTULO IVO Brasil frente a Infoera..........................................66

CAPTULO VCAPTULO VCAPTULO VCAPTULO VCAPTULO VA Infoera na Vida Cotidiana....................................74

CAPTULO VICAPTULO VICAPTULO VICAPTULO VICAPTULO VIO Profissional do Futuro...........................................89

PEQUENO DICIONRIO DE TERMOS, SIGLASPEQUENO DICIONRIO DE TERMOS, SIGLASPEQUENO DICIONRIO DE TERMOS, SIGLASPEQUENO DICIONRIO DE TERMOS, SIGLASPEQUENO DICIONRIO DE TERMOS, SIGLASE ACRNIMOSE ACRNIMOSE ACRNIMOSE ACRNIMOSE ACRNIMOS.....................................................99

BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA...................................................132

NDICENDICENDICENDICENDICE

10

PROLEGMENOSPROLEGMENOSPROLEGMENOSPROLEGMENOSPROLEGMENOS

A INFOERAA INFOERAA INFOERAA INFOERAA INFOERAPROMESSAS E AMEAASPROMESSAS E AMEAASPROMESSAS E AMEAASPROMESSAS E AMEAASPROMESSAS E AMEAAS

Estamos talvez diante do maior desafio enfrentado pela socie-dade humana: a Infoeraa Infoeraa Infoeraa Infoeraa Infoera, que traz em seu bojo uma pliade de pro-messas, que podero resultar numa idade de ouro para todas asartes e cincias e uma infinidade de ameaas que podero resultarnuma diviso da humanidade em rgidas castas sociais, e numanova Idade das Trevas que poder perdurar por muitos e muitossculos.

Vivemos agora o limiar da InfoeraInfoeraInfoeraInfoeraInfoera. Para melhor entendermos osignificado desta assertiva consideremos que no ponto de vistatecnolgico, a evoluo do homo-sapiens, desde a sua pr-histria,caracterizou-se pelos seguintes estgios:

Caa-captura: durao entre 20.000 e 40.000 anos Agro-pastoril: durao entre 2.000 e 4.000 anos Industrial: durao entre 200 e 400 anos Ps-Industrial: durao entre 20 e 40 anos Infoera: durao entre 2 e 4 anosCada um dos perodos acima caracterizou-se por ter sua dura-

o inversamente proporcional velocidade de propagao dos co-nhecimentos tecnolgicos a outros grupos humanos.

Na InfoeraInfoeraInfoeraInfoeraInfoera porm, atingiu-se um limite de velocidade tal que apropagao destes conhecimentos tende a ser instantnea em nvelmundial, limitada apenas pela capacidade humana de absorv-los.Nessas condies de velocidade terminal, as mudanas introduzidaspelos novos conhecimentos e as razes de mudana tornar-se-oiguais. Com isso, a principal caracterstica da InfoeraInfoeraInfoeraInfoeraInfoera ser a razode mxima mudana, que ocorrer com tal regularidade e uniformi-dade, que ningum notar, tornando-se parte da vida cotidiana.Fenmenos e novas linhas culturais, novas tecnologias, novas atua-es polticas e modas sero to freqentes e efmeras, que seusprprios nomes perdero o significado e as pessoas passaro a viverem tempo real, numa situao em que todas as novidades estarodisponveis imediatamente em todo o mundo. A Infoera Infoera Infoera Infoera Infoera por suanatureza deve inclusive tornar-se o ltimo estgio evolutivo, j quesua caracterstica de mxima mudana, deve obstaculizar edescaracterizar a existncia de novos perodos.

Urge despertarmos para tal situao, que dever tornar-se co-mum nos prximos anos e que com certeza ir modificar

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profundamente o nosso modo de viver. Toda humanidade encontra-se numa encruzilhada cardinal de seu destino, e os eventostecnolgicos e decises polticas que ocorrero nos prximos anospodero determinar inclusive sua sobrevivncia como espcie domi-nante neste planeta.

A era da Informao modificar profundamente nosso modo deser e impor nova forma de convivncia social, introduzindo novosvalores e novos tipos de interao social. Por sua natureza e por suacaracterstica de concentrar conhecimentos e fluxo de conhecimen-tos nas mos de poucas pessoas, representa sria ameaa demo-cracia tal qual a concebemos. O gigantesco crescimento de produti-vidade em todos os setores de atividade humana e o controle maisrgido dos meios de produo no s provocaro crescimento dasdiferenas entre ricos e pobres, como tambm provocaro, como jesto provocando, desemprego crnico em nvel mundial. Apenas aconscincia plena desta ameaa por parte da populao, apenas ati-tudes claras e definidas por parte de nossos lderes e formadores deopinies, enfim, apenas a existncia de uma legislao no amb-gua e elaborada dentro da maior firmeza de propsitos, que leve auma melhor distribuio da imensa riqueza proporcionada pelaInfoeraInfoeraInfoeraInfoeraInfoera, permitiro reduzir a possibilidade de que este estado decoisas se torne uma realidade perene.

Tendo algumas idias para onde a evoluo cientfica tecnolgicair nos conduzir a curto e mdio prazos, neste livro discutimos al-guns aspectos intrigantes e assustadores ao mesmo tempo que as-sombrosos e maravilhosos, desta nova era que se descortina peran-te a humanidade.

No abordamos tpicos relacionados diretamente com a Enge-nharia Gentica e com a Bioengenharia, reas estas que ao lado daInformtica contribuiro tambm de forma decisiva para o desen-volvimento tecnolgico cientfico no incio do prximo milnio. deconhecimento geral o projeto Genoma de decifrao do cdigo gen-tico humano, o qual uma vez decodificado permitir compreendermecanismos de predisposies genticas a determinadas doenas eos mecanismos de surgimento das doenas hereditrias. Tambmna rea de Bioengenharia, todos conhecem o sucesso das experin-cias de clonagem de plantas e animais, com o intuito de obter me-lhor produtividade e qualidade na produo agropecuria. Todavia,consideramos todos estes eventos participantes apenas como panode fundo, na grande revoluo do relacionamento social que esthoje ocorrendo, em funo exatamente da avalanche de informa-es que saturam nosso dia-a-dia.

No nos aprofundamos tambm nos aspectos psicolgicos e nosaspectos msticos da Infoera, embora estes existiro por serem

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imanentes a natureza humana, e certamente sofrero forte influn-cia desta evoluo revolucionria. Particularmente alguns aspectosligados ao desenvolvimento mais profundo da Inteligncia Artificiale das Redes Neurais nos levam aos umbrais do misticismo e do des-conhecido, parecendo estes eventos pesadelos de uma mente emdelrio, onde realidade virtual, controles a distncia, robs e super-viso domstica, se igualam a afloramentos indefinidos e terrificantesdo subconsciente, aps uma noite mal dormida.

Consideremos dentro da InfoeraInfoeraInfoeraInfoeraInfoera, de modo geral e a ttulo dedestaque, apenas a rea de Ensino e Educao, a qual dever setornar um dos pilares basilares para a maior difuso e absoro dosconhecimentos gerados, e assim, para a melhor distribuio dasbenesses da InfoeraInfoeraInfoeraInfoeraInfoera. preciso em primeiro lugar, ter sempre pre-sente que a InfoeraInfoeraInfoeraInfoeraInfoera provocar modificaes muito profundas naprpria rea de Ensino e Educao atravs da introduo, que alisj est ocorrendo, de Universidades, Cursos e Ensino Virtuais. Estetipo de educao tender a ser dominante na InfoeraInfoeraInfoeraInfoeraInfoera sendo especi-almente desenvolvida para utilizar todas as facilidades de comuni-cao existentes. Nas Universidades e Escolas especializadas emEducao Virtual, os alunos por exemplo recebero cursos e faroexames atravs de redes de comunicao de dados, utilizando paraeste fim suas facilidades e equipamentos domsticos, como o com-putador pessoal, a televiso interativa o sistema de sonorizao evdeo ambiental e seu sistema de comunicao pessoal. Tero aindaacesso a bibliotecas virtuais e a redes de fornecimento de informa-es em mbito mundial

Os primeiros Sistemas de Comunicao Pessoal, PCs,substitutivos da telefonia celular, j esto sendo estabelecidos nospases tecnologicamente mais avanados, e atravs deles ser poss-vel a comunicao interativa em termos de udio e vdeo em nvelmundial, permitindo, por exemplo, o acesso a bibliotecas e a cursosJust in Time existentes em qualquer parte do planeta.

imperativo criar uma verdadeira cruzada para a educaomacia de nossa populao, com a finalidade de romper a barreirae o ciclo vicioso atvico de geraes em geraes mergulhadas naignorncia e no torpor provocado pela misria e deste modo permitirque esta populao participe efetivamente dos benefcios da Infoera Infoera Infoera Infoera Infoera.Nesta cruzada deve-se usar de forma adequada todos os meios pos-sveis; rdio, TVs, TVs interativas, telecursos, microcomputadores,rede de comunicao de dados entre outros, incluindo os novos sis-temas de comunicao pessoal como os PCS e a prpria realidadevirtual.

Num mundo em constante mudana, torna-se fundamental queo conhecimento em humanidades e artesconhecimento em humanidades e artesconhecimento em humanidades e artesconhecimento em humanidades e artesconhecimento em humanidades e artes, bem como o

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conhecimento cientfico tecnolgicoconhecimento cientfico tecnolgicoconhecimento cientfico tecnolgicoconhecimento cientfico tecnolgicoconhecimento cientfico tecnolgico sejam ancorados numa basede conhecimentos slida e estvel, que habilite o estudante a seadaptar s modificaes constantes, atravs da educao continua-da e atravs do ensino fortemente informatizado e do prprio ensinovirtual. fundamental portanto, que se repense todo nosso sistemaeducacional, no s o superior, mas tambm o mdio e bsico demodo a adequ-los s novas condies sociais e tecnolgicas quefatalmente ocorrero.

A educao ampla, irrestrita e generalizada de toda a popula-o ser certamente a chave que abrir as portas para a idade deouro que poder ser proporcionada pela InfoeraInfoeraInfoeraInfoeraInfoera, afastando de for-ma definitiva o fantasma de suas ameaas.

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A VA VA VA VA Velocidade de Prelocidade de Prelocidade de Prelocidade de Prelocidade de Propagao das Inforopagao das Inforopagao das Inforopagao das Inforopagao das Informaes emaes emaes emaes emaes eEras TEras TEras TEras TEras Tecnolgicasecnolgicasecnolgicasecnolgicasecnolgicas

Desde a Pr-histria a humanidade vem enfrentando ameaase desafios, os quais tm propulsionado invenes e descobertas, queem alguns casos alteram radicalmente nosso modo de viver e enca-rar a realidade. No h dvida tambm que hoje ocorre uma verda-deira avalanche de novas invenes e descobertas, e paradoxalmen-te devido a elas, estamos comeando a viver talvez o maior dos desa-fios enfrentados por nossa espcie.

Em verdade, estamos no limiar de entrada da InfoeraInfoeraInfoeraInfoeraInfoera. Paramelhor entendermos a oximonorncia contida da Infoera e o profun-do significado de seu limiar, consideremos as linhas gerais da evolu-o tecnolgica da civilizao do homo sapiens, desde a Pr-histriaat os tempos atuais. Nessa linha evolucionria possvel conside-rar quatro ou cinco estgios tecnolgicos bsicos sobrepostos, comoos mostrados na tabela 1, os quais chamamos de ErasErasErasErasEras. Dentro desteenfoque podemos verificar que evolumos, desde o estgio de Caa/Captura, passando pelos estgios Agro-Pastoril, Industrial e Ps-Industrial atual, at a era da Informao, na qual estamos prestes aentrar.

O que mais de caracterstico sobressalta, na anlise da tabela1, o fato da durao de cada era sucessiva representar um fator dereduo dez, com relao a era anterior, e esta durao estar forte-mente relacionada com a velocidade de interao entre os diferentesgrupos humanos, e assim com a propagao dos conhecimentostecnolgicos. As novas idias, produtos e servios difundem-se tra-dicionalmente atravs do planeta, numa velocidade dependente datecnologia disponvel de comunicao e da interao entre diferen-tes grupos humanos. Hoje todavia, este processo acelerou-se tantoque encontramo-nos face InfoeraInfoeraInfoeraInfoeraInfoera, cuja durao, em razo daenorme taxa de introduo de inovaes cientficas tecnolgicas eda gigantesca velocidade de propagao dos conhecimentos, tende atornar-se to curta, que a prpria condio da crescente taxa demudanas vir a ser a marca caracterstica desta nova era,obstacularizando pela perenidade de sua natureza mutante a exis-tncia de novas eras.

Nessa situao de mudana contnua, atingiremos provavel-mente uma velocidade limite na admisso de inovaes, velocidadeesta determinada pela capacidade humana de absorv-las. A veloci-dade de introduo de inovaes ser limitada pelos ciclos humanos

CAPTULO I

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TTTTTabela 1.abela 1.abela 1.abela 1.abela 1. Eras vividas pela humanidade e sua correlao com a velocidade de propagao dos conhecimentos tecnolgicos. NaPr-histriaPr-histriaPr-histriaPr-histriaPr-histria a propagao de conhecimentos se dava atravs de guerras entre grupos humanos e captura de inimigos. Na idade AgrAgrAgrAgrAgro-o-o-o-o-PastorilPastorilPastorilPastorilPastoril o processo era semelhante, dispondo-se todavia de animais domsticos como cavalos, camelos e elefantes, alm de maiornmero de grupos humanos e a existncia de andarilhos e viajantes que facilitavam esta propagao de conhecimentos. J na idadeIndustrialIndustrialIndustrialIndustrialIndustrial foram desenvolvidas sucessivamente a carruagem, as diligncias, os trens e os automveis, alm do telgrafo e rdio, quetornavam esta divulgao de conhecimentos mais veloz. Na era Ps-IndustrialPs-IndustrialPs-IndustrialPs-IndustrialPs-Industrial a generalizao do uso de avies e a TV mundial tornama velocidade de propagao ainda mais rpida. Na InfoeraInfoeraInfoeraInfoeraInfoera a generalizao das redes de computadores e das redes de comunicaomultimdia de modo geral, tornam a propagao de conhecimentos e novidades praticamente instantneas.

* K indica abreviatura de quilo ou seja uma multiplicao por 1000. Assim estamos indicando 20000 anos por 20 K.

PerodoPerodoPerodoPerodoPerodo

0,4 - 0,8 ms

0,004 - 0,008 h

Pr-histriaPr-histriaPr-histriaPr-histriaPr-histria

Razo deRazo deRazo deRazo deRazo deinterao Km/hinterao Km/hinterao Km/hinterao Km/hinterao Km/h

DuraoDuraoDuraoDuraoDuraoem anosem anosem anosem anosem anos

TTTTTipoipoipoipoipo CirCirCirCirCirculao emculao emculao emculao emculao emtortortortortorno da Tno da Tno da Tno da Tno da Terraerraerraerraerra

EraEraEraEraEra

Caa-Captura 20 K 40 K* 0,4 - 0,8 Humano

ERAS SUCESSIVERAS SUCESSIVERAS SUCESSIVERAS SUCESSIVERAS SUCESSIVAS CORRELACIONADAS COM A VELOCIDADE TECNOLGICAAS CORRELACIONADAS COM A VELOCIDADE TECNOLGICAAS CORRELACIONADAS COM A VELOCIDADE TECNOLGICAAS CORRELACIONADAS COM A VELOCIDADE TECNOLGICAAS CORRELACIONADAS COM A VELOCIDADE TECNOLGICA

-

HistricoHistricoHistricoHistricoHistrico

Agro-Pastoril 2 K 4 K* 4-8 Humano/Cavalos 4 - 8 anos

Industrial 200 - 400 40 - 80 Cavalos/trens/carros

Ps-Industrial 20 - 40 400 - 800 Avies 0,04 - 0,08 ms

Infoera 2 - 4 4000 - 6000 Malha e Redes

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de dormir, pensar e se comunicar. Nesta velocidade terminal de ab-soro de inovaes, teremos um crescimento exponencial doacmulo de conhecimentos e dados, em que as mudanas e razesde mudanas tornar-se-o iguais.

A principal caracterstica da vida na Infoera Infoera Infoera Infoera Infoera ser portanto,razo de mxima mudana, que ocorrer com tal regularidade euniformidade, que ningum a notar, tornando-se parte da vida co-tidiana. Fenmenos sociais, modas e novas linhas culturais,tecnolgicas, polticas e cientficas sero to freqentes e efmerosque seus nomes perdero o significado. As pessoas passaro a vivermundialmente em tempo real (real time ), numa situao em quetodas as novidades estaro imediatamente disponveis em todo omundo.

Observe-se que de modo geral, os seres humanos no estopreparados para uma sociedade tal que, a razo de mxima mudan-a seja sua caracterstica principal. Tem sido noticiado pelos jornaisde forma geral o problema de estresse de executivos, em face sdificuldades de adaptao s mudanas extremamente rpidas quej vm ocorrendo. A InfoeraInfoeraInfoeraInfoeraInfoera, sem dvida, exigir do ser humanodesde a mais tenra idade um novo tipo de educao e posicionamentoperante a realidade, de modo a torn-lo apto psicologicamente aenfrentar um ambiente, onde as novidades sero a regra e as mu-danas perenes, o modo de vida.

Na tabela 2, apresentamos caractersticas importantes de eraspassadas e presentes. Vamos analisar apenas alguns aspectos maismarcantes da InfoeraInfoeraInfoeraInfoeraInfoera em comparao com a era Ps-Industrial emque estamos vivendo. Destaquemos alguns pontos e aspectos im-portantes dessa tabela:

Um aspecto interessante, dominante na era Industrial, foramas guerras por mercados e o colonialismo que forneciam consumi-dores obrigatrios e matrias-primas para a manuteno dos par-ques industriais nacionais (1,2).

Na evoluo para a era Ps-Industrial ocorreu um rpido pro-cesso de descolonizao e a diviso do mundo em campos ideolgi-cos bem caracterizados, marcados por uma viso maniquesta dobem e do mal. A bipolarizao mundial ganhou cores de disputaacirrada, originando a denominada guerra fria, que em seu maisprofundo significado, realmente se traduziu por disputas de merca-do, poderio nacional e motivao econmica como alis j havia ocor-rido na Era Industrial, desembocando na I e II Guerras Mundiais.

Foram exatamente a ausncia de infra-estruturas eficientes decomunicaes para toda a populao, a deficincia na divulgao euso macio dos microcomputadores e a falta de motivao ideo-lgica para a divulgao ampla das informaes que tornaram

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TTTTTabela 2abela 2abela 2abela 2abela 2

Smbolo do PoderSmbolo do PoderSmbolo do PoderSmbolo do PoderSmbolo do PoderDentrDentrDentrDentrDentro da Estru-o da Estru-o da Estru-o da Estru-o da Estru-

tura Socialtura Socialtura Socialtura Socialtura Social

Estrutura e Estrutura e Estrutura e Estrutura e Estrutura e V V V V Valoraloraloraloralores Sociaises Sociaises Sociaises Sociaises Sociais

CARACTERSTICAS DAS ERASCARACTERSTICAS DAS ERASCARACTERSTICAS DAS ERASCARACTERSTICAS DAS ERASCARACTERSTICAS DAS ERASEraEraEraEraEra Caa/CapturaCaa/CapturaCaa/CapturaCaa/CapturaCaa/Captura AgrAgrAgrAgrAgro-Pastorilo-Pastorilo-Pastorilo-Pastorilo-Pastoril IndustrialIndustrialIndustrialIndustrialIndustrial Ps-IndustrialPs-IndustrialPs-IndustrialPs-IndustrialPs-Industrial

Rixas diretas entre grupos e tribos

Guerras entrecidades e grandes

conquistadores

Guerra por mercados e posse

de colnias

Guerra fria de natureza econmica, Disputas de

mercado, Disputas ideolgicas

Agilidade, Forafsica, Agressividade

Hereditariedade, Propriedade de terra,

Fora fsica,Esperteza

Possesso de bensma-teriais e meios. Direitos

de explorao derecursos naturais

Experinciaorganizacional,

Base tecnolgica,Poder poltico/

econmico

Dinheiro, Popularidade,Modas, Controle das

comunicaes, Acervode conhecimentos

Cl, Fora fsica eesperteza, Pequenos

grupos tribais

Cl e famlia esten-dida, Tribos e cidadespequenas, Nobreza e

plebeus, Regime Feudal,Primeiros centros

urbanos

Famlia no nucleardesintegrada, Autoridade

familiar difusa,Velocidade de urbaniza-

o decrescente

Urbana, Famlianuclear patriarcal,Costumes rgidos,

Burguesia dominante,Crescente

urbanizao

Famlias transitrias,Comunidade virtual,Grupos de interesse

especial em nvelmundial,

Desurbanizao

Abertura de mercados,Globalizao, Disputaseconmicas , Grandes

corporaesinternacionais

InfoeraInfoeraInfoeraInfoeraInfoera

VVVVValoraloraloraloralores Sociaises Sociaises Sociaises Sociaises SociaisBsicosBsicosBsicosBsicosBsicos

HabilidadeFsica/Instinto

Terra, Trabalho braal,Criaes, Plantaes,

Nobreza ehereditariedade

Porte, Peso, Energia,Mercados, Poder

financeiro

Eficincia, Velocidade,Conhecimentos tecno-

lgicos e gerenciais

Informaes, Pesquisatecnolgica-cientfica,Novos conhecimentos

Fora Individual,Agressividade,

Algumas tradies,Supersties

Poder e Direitos heredi-trios, Tradies. incio

do Direito Greco-Romano. Direito guiado

por supersties

Contratos de trabalhoPatentes e direitosautorais, DireitoGreco-Romano

dominante

Litgios permanentes,Segredos industriais,

Acervo tecnolgico. Di-reito Greco-Romano,Direitos alternativos

Informaes sigilosas,Controle das informa-es, Obsolescncia

controlada pela empresaproprietria

ForForForForForma dema dema dema dema de Gover Gover Gover Gover Governonononono

Chefe de clescolhido pela foraou habilidade nas

lutas

Chefia local tendentea ditatorial,

Autoritarismo,Sociedade Patriarcal,

Sistema Feudal

Centralizado,Representativo,

Repblica industrialtendente a socialismo

Descentralizado,Representativo,

Tendente a liberalismoeconmico e reduo

do Estado

Democracia diretatendente a Anarquia,

Internacionalizao dedecises econmico-

financeiras e de mercado

Sistema LegalSistema LegalSistema LegalSistema LegalSistema Legal

Poder NacionalPoder NacionalPoder NacionalPoder NacionalPoder Nacional e Soberania e Soberania e Soberania e Soberania e Soberania

TTTTTemaemaemaemaema

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ReligioReligioReligioReligioReligioprprprprpredominanteedominanteedominanteedominanteedominante



Misticismo, Pags,Tribais, Supersties

Xam, Espiritualismo,Politesmo, Monotesmo

Monotesmo, Religiesde massa

Monotesmo, Religiesdescentralizadas dembito planetrio

Crenas individuais

Razo deRazo deRazo deRazo deRazo deAtivao eAtivao eAtivao eAtivao eAtivao eMotivaoMotivaoMotivaoMotivaoMotivaoEconmicaEconmicaEconmicaEconmicaEconmica

Sobrevivncia,Alimentao, Procria-o e perpetuao da

espcie

Dinheiro baseado emmetais preciosos,

Linhas de descendn-cia familiar, Atividades

agrcolas e pastoris.Pequeno comrcio

Dinheiro impresso pelogoverno/metais

preciosos. Busca deformao de capital,

Balanceamentoentre fornecimento

e demanda.Acesso a fontes

de matria-prima

Dinheiro impresso pelogoverno, Busca de esta-bilidade monetria, So-brevivncia e competi-tividade em nvel mundi-al, Busca do equilbrioecolgico. Cartes de cr-dito, Moeda eletrnica.Acesso econmico a fon-tes de matria-prima

Moeda eletrnica,Controle internacional.

Trabalho altamenteeducado, Busca denovidades, Maior

informao, Posse deacervo tecnolgico

significativo, Crescenteimportncia dos

assuntos ecolgicos

Engenharia Reversarpido e melhor = menorcusto, Alto investimentoem tecnologia de ponta,Velocidade e eficincia

TTTTTecnologiaecnologiaecnologiaecnologiaecnologiaBsicaBsicaBsicaBsicaBsica

Tradio ritual,Herana familiar

costumes e conheci-mentos tribais,

Artesos e alquimistas

Descobertas, Mtodocientfico, Tradioartesanal, Operrio

especializado

Caa direta,Instinto, Agilidade

Busca computadorizada,Interferncia,

Criatividade, Acervotecnolgico, Acesso a

bancos de dados

EstruturaEstruturaEstruturaEstruturaEstruturaEducacionalEducacionalEducacionalEducacionalEducacional

Aprendizagem Diretapela Experincia,Necessidade de

Sobrevivncia Fsica

Aprendiz Individualbaseado naautoridade,

AprendizagemDomstica Just in

time, Sbios eDiscpulos

Linha de MontagemIndustrial, Baseado em

AutoridadeInstitucionalizada:Produo em Srie,

Universidades

Linha de Montagem In-dustrial, Baseada emGrupos Especialistas,Eficientes e Institucio-nalizados, Evento duran-te toda a vida, ProduoModular, Universida- des Tecnolgicas

Aprendiz/Individualiza-da, Baseada em especi-alista, em qualquer tem-po em qualquer lugar,Automatizada Just intime, Ensino em escolase universidades virtuais

Meios deMeios deMeios deMeios deMeios deComunicaoComunicaoComunicaoComunicaoComunicao

Contato diretoentre pessoas,

Interdependncia,Aprisionamento

de rivais

Comunicao emmbito familiar,

Proclamaes, boatosdiretos, Mensageiros

Imprensa Politicamentedependente, Telgrafo,

Telefone, Rdio difuso,Livros e impresso de

modo geral

Imprensa, TV, Rdio-difuso com alguma

independncia poltica,porm com forte

dependncia econmica,Telefonia celular

TV, Rdio, Jornaiseletrnicos, Tendnciade opinies dirigidas edependentes de linhasde pensamentos ex-

ternas,Teleconferncias

19

T T T T Tabela 2abela 2abela 2abela 2abela 2- Na tabela acima, procuramos estabelecer alguns paralelos, entre diferentes eras eras eras eras eras, baseados em alguns critrios inicial-mente propostos na referncia 1 e por ns ampliados e generalizados. As vrias eras eras eras eras eras pelas quais a humanidade evoluiu apresentaramcaractersticas sociais prprias. O que caracterizar a Infoera ser uma razo de mudanas mximas limitadas apenas pela capacidadedo crebro humano de absorv-las. Tal estado de coisas afetar todo o comportamento humano.

Relaes TRelaes TRelaes TRelaes TRelaes Traba-raba-raba-raba-raba-lhistas e Meioslhistas e Meioslhistas e Meioslhistas e Meioslhistas e Meiosde Prde Prde Prde Prde Produooduooduooduooduo

As prprias mos earmas manuais

Artesos individuais,Cultivo braal daterra, Pastoreio,

Escravatura

Hierarquia, Produomacia, Grupos

treinados, Linhas deproduo rpidas

Malhas, Produo flexvel,Adaptabilidade de grupos

especialistas, TQM,Qualidade total em

gerncia, Rpido e barato

Produo sob demanda,Trabalho domstico,Artesos Individuais,Linhas de montagensflexveis, Diferentes e

melhores

Meios deMeios deMeios deMeios deMeios deDistribuio eDistribuio eDistribuio eDistribuio eDistribuio ePerPerPerPerPermuta demuta demuta demuta demuta de

VVVVValoraloraloraloraloreseseseses

Escambo, Contatosindividuais diretos

Escambo, Moedaprimitiva/ouro,

Distribuio precriaem carter local,

Contatos individuaisdiretos

Canais de distribuioem larga escala em

nvel nacional,Exportao ocasional,

Colnias

Malhas de distribuio,Estoque Just in time,Correio especializado,

Operao em nvelinternacional

Contato individualdireto Utilizao de

redes, Armazenamentode dados, Lojas

virtuais, escritriosvirtuais em nel

mundial

Crime e PunioCrime e PunioCrime e PunioCrime e PunioCrime e Punio

Desobedincia,Surra, Morte,

Banimento, Baseindividual

Roubo, Assassinato,Desobedincia, Priso,Violncia fsica, Morte,

Banimento, Baseindividual

Roubos, Mortes,ilegalidades, Priso,

Pena de morte,Violncia fsica,

Pirataria e Primeirasquadrilhas

Roubo, Trfico dedrogas, mortes,

Ilegalidades, Priso, Penade Morte, Crime

organizado em nvelnacional

Roubo, Morte, Trfico dedrogas e informaes,Priso, Penalidadesalternativas, Crime

organizado internacio-nalmente

ForForForForFormas demas demas demas demas deExprExprExprExprExpresso Artsticaesso Artsticaesso Artsticaesso Artsticaesso Artstica

Desenho em paredesde cavernas, Rudos

agradveis

Pinturas, Esculturasalto relevo, Escolas

musicais, Instrumen-tos musicais

sofisticados, Poemase Romances, Cinema

Pinturas, Esculturasalto relevo, Msica

clssica e Eletrnica,Cinema e Televiso

Pinturas, esculturas,imagens e msicasintetizadas por

Computador, Poemas eesculturas eletrnicas

Desenhos em paredes,Esculturas alto relevo,Cnticos, msica decordas, tambores e

instrumentos de sopro,Poemas, Romances e

Jograis



Provises em nveltribal

Provises em nvelfamiliar e

governamental

Bancos, Sistemas depoupana monetria,Aes Nvel nacional

Bancos, Aes, Sistemasde poupana, Bancos

internacionais

Sistema financeiro ecapital extremamente

globalizado

Poupana ePoupana ePoupana ePoupana ePoupana ecapitalizaocapitalizaocapitalizaocapitalizaocapitalizao


20

crescentes e visveis as deficincias de produtividade social do blococomunista em face s naes ocidentais. A partir deste ponto a situ-ao de improdutividade crnica tornou-se cada vez mais gritante einsuportvel, e esse bloco acabou por desabar por si mesmo (3).

Acreditamos profundamente que dentro desta vasta gama dealteraes que assistimos em nvel planetrio, a importncia socialdo microcomputador ainda no foi suficientemente destacada, querem termos da produtividade individual, quer em termos da garantiade independncia pessoal em face aos diferentes governos e em faces grandes corporaes. Antes da criao do micro pessoal, a exis-tncia de grandes mquinas de processamento de dados centrais,permitia um controle individual crescente pelo governo e grandescorporaes e nestas condies tendamos a um mundo Orwellianotipo 1984 (George Orwell, 1984 ). A partir da existncia do micropessoal de grande potncia de processamento, grande capacidadede memria e facilidade de comunicao com o resto do globo pode-mos ter esperanas de um mundo, onde um mnimo de liberdadespossam ser garantidas. Eventualmente numa pior situao, poderapesar de tudo, ocorrer um mundo hedonstico Huxleyano tipo Ad-mirvel Mundo Novo (The Brave New World, Aldous Huxley ).

Em seu trmino, a era Ps-industrial est se caracterizandopor um mundo basicamente monopolarizado em termos ideolgicos.Na transio para a Infoera, esta monopolarizao associada re-duo dos poderes nacionais e ao aumento do poder das empresas esua crescente internacionalizao est gerando grandes pressespara a abertura de mercados. Numa sinergia sem precedentes, es-tes fatos esto tambm viabilizando a globalizao das operaesfinanceiras, exatamente suportadas pela estrutura eficiente das te-lecomunicaes e processamento de dados em nvel mundial.Concomitantemente, ocorre uma planetizao de mercados, ondenaes menos poderosas economicamente passam a gravitar em tornode naes com economias mais poderosas atravs da criao demercados comuns locais.

A crescente eficincia das telecomunicaes e a crescenteglobalizao do noticirio internacional est provocando alis, umatendncia ao nosso ver muito perigosa, no sentido que todos os orgosde divulgao de notcias tendem a manifestar as mesmas opiniesdirigidas e maniquestas, dependentes de agncias de peso interna-cional e sobretudo, daqueles que as suportam financeiramente.

Na Infoera, cada vez mais a opinio e modismos internacionaisestaro presentes, atravs de um grande nmero de organizaesindependentes de mbito planetrio (Organizaes No Governamen-tais - ONGs). A integrao das pessoas dar-se- de forma crescenteatravs de redes de comunicaes de dados, criando comunidades

21

virtuais. Grupos de interesse comuns, em reas especiais, esto seformando e formar-se-o ainda mais no futuro em nvel mundial,abrangendo todas as reas da atividade humana. Tal situao, almde favorecer os grupos legtimos, provocar tambm no s a forma-o de grupos radicais, como favorecer o crime organizado que seinternacionalizar intensamente.

A individualidade e o narcisismo sero caractersticos da Infoerae provocaro um enorme crescimento das crenas individuais, emdetrimento das religies centralizadas. A educao tender a serindividualizada e personalizada. Imagine se Escolas e Universida-des, onde a rrrrrede de comunicao de dadosede de comunicao de dadosede de comunicao de dadosede de comunicao de dadosede de comunicao de dados, o ensino por compu-o ensino por compu-o ensino por compu-o ensino por compu-o ensino por compu-tadortadortadortadortador, bibliotecas virtuais e multimdiabibliotecas virtuais e multimdiabibliotecas virtuais e multimdiabibliotecas virtuais e multimdiabibliotecas virtuais e multimdia desempenhem o papel pri-mordial, provendo uma faixa completa de cursos, servios e acessoeficiente a laboratrios virtuaislaboratrios virtuaislaboratrios virtuaislaboratrios virtuaislaboratrios virtuais. Estas instituies de ensino forne-cendo um ambiente educacional virtual, no necessitam de umcampus fsico, permitindo que todas as disciplinas sejam ministra-das a qualquer tempo e lugar, incluindo o prprio lar do aluno.

Dispor de um acervo tecnolgico e de conhecimentos relevan-tes, ou mesmo de acesso a facilidades dos mesmos ser uma medidade poder e prestgio social na Infoera. Tal qual o dinheiro corrente,esta disponibilidade de acervo cultural tecnolgico e de acesso abancos de dados sobre conhecimentos ser tambm uma moeda detroca aceita em nvel mundial, viabilizando apenas permutas eescambos com os parceiros que disponham de privilgios equivalen-tes (4).

Destacamos que na era Ps-Industrial o poder dirigido pelaexperincia organizacional e gerencial e pelo acmulo de conheci-mentos tecnolgicos, pois sem eles, uma organizao hierrquicano pode operar eficientemente e deste modo gerar produtos e servi-os de forma cada vez mais econmica, rpida e com maiorqualidade.

O pensamento clssico Ps-Industrial reflete-se nas idias dequalidade total em gerncia e reengenharia de processos de neg-cios, para fazer a burocracia operar de modo mais eficiente e rpido.Estas idias todavia, no se coadunam com criatividade, estilos epersonificao, que caracterizaro a Infoera.

A criatividade e a busca de novidades sero altamente valoriza-das na Infoera. Num mundo, onde a quantidade de informaes jdesenvolvidas extremamente alta, a capacidade de localiz-las eadapt-las a novas situaes fundamental (4). Ser fundamentaltambm em todos os campos do conhecimento humano o trabalhode pesquisa e desenvolvimento nas reas cientficas e tecnolgicas,bem como o apoio a todas as formas de manifestao artstica ouhumanstica, para atravs da criatividade, promover a valorizao

22

do ser humano. No ambiente social da Infoera haver, sem dvida,um grande predomnio das artes e das cincias criativas, tendendoa serem desvalorizadas as funes repetitivas e puramente tcnicas,as quais sero progressivamente substitudas por mquinas de cres-cente especificidade computacional (5).

A prpria Democracia, como a conhecemos, poder sofrer gran-des modificaes. A grande confiabilidade nas comunicaes e ainformatizao macia da sociedade podero permitir uma partici-pao em tempo real da populao nas decises governamentais euma independncia poltica-individual sem precedentes.

As decises governamentais por sua vez perdero grande partede sua independncia, pois estaro tambm fortemente atreladas atratados internacionais sujeitos as convenincias financeiras e demercado de poderosos grupos econmicos representados pelos go-vernos de seus pases de origem.

Um fenmeno preocupante iniciado na era Ps-Industrial e quedever acentuar-se de forma alarmante na Infoera o endividamentogovernamental que est ocorrendo com a maior parte dos pases,sobretudo dos subdesenvolvidos. Por sua natureza burocrtica epoltica, os governos no tm agilidade e viso a longo prazo existen-tes nas corporaes internacionais. Nessa situao estes governosse enredam em dvidas imensas que acabam por solver grande partedos recursos oramentrios. Especialmente nos pases subdesen-volvidos e nos pases em desenvolvimento, este fenmeno particu-larmente cruel, j que estabelece um mecanismo eficiente de trans-ferncia de recursos sociais provenientes de impostos e taxas dasclasses menos favorecidas e das classes produtivas para classessociais mais abastadas e para os grandes grupos financeiros nacio-nais e internacionais. Agrava-se deste modo ainda mais asdiferenas entre as classes sociais, reduz-se violentamente a produ-tividade social e estimula-se grandemente os investimentos no pro-dutivos.

A internacionalizao intensa de empresas e capital dever tor-nar cada vez mais impossvel grandes conflitos internacionais oudevastadoras guerras entre naes. Estes conflitos e guerras adqui-riro apenas caracter regional ou intervencionista. Os conflitos deinteresse transferir-se-o cada vez mais para o campo diplomtico epara o nvel de conflito direto entre empresas. Estes conflitos deve-ro se tornar cada vez mais agudos medida que se tenha satura-o de mercado em nvel internacional e recursos financeiros exce-dentes.

Estes fatores associados s imensas facilidades de comunica-o e processamento de dados da Infoera Infoera Infoera Infoera Infoera provocaro certamente oacionamento das especulaes financeiras em nvel mundial, pois

23

s desta forma em um clima de maior instabilidade poder-se- euferirlucros financeiros mais acentuados.

Numa situao de alta potencialidade especulativa em nvelmundial, o sistema financeiro globalizado poder se tornar altamenteinstvel e a ocorrncia de crises financeiras poder se tornar umaconstante.

A forte tendncia de concentrao de riquezas e poder, propor-cionada pelas tecnologias de suporte da Infoera, dever obrigatoria-mente ter em contrapartida uma legislao conveniente e propcia maior distribuio destas riquezas e deste poder, de modo que aprpria democracia sobreviva e prevalea a longo prazo. Esta anica forma de garantir a existncia e a expanso de mercadosexigidas pelo gigantesco aumento de produtividade, que ocorrernas anos vindouros. Nesse sentido, se forem adotadas todas medi-das e salvaguardas convenientes, as ameaas da Infoera iro se des-vanecer e acabar por prevalecer a promessa de um grande futuropara toda a humanidade.

24

VVVVVelocidade de Evoluo das Telocidade de Evoluo das Telocidade de Evoluo das Telocidade de Evoluo das Telocidade de Evoluo das Tecnologias daecnologias daecnologias daecnologias daecnologias daInforInforInforInforInformaomaomaomaomao

Consideremos alguns dados histricos de natureza tcnica, quenos permitiro visualizar a rapidez na qual estamos mergulhandona Infoera. Veja o grfico A que mostra em escala logartmica a evo-luo do nmero de componentes em uma pastilha de silcio (Chip),desde os anos 60 at o ano 2020 (6-15). Tais projees foramembasadas em uma srie de referncias e em dados e pesquisasrealizadas pela Sematech Americana, a fim de que sua indstriade semicondutores naquele pas se mantenha competitiva.

Tradicionalmente na Microeletrnica, o nmero de componen-tes tem aproximadamente dobrado a cada 2 anos, seguindo uma leiemprica denominada lei de Moore*. Em outras palavras, esta leicorrigida estabelece que o crescimento anual do nmero de compo-nentes em uma pastilha de silcio da ordem de 42%!!!!. O maisassombroso que este crescimento tem se mantido, mais ou menosnum crescimento de razo geomtrica constante desde 1960, quan-do foi fabricado o primeiro Circuito Integrado, CI, at os dias pre-sentes. Devemos destacar que algumas projees prevem, uma certasaturao na evoluo futura da Microeletrnica, embora esta satu-rao deva ocorrer apenas quando atingirmos um nvel de integraode vrias centenas de bilhes de componentes em uma nica pasti-lha de silcio, como podemos concluir pela anlise dos grficos B eC. Tais grficos foram obtidos a partir da tabela 3.

A ttulo de ilustrao para comprovar esta assombrosa evolu-o, vamos nos reportar ao grfico D. Este grfico provem de umareferncia antiga (Electronics Special Issue, April, 1980), do inciodos anos 80, a qual por sua vez reportava-se a uma referncia maisantiga ainda de 1977 (Compcon 77). Na referncia de 77 fazia-seuma projeo da evoluo da Microeletrnica at o ano 2000 (16-18), considerando as dimenses mnimas de largura de linhas, naspastilhas de Circuitos Integrados em linha de produo. Tal proje-o mostrada atravs da linha tracejada no referido grfico. Utili-zando referncias mais atuais, colocamos sobre a projeo originaldados mais recentes, contendo valores que efetivamente foram obti-

* A lei de Moore uma lei emprica proposta por Gordon Moore, executivo da Intel, empresafabricante de semicondutores. A rigor a lei de Moore estabelece que o nmero de componentes emuma pastilha de circuito integrado dobra a cada 18 meses, todavia nos parece mais razovel,considerando a evoluo a longo prazo, que este nmero dobre a cada 2 anos.

CAPTULO II

25

Grfico A. Grfico A. Grfico A. Grfico A. Grfico A. Crescimento do nmero de componentes em uma pastilha (chip) desilcio. Temos acompanhado ao longo dos anos o desenvolvimento deste grfico, oqual tem se mantido praticamente inalterado na sua razo de evoluo logartmica(9). Observe-se tambm que temos tido aumento da velocidade de relgio (Clock),embora este aumento tenha ocorrido numa razo de crescimento inferior a razo decrescimento da complexidade.

dos no decorrer dos ltimos 20 anos pela indstria de Microeletrnicamundial.

Nesses grficos temos ilustrada a evoluo que realmente ocor-reu, com relao s dimenses mnimas em uma pastilha de silciona rea industrial, em linha de produo, em comparao com aevoluo que fora originalmente prevista. Atravs desses dados rAtravs desses dados rAtravs desses dados rAtravs desses dados rAtravs desses dados re-e-e-e-e-ais, podemos ver que a evoluo tecnolgica tem sido mais rpi-ais, podemos ver que a evoluo tecnolgica tem sido mais rpi-ais, podemos ver que a evoluo tecnolgica tem sido mais rpi-ais, podemos ver que a evoluo tecnolgica tem sido mais rpi-ais, podemos ver que a evoluo tecnolgica tem sido mais rpi-da do que a originalmente prda do que a originalmente prda do que a originalmente prda do que a originalmente prda do que a originalmente prevista, a duas ou mais dcadasevista, a duas ou mais dcadasevista, a duas ou mais dcadasevista, a duas ou mais dcadasevista, a duas ou mais dcadasatrs.atrs.atrs.atrs.atrs.(18)

Interessa-nos em particular a velocidade de evoluo dosmicroprocessadores, j que estes iro permitir o desenvolvimentodos futuros sistemas de processamento pessoal e estaes de traba-lho profissionais. As tabelas 4, 4A, 5 e 5A obtidas de diferentes fon-tes de referncia listam as principais caractersticas em termos decircuitaria, (hardware ) e em termos de mximo desempenho destesmicroprocessadores. Estes dados e outras previses sobre evolu-es tecnolgicas permitem que se projete conservativamente paraos anos 2000 e 2010 as principais caractersticas de ummicroprocessador tpico, as quais esto mostradas no quadro I eII.(19,20)

Com o correr dos anos e a crescente complexidade proporcio-nada pela rpida evoluo da Microeletrnica, os computadores pes-soais tm incorporado, e daqui por diante devero incorporar aindamais, desempenho e facilidades, que antes pertenciam apenas aodomnio dos computadores de maior porte e mesmo ao domnio dossupercomputadores. interessante, por exemplo, considerar a cres-cente incorporao dessas facilidades ao longo do tempo e projetaralgumas incorporaes provveis que ocorrero at o ano 2010. Taisincorporaes provveis so apresentadas na tabela 6.

26

Grfico AGrfico AGrfico AGrfico AGrfico A

27

Gr

fico

B.

Gr

fico

B.

Gr

fico

B.

Gr

fico

B.

Gr

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B.

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28

Gr

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C.

Gr

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C.

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29

Grfico D.Grfico D.Grfico D.Grfico D.Grfico D. Ilustra projees feitas em 1977 para dimenses mnimas obtidasem pastilhas de silcio, em linha industrial, em comparao com valores efetivamen-te obtidos. Este grfico mostra, uma vez feita a atualizao dos valores, que a evolu-o real tem sido mais rpida do que a originalmente prevista.

Fonte IEEE Spectrum, January 1996Semicondutor International January 1995

1995 0,35 190 0,064 250 4 300 4 - 5 900 1998 0,25 280 0,256 300 7 450 5 1350 2001 0,18 420 1 360 13 600 5 - 6 2000 2004 0,13 640 4 430 25 800 6 2600

2007 0,10 960 16 520 50 1000 6 - 7 3600

2010 0,07 1400 64 620 90 1100 7 - 8 4800

2013 0,06 1800 128 700 120 1200 8 5000

2016 0,05 2400 256 750 150 1300 8 5500

2019 0,05 3000 256 800 180 1400 8 - 9 5700

2022 0,04 3200 512 900 210 1400 9 6000

2025 0,04 3200 512 900 250 1500 9 6000

2028 0,04 3400 512 1000 300 1600 10 6000

2031 0,04 3500 512 1500 350 1700 10 6200

2034 0,04 3500 1024 2000 400 1800 10 6200

2037 0,035 3600 1024 2500 450 1900 10 6300

2040 0,35 3600 1024 3000 500 2000 10 6400

2043 0,035 3600 1024 3500 550 2000 11 6500

2046 0,035 3600 1024 4000 600 2000 12 6500

TTTTTabela 3.abela 3.abela 3.abela 3.abela 3. Projees sobre a evoluo das tecnologias de Microeletrnica desilcio, prevendo saturao da evoluo tecnolgica por volta do ano 2010. A partirda a evoluo ser muito mais lenta.

PROJEES DA EVOLUO DA TECNOLOGIA EM SEMICONDUTORESPROJEES DA EVOLUO DA TECNOLOGIA EM SEMICONDUTORESPROJEES DA EVOLUO DA TECNOLOGIA EM SEMICONDUTORESPROJEES DA EVOLUO DA TECNOLOGIA EM SEMICONDUTORESPROJEES DA EVOLUO DA TECNOLOGIA EM SEMICONDUTORES

AnoAnoAnoAnoAno

Dimen- Dimen- Dimen- Dimen- Dimen- ses ses ses ses ses mnimas mnimas mnimas mnimas mnimas

(m)(m)(m)(m)(m)

MicrMicrMicrMicrMicroproproproproprocessadorocessadorocessadorocessadorocessadoreseseseses NveisNveisNveisNveisNveisde interli-de interli-de interli-de interli-de interli-gao nagao nagao nagao nagao na

pastilha pastilha pastilha pastilha pastilha

PinosPinosPinosPinosPinosdedededede

E/SE/SE/SE/SE/Snanananana

pastilha pastilha pastilha pastilha pastilha

MemriasMemriasMemriasMemriasMemriasDinmicasDinmicasDinmicasDinmicasDinmicas

T T T T Tamanhosamanhosamanhosamanhosamanhos das das das das das pastilhas pastilhas pastilhas pastilhas pastilhas mm2 mm2 mm2 mm2 mm2

BilhesBilhesBilhesBilhesBilhes de bits/ de bits/ de bits/ de bits/ de bits/

pastilhapastilhapastilhapastilhapastilha

TTTTTamanhoamanhoamanhoamanhoamanho da da da da da pastilha pastilha pastilha pastilha pastilha

mm2 mm2 mm2 mm2 mm2

MilhesMilhesMilhesMilhesMilhes de tran- de tran- de tran- de tran- de tran- sistor sistor sistor sistor sistores,es,es,es,es, por cm por cm por cm por cm por cm22222

RelgioRelgioRelgioRelgioRelgio da da da da dapastilhapastilhapastilhapastilhapastilha MHz MHz MHz MHz MHz

30

Grfico DGrfico DGrfico DGrfico DGrfico D

31

Fonte Byte 12/93Fonte Computer 6/94Fonte Sem Int 2/94Fonte IEEE Spectrum 12/93

CaractersticasCaractersticasCaractersticasCaractersticasCaractersticas

PrPrPrPrProcessosocessosocessosocessosocessos CMOS m CMOS m CMOS m CMOS m CMOS m

PrPrPrPrPreoeoeoeoeo(100) U$(100) U$(100) U$(100) U$(100) U$

Reconheci-Reconheci-Reconheci-Reconheci-Reconheci-mento de Vmento de Vmento de Vmento de Vmento de Vozozozozoz

PrPrPrPrProc. deoc. deoc. deoc. deoc. deImagens 3DImagens 3DImagens 3DImagens 3DImagens 3D

MICROPROCESSADORES 1995MICROPROCESSADORES 1995MICROPROCESSADORES 1995MICROPROCESSADORES 1995MICROPROCESSADORES 1995

DEC DEC DEC DEC DECA X PA X PA X PA X PA X P2106421064210642106421064

MIPSMIPSMIPSMIPSMIPSR 4400R 4400R 4400R 4400R 4400

POWERPOWERPOWERPOWERPOWER 601 601 601 601 601

SPSPSPSPSPARKARKARKARKARK MS-2 MS-2 MS-2 MS-2 MS-2

P6 P6 P6 P6 P6MMXMMXMMXMMXMMX

PENTIUMPENTIUMPENTIUMPENTIUMPENTIUM 66 66 66 66 66

ORION RORION RORION RORION RORION R 4600 4600 4600 4600 4600

Cache LICache LICache LICache LICache LI

TTTTTamanhoamanhoamanhoamanhoamanho da Pastilha da Pastilha da Pastilha da Pastilha da Pastilha

mmmmmmmmmm22222

TempoReal

x

SPEC Int 92SPEC Int 92SPEC Int 92SPEC Int 92SPEC Int 92

Relgio MHzRelgio MHzRelgio MHzRelgio MHzRelgio MHz

SPEC Fp 92SPEC Fp 92SPEC Fp 92SPEC Fp 92SPEC Fp 92

N de TN de TN de TN de TN de Transis-ransis-ransis-ransis-ransis- tor tor tor tor tores - Milh.es - Milh.es - Milh.es - Milh.es - Milh.

166 50100

75100

6690100

6080100

85 133

70 68 NA67,490,1100

6085100

61 200

105 60 NA63,872,7

80105

53

1,7 M 1,8 M 2,3 M 3,1 M 2,8 M 3,1 M >5 M

16 KB 32 KB 32 KB 16 KB 32 KB 2016

0,680,5

0,84 0,60,5

0,80,65

0,65

32

DEC DEC DEC DEC DEC A X P A X P A X P A X P A X P2106421064210642106421064

MIPSMIPSMIPSMIPSMIPSR 4400R 4400R 4400R 4400R 4400

POWERPOWERPOWERPOWERPOWER 601 601 601 601 601

SPSPSPSPSPARKARKARKARKARK MS-2 MS-2 MS-2 MS-2 MS-2

P6P6P6P6P6MMXMMXMMXMMXMMX

PENTIUMPENTIUMPENTIUMPENTIUMPENTIUM 66 66 66 66 66

ORION RORION RORION RORION RORION R 4600 4600 4600 4600 4600

TTTTTenso deenso deenso deenso deenso deOperaoOperaoOperaoOperaoOperao

Potncia dePotncia dePotncia dePotncia dePotncia de Pico Pico Pico Pico Pico

CarCarCarCarCarcaacaacaacaacaa Cermica/ Cermica/ Cermica/ Cermica/ Cermica/

PinosPinosPinosPinosPinos

FacilidadesFacilidadesFacilidadesFacilidadesFacilidades Multimdia Multimdia Multimdia Multimdia Multimdia

Vdeo cmeraVdeo cmeraVdeo cmeraVdeo cmeraVdeo cmera lenta lenta lenta lenta lenta

TTTTTecnologiaecnologiaecnologiaecnologiaecnologia

OrOrOrOrOrganizaoganizaoganizaoganizaoganizao

CaractersticasCaractersticasCaractersticasCaractersticasCaractersticas

Suporte paraSuporte paraSuporte paraSuporte paraSuporte paraMultprMultprMultprMultprMultproc.oc.oc.oc.oc.

Razo de Razo de Razo de Razo de Razo de Instrues Instrues Instrues Instrues Instrues

por ciclo por ciclo por ciclo por ciclo por ciclo

Reg. de Reg. de Reg. de Reg. de Reg. de uso geral uso geral uso geral uso geral uso geral

Data de Data de Data de Data de Data delanamentolanamentolanamentolanamentolanamento

x

x

Twin well**BICMOS

N well*CMOS

Twin wellBICMOS

N wellCMOS

RISC 64bits

RISC 64bits

CISC 64bits

RISC64 bits

RISC BICMOS

CISC64bits

NveisNveisNveisNveisNveismetlicosmetlicosmetlicosmetlicosmetlicos

Nveis Poli SiNveis Poli SiNveis Poli SiNveis Poli SiNveis Poli Si

3 2 3 5 3

1 2 1 1

3,3 V 3,3/5 3,3/5 3,6 V 5,3 V 3,3 V

30 W 15 W 16 W 9,1 W 14,2 W

431PGA

447PGA

273 PGA

304PGA

293PGA

Sim Sim Sim Sim SimSim

2 1 2 3 3

32/32 32/32 8/8 32/32 136/32

2/92 11/92 3/93 5/924/93 11/95

TTTTTabela 4A.abela 4A.abela 4A.abela 4A.abela 4A. Listamos nas tabelas acima as principais caractersticas de circuitariados microprocessadores existentes no mercado, dentro da tecnologia deMicroeletrnica de 1995.

* N well Cavidade N Tecnologia de Fabricao de CMOS (MOS complementar) compat-vel com a tecnologia MOS convencional.

** Twin well Cavidade Dupla. Tecnologia de fabricao de CMOS (MOS complementar)que utiliza ilhas P e ilhas N, permitindo maior versatibilidade de projeto.

BICMOS

33

MICROPROCESSADORES CLASSE ESTMICROPROCESSADORES CLASSE ESTMICROPROCESSADORES CLASSE ESTMICROPROCESSADORES CLASSE ESTMICROPROCESSADORES CLASSE ESTAES DE TRABALHO 1 996AES DE TRABALHO 1 996AES DE TRABALHO 1 996AES DE TRABALHO 1 996AES DE TRABALHO 1 996

Int SPEC 95Int SPEC 95Int SPEC 95Int SPEC 95Int SPEC 95

Duto deDuto deDuto deDuto deDuto dedados/bitsdados/bitsdados/bitsdados/bitsdados/bits

SPEC fp 95SPEC fp 95SPEC fp 95SPEC fp 95SPEC fp 95

Fontes : Byte 11/94 PC Magazine 11/21/95

Vol. 14 no 20/18 IEEE MICR 6, April 1 996 IEEE Spectrum, Janeiro 1 995 PC Magazine Vol. 16 no 10

DEC DEC DEC DEC DECALPHAALPHAALPHAALPHAALPHA 21/64 21/64 21/64 21/64 21/64

PENTIUM PENTIUM PENTIUM PENTIUM PENTIUM UL UL UL UL ULTRATRATRATRATRASPSPSPSPSPARK-1ARK-1ARK-1ARK-1ARK-1

AMD K6AMD K6AMD K6AMD K6AMD K6 MIPSMIPSMIPSMIPSMIPSR 10000R 10000R 10000R 10000R 10000

PENTIUMPENTIUMPENTIUMPENTIUMPENTIUM PRO PRO PRO PRO PRO

POWERPOWERPOWERPOWERPOWERPC 620PC 620PC 620PC 620PC 620

EstgiosEstgiosEstgiosEstgiosEstgios Bombeamento Bombeamento Bombeamento Bombeamento Bombeamento

VVVVVelocidadeelocidadeelocidadeelocidadeelocidade

TTTTTecnologiaecnologiaecnologiaecnologiaecnologia

NNNNNo o o o o de transis.de transis.de transis.de transis.de transis.

Instrnstrnstrnstrnstr. Por. Por. Por. Por. Por ciclo ciclo ciclo ciclo ciclo

TTTTTipoipoipoipoipo

TTTTTenso deenso deenso deenso deenso deAlim.Alim.Alim.Alim.Alim.

Max. potnciaMax. potnciaMax. potnciaMax. potnciaMax. potncia

64 32 64 64 32

Cache LI/L2Cache LI/L2Cache LI/L2Cache LI/L2Cache LI/L2

SPEC Int 92SPEC Int 92SPEC Int 92SPEC Int 92SPEC Int 92

0,5 m 0,5 m 0,8 m 0,35 m 0,35 m 0,35 m 0,5 m

300 MHz 133 MHz 133 MHz 200 MHz150 MHz

200 MHz 233 MHz 200/400MHz

9,3milhes

7,0milhes

3,1milhes

5,5 milhes10 milhes

5,2milhes

8,8milhes

6,8milhes

16 K96 K

32KL1/L2

16Kexterno

16K/256KL1/L2

16Kexterno

64Kexterno

32 + 32K4,4 M

4 4 2 3 4

290 225 78 258 240322/465

45W 30W 13W 20W 23W

PrPrPrPrPreo deeo deeo deeo deeo deSist. TpicoSist. TpicoSist. TpicoSist. TpicoSist. Tpico U$ 6 800 U$ 6 500 U$ 4 500 U$ 8 000 U$ 20 000 U$ 6 000

U$ 50 000

6 14 5 5

6,088,09

9

5,426,75

15

3,3 V 3,3 V 3,3 V 3,3 V 3,3 V 3,3 V 3,3 V

64128


10,1

14,2

34

DECDECDECDECDECALPHAALPHAALPHAALPHAALPHA21/6421/6421/6421/6421/64

PENTIUMPENTIUMPENTIUMPENTIUMPENTIUM UL UL UL UL ULTRATRATRATRATRASPSPSPSPSPARK-1ARK-1ARK-1ARK-1ARK-1

AMD K6AMD K6AMD K6AMD K6AMD K6 MIPS MIPS MIPS MIPS MIPSR 10000R 10000R 10000R 10000R 10000

PENTIUMPENTIUMPENTIUMPENTIUMPENTIUM PRO PRO PRO PRO PRO

POWERPOWERPOWERPOWERPOWERPC 620PC 620PC 620PC 620PC 620

Espao deEspao deEspao deEspao deEspao deMemriaMemriaMemriaMemriaMemria

Potncia de 2Potncia de 2Potncia de 2Potncia de 2Potncia de 2

r r r r rea daea daea daea daea dapastilha mmpastilha mmpastilha mmpastilha mmpastilha mm22222

FPU*FPU*FPU*FPU*FPU*bitsbitsbitsbitsbits

NNNNNo o o o o dededededePinosPinosPinosPinosPinos

TTTTTipoipoipoipoipo

LarLarLarLarLargura degura degura degura degura deduto deduto deduto deduto deduto dememriamemriamemriamemriamemria

SPECSPECSPECSPECSPECfp92fp92fp92fp92fp92

Potncia wattsPotncia wattsPotncia wattsPotncia wattsPotncia watts

40 40

331 196 310 16216,6 x17,9298

64 64 64 64 64 64 64

500 300 305 600

625 521

50 30 16 30 30

128 128 64 64 128 64 64

40 41

* FPU Floating Point Unit Unidade de Ponto Flutuante Unidade Aritmtica que realizaoperaes em ponto (vrgula) flutuante.

TTTTTabela 5Aabela 5Aabela 5Aabela 5Aabela 5A. Listamos nas tabelas acima, as principais caractersticas dosmicroprocessadores existentes no mercado, dentro do nvel tecnolgico daMicroeletrnica.

35

QuadrQuadrQuadrQuadrQuadro Io Io Io Io I. Principais caractersticas de desempenho de um microprocessador no ano 2000 e tpica memria principal associadaao microcomputador, que utiliza este microprocessador.

MICROPROCESSADOR:MICROPROCESSADOR:MICROPROCESSADOR:MICROPROCESSADOR:MICROPROCESSADOR: Componentes na pastilha 25 a50 milhes Relgio: 200 M a 400 MHz Largura do duto: 128 bits Cache interno: 512 Kbytes ROM interno: 1 M Kbyte

MICROCOMPUTMICROCOMPUTMICROCOMPUTMICROCOMPUTMICROCOMPUTADORADORADORADORADOR Densidade: 1 gigabyte Tempo de acesso: 50 ns Capaciade de processamento 1 Gigaflop

COMUNICAO INTER PCOMUNICAO INTER PCOMUNICAO INTER PCOMUNICAO INTER PCOMUNICAO INTER PASTILHAS:ASTILHAS:ASTILHAS:ASTILHAS:ASTILHAS: Ainda atravs de sinais eltricos de

alta frequncia

ANO 2000ANO 2000ANO 2000ANO 2000ANO 2000

36

ANO 2010ANO 2010ANO 2010ANO 2010ANO 2010

MICROPROCESSADOR:MICROPROCESSADOR:MICROPROCESSADOR:MICROPROCESSADOR:MICROPROCESSADOR: Componentes na pastilha: 500 milhes a 1 bilho Relgio: 800 MHz a 1,2 gigahertz Largura do duto interno: 248 bits; Cache interno: superior a 1 Mbytes; ROM interno: 10 M Kbyte.

MICROCOMPUTMICROCOMPUTMICROCOMPUTMICROCOMPUTMICROCOMPUTADORADORADORADORADORMEMRIA:MEMRIA:MEMRIA:MEMRIA:MEMRIA: Densidade: 64 gigabyte Tempo de acesso: 20 ns Capacidade de procesamento: 10 Gigaflop

COMUNICAO INTER PCOMUNICAO INTER PCOMUNICAO INTER PCOMUNICAO INTER PCOMUNICAO INTER PASTILHAS:ASTILHAS:ASTILHAS:ASTILHAS:ASTILHAS: Possivelmente ptica

QuadrQuadrQuadrQuadrQuadro II.o II.o II.o II.o II. Principais caractersticas de desempenho de um microcomputador no ano 2010 e tpica memria principal associadaa um computador pessoal construdo com este microprocessador.

37

1990 Monitor em cores e capacidade grfica 256 K bytes1992 Ratinho (Mouse) e cones 1 M byte1994 Multimdia e Computao Grfica

Facilidade para ligao em redes 4 M bytes1996 Multimdia

Ligao em redes comerciais e de servios 16 M bytes1998 Gerao e reconhecimento de fonemas de forma

rudimentar Ligao em redes mundiais som e imagem Sistemas especialistas rudimentares 64 M bytes

2000 Reconhecimento rudimentar de imagens Grande capacidade de manipulao e visualizao de dados tridimensionais Realidade Virtual Inteligncia Artificial de modo geral 256 M bytes

2002 Superviso domstica Comunicao por Voz e por Olhar (Gaze) Sistemas de logicionaria profissionais 1G byte

2004 Reconhecimento generalizado de imagens Criao de imagens sintticas 4 G bytes

2010 Substitui, num esquema Multimdia, Livros, Bibliotecas, TVs, etc 100 G bytes

TTTTTabela 6.abela 6.abela 6.abela 6.abela 6. Os microcomputadores tm incorporado, e incorporaro ainda mais nosprximos anos, facilidades antes possveis de serem implementadas somente emcomputadores de grande porte ou mesmo em supercomputadores.

Memria PrincipalMemria PrincipalMemria PrincipalMemria PrincipalMemria Principal

CARACTERSTICAS INCORPORADAS AOS MICROCOMPUTCARACTERSTICAS INCORPORADAS AOS MICROCOMPUTCARACTERSTICAS INCORPORADAS AOS MICROCOMPUTCARACTERSTICAS INCORPORADAS AOS MICROCOMPUTCARACTERSTICAS INCORPORADAS AOS MICROCOMPUTADORESADORESADORESADORESADORES

38

Muitos autores, em face da evoluo extremamente rpida daInformtica, so concordes em afirmar que a potncia deprocessamento do supercomputador de hoje, no prazo de uma dca-da, passar a ser a potncia do computador de mesa de amanh.

Vejamos a evoluo da potncia de processamento dossupercomputadores, mostrada no grfico E, como uma previso doque ocorrer com a potncia de processamento dosmicrocomputadores num futuro prximo.

Neste caminho de desenvolvimento de maior capacidade de com-putao, o processamento paralelo e distribudo, seguido doprocessamento ptico direto tm sido a linha preconizada para su-perar as limitaes tecnolgicas dos microprocessadores monolticose dos circuitos integrados atuais, permitindo a implementao doshipercomputadores a um custo acessvel aos usurios. Observe-setambm que a busca incessante de maior capacidade deprocessamento deve-se ao fato, de que esta maior capacidade deprocessamento permite um modelamento muito mais preciso nasengenharias e nas cincias e a resoluo de problemas que hojeexigem um tempo de processamento muito longo, invivel para asaplicaes a que se destinam.

Na Tabela 7 temos ilustrada a complexidade exigida em termosde instrues em vrgula flutuante (em ingls ponto flutuante), paraa resoluo de alguns problemas de engenharia envolvendotecnologias de ponta. Em alguns casos, a resoluo do problemadeve ser obtida com extrema rapidez, para que no perca o sentidopor se tornar obsoleta. Este, por exemplo, o caso da previso dotempo, que se torna intil caso seja imprecisa ou demore muitashoras, ou ento o caso do piloto automtico de uma aeronave, quese no tomar medidas corretivas a tempo, pode gerar situaes ca-tastrficas.

De modo geral, a maior capacidade de processamento acabarpor impor interfaces homem/mquina cada vez mais amigveis, uti-lizando possivelmente sons e imagens, facilitando desta forma cadavez mais o uso do computador pelo usurio no especializado, numciclo evolutivo como o mostrado no quadro III.

A informatizao em nvel mundial tem sido deveras impressi-onante. Desde os primeiros micros Apple de 8 bits, no incio da d-cada de 80, at os Pentiuns Pr, agora em 1997, o nmero de com-putadores em todo o mundo est atingindo um nmero prximo de400 milhes, devendo dobrar at o final do sculo como mostra ogrfico F. Mais ainda, por volta do ano 2005, o nmero de computa-dores pessoais em nvel mundial dever estar prximo a 1,5 bilho,ou seja, cerca de um computador pessoal a cada 4 habitantes doplaneta Terra.

39

Grfico E.Grfico E.Grfico E.Grfico E.Grfico E. A capacidade de processamento dos supercomputadores tem cres-cido um fator de mil vezes a cada 10 anos, numa razo de crescimento de potnciade processamento da ordem de 100% ao ano. O uso do processamento paralelo e doprocessamento ptico permitem superar algumas das limitaes tecnolgicas atu-ais, possibilitando a obteno de elevadssimos potenciais de processamento e aomesmo tempo reduzindo drasticamente o custo de implementao dossupercomputadores.

40

Estes clculos so bastante conservadores, prevendo-se a par-tir do ano 2000 um crescimentos anual de apenas 15%.

A possibilidade de dispor de pastilhas de circuitos integradoscada vez mais complexas e de menor custo, abre imensas possibili-dades em todas as reas da atividade humana, revolucionando deforma marcante o setor industrial, sobretudo no que se refere produo de energia, ao controle industrial, s linhas de montagensautomticas, Robtica, instrumentao, ao processamento dedados e s comunicaes (21-39). Outras reas de atividades, comopor exemplo, a Medicina, tm sido extremamente beneficiadas poruma plaide de novos instrumentos, destacando-se os tomgrafoscomputarizados de diferentes tipos e finalidades (40-58). Enfatizamosque estamos, apenas no incio de uma imensa revoluo em todosos setores da atividade humana, e esta revoluo na rea da Medici-na se concretizar, no s atravs de processamento sofisticado deimagens e do sensoramento de dados mais preciso, mas tambmatravs da Telemedicina e sensoramento remoto de pacientes (58).

Face a todas estas possibilidades, abertas pela evoluo rpidada Microeletrnica e pelo crescente uso da Microoptoeletrnica, po-demos cogitar algo sobre a evoluo futura da Informtica na dca-da de noventa e alm. Se na dcada de 80, a nfase do desenvolvi-mento foi no processamento de dados fora de linha, na dcada denoventa esta nfase est voltada ao processamento de tempo real,principalmente de diferentes tipos de sinais, como mostra a tabelailustrada no quadro IV.*

Na prtica estes desenvolvimentos traduzem-se na viabilizaode toda uma gerao de novos equipamentos, instrumentos e eletro-domsticos (59-65). Dentro dessa evoluo extremamente rpida jsurgiram os novos CDs digitais de alta densidade, os DVDs (DigitalVideo Disk ou Digital Versatile Disk), cuja capacidade dearmazenamento a mdio prazo poder ultrapassar 50 gigabits, eassim tornar obsoletos os sistemas de videocassete atuais (66-70).O rdio e a TV digitais j esto em implantao em diferentes partesdo planeta. Os padres e protocolos da TV digital de alta definio jforam estabelecidos, bem como os padres da TV interativa. Estessero seguidos de perto pela TV tridimensional, incorporando facili-dades de realidade virtual, onde o telespectador passa a participarativamente dos dramas e dos programas em exibio (71-101).

*Temos processamento fora de linha, quando deixamos o computador processando de-terminado programa e posteriormente pegamos os resultados. Dizemos que temos umprocessamento em linha, quando aguardamos o resultado do computador conectados a ele. Ocomputador processa em tempo real, quando seus resultados so produzidos em tempo de noserem obsoletos para a aplicao a que se destinam.

41

1010 - 1017

COMPLEXIDADE DE COMPUTCOMPLEXIDADE DE COMPUTCOMPLEXIDADE DE COMPUTCOMPLEXIDADE DE COMPUTCOMPLEXIDADE DE COMPUTAO EM APLICAES CIENTFICAS E TECNOLGICASAO EM APLICAES CIENTFICAS E TECNOLGICASAO EM APLICAES CIENTFICAS E TECNOLGICASAO EM APLICAES CIENTFICAS E TECNOLGICASAO EM APLICAES CIENTFICAS E TECNOLGICAS

rrrrrea de Aplicaoea de Aplicaoea de Aplicaoea de Aplicaoea de Aplicao Complexidade TComplexidade TComplexidade TComplexidade TComplexidade Total de Operaesotal de Operaesotal de Operaesotal de Operaesotal de Operaes

QumicaCombustvel 1012 - 1022

Catalizadores 1012 - 1016

Materiais 1012- 1024

PetrleoSsmica 1013 - 1018

Simulao deReservatrios 10

10 - 1015

TurbulnciaAsas 1012 - 1020

Avies 1014 - 1023

AerodinmicaAsas 109 - 1018

Avies 1010 - 1020

Estruturas Espaciais 1011 - 1016

Impactos de Alta Velocidade 1010 - 1015

ptica de Leiseres 1010 - 1016

Magnetohidrodinmica

TTTTTabela 7.abela 7.abela 7.abela 7.abela 7. rea de Aplicaes onde exige-se grandes capacidades de processamento. Podemos observar que, mesmo os computa-dores atuais de altssima capacidade gastam um tempo intoleravelmente alto na soluo de problemas de maior complexidade. Observetambm que com o aumento de capacidade de processamento das estaes de trabalho e dos microcomputadores pessoais o campo deaplicao dos supercomputadores torna-se cada vez mais estreito levando muitas empresas do setor em nvel mundial falncia.

Uma estao de Trabalhode 10 MFLOPS

gasta 3 anos para1015 Complexidade

Um Supercomputadorde 10GFLOPS

gasta 3 anos para uma1018 Complexidade

Um Supercomputadorde um teraflop

gasta 3 anos para uma1021 Complexidade

42

QuadrQuadrQuadrQuadrQuadro III.o III.o III.o III.o III. A maior capacidade de processamento dos micros pessoais levar forosamente a interfaces cada vez mais amigveis,tornando o computador acessvel a um maior nmero de pessoas no familiarizadas com a rea. Um passo extremamente importantea ser dado nos prximos anos ser sem dvida a comunicao pela voz entre homem/mquina. O outro passo ser a incorporao decerta dose de Inteligncia Artificial e o uso de Lgica Difusa, para a interpretao de ordens imprecisas dadas pelos seres humanos. Nofuturo, outro passo importantssimo ser o reconhecimento de imagens e a incorporao da realidade virtual nessa interface. A inter-pretao direta de ondas cerebrais pelo computador uma possibilidade mais distante.

Capacidade Elevadade Processamento

+

Aumento daCapacidade de

Armazenamento

Melhores InterfacesHomem/Mquina

Reconhecimento e Sntese de VozInteligncia ArtificialProcessamento de ImagensComputao GrficaReconhecimento de PadresMultimdiaRealidade VirtualEventual Comando Direto peloCrebro.

43

Grfico FGrfico FGrfico FGrfico FGrfico F

44

Dcada de 80Dcada de 80Dcada de 80Dcada de 80Dcada de 80

Computao/Processamento de dados fora de linhaControles/Controle de ProcessosInstrumentao

Telecomunicaes analgicasTelefonia analgicaComunicao de dadosControles a distnciaTele e Radiodifuso

OS CAMINHOS DA INFORMTICAInformtica a cincia que trata da informao sob o ponto de vista da Engenharia.

Campos da Informtica

Dcada de 90Dcada de 90Dcada de 90Dcada de 90Dcada de 90

Processamento de Sinais: Sinais de voz Sinais de Imagens MultimdiaComunicao de dados pticasInteligncia ArtificialComputao Grfica/VisualProcessamento rpido de sinaisRedes de comunicao de dados de mbitomundial em voz e vdeoSistemas Interativos de Realidade Virtual

QuadrQuadrQuadrQuadrQuadro IVo IVo IVo IVo IV..... nfase no desenvolvimento da Informtica nas dcadas de 80 e de 90. Enquanto que nadcada de 80, a nfase era o processamento de grandes quantidades de dados fora de linhafora de linhafora de linhafora de linhafora de linha, nos anosnoventa, a nfase encontra-se no processamento de dados em linhaem linhaem linhaem linhaem linha e o processamento de sinais em temporeal.

Telemtica:

45

Paralelamente a estes desenvolvimentos na rea de utilitriosdomsticos, teremos enormes avanos nos setores de controle eautomao industrial, instrumentao e mesmo na prpria supervi-so domstica (102-121).

Todos estes desenvolvimentos que estamos prevendo, baseiam-se fundamentalmente na evoluo da Microeletrnica convencional,que usa como substrato o Silcio. Esta evoluo, como j dissemos,tem ocorrido com a regularidade de um relgio, numa razo geom-trica de crescimento que tem se mantido por mais de 35 anos (122-128). Destacamos porm, que as possibilidades da Microeletrnicabaseada em Silcio no esto ainda esgotadas, devendo a evoluoda tecnologia em Silcio permanecer veloz at pelo menos o ano 2010.A partir da, dever ocorrer alguma saturao nessa velocidade decrescimento, saturao esta que viabilizar a introduo mais in-tensa de novos materiais cristalinos, como compostos semicondutoresIII-V e II-VI,* que passaro ento a assumir o comando da evoluotecnolgica na rea (129-159). Devemos enfatizar tambm que nosprximos anos ocorrer o crescente uso da Microoptoeletrnica, comomeio de transmisso dos sinais, mesmo no interior dos prprioscircuitos integrados (160-177). (Quadros V e VI, tabelas 8 e 8A).

O mais surpreendente dos desenvolvimentos porm, ser o de-senvolvimento da Telemtica, atravs da comunicao de dados di-gitais. Ao estudarmos a capacidade de comunicao de cabos telef-nicos internacionais, desde a dcada de 40 at os dias atuais, qualno foi nossa surpresa, pelo fato dessa capacidade ter um cresci-mento exponencial de exponencial** como mostra o grfico G. Al-guns autores, numa comparao, com a lei de Moore emMicroeletrnica tm estabelecido um crescimento para a rea decomunicao de dados da ordem de 78% ao ano.

* Os compostos qumicos tm suas molculas estveis de modo geral, quando completamoito eltrons na sua camada eletrnica externa. O Silcio, como o Carbono, o Diamante e oGermnio tm na sua camada externa quatro eltrons, sendo por isso chamados de tetravalentes.Metais com o ndio, Alumnio e o Glio tm trs eltrons na sua camada externa, sendo por issochamados de compostos trivalentes ou tipo III. Outrossim, o Zinco, Berlio, Magnsio, Cdmio,por exemplo, possuem dois eltrons na sua camada externa, sendo por isso considerados com-postos bivalentes ou tipo II. J substncias com cinco eltrons na sua camada extrerna, como oFsforo, o Arsnio e o Nitrognio so chamadas de substncias pentavalentes ou tipo V, enquan-to que substncias com seis eltrons na sua camada externa, como o Enxofre, Oxignio, Selnioe Telrio so denominados hexavalentes ou tipo VI. Para completar o nmero de oito eltrons nacamada externa, podemos ter apenas tomos tetravalentes como Silcio, Germnio ou Carbono(Diamante) ou duas substncias II - VI como o Sulfeto de Zinco. Pode-se ainda associar compos-tos com trs eltrons na camada externa como o Glio, com compostos com cinco eltrons nacamada externa como o Nitrognio, formando Nitreto de Glio e completando o nmero externode oito eltrons. So possveis tambm estruturas mais complexas com a participao de maiornmero de substncias, estas porm, encontram maior aplicao na construo de dispositivoseletrnicos especiais e em dispositivos opto-eletrnicos.

** Mesmo numa escala exponencial, o crescimento ainda se d de forma exponencial.

46

MICROELETRNICA ALM DO SILCIO

n Arseneto de Glio (GaAs)n Fosfeto de ndio (InP)n Diamanten Carbeto de Silcio (SiC)n Nitreto de alumnion Nitreto de ndion Nitreto de Glio (GaN)

n Integrao em nvel de lmina

n Circuitos micro ptico-eletrnicos

QuadrQuadrQuadrQuadrQuadro Vo Vo Vo Vo V..... A evoluo da Microeletrnica no se esgota com os substratos de Silcio. A evoluo da Microeletrnica baseada emSilcio dever perdurar ao menos at 2010. A partir da, novos compostos semicondutores III-V e II-VI passaro a dominar o cenriotecnolgico. Neste novo cenrio provavelmente, os sinais e informaes sero transmitidos atravs de feixes de luz, ao invs de seremtransmitidos atravs de fios e sinais eltricos.

47


COMPCOMPCOMPCOMPCOMPARAO ENTRE PROPRIEDADES DE SEMICONDUTORESARAO ENTRE PROPRIEDADES DE SEMICONDUTORESARAO ENTRE PROPRIEDADES DE SEMICONDUTORESARAO ENTRE PROPRIEDADES DE SEMICONDUTORESARAO ENTRE PROPRIEDADES DE SEMICONDUTORES

PROPRIEDADEPROPRIEDADEPROPRIEDADEPROPRIEDADEPROPRIEDADE

Resistividade (Resistividade (Resistividade (Resistividade (Resistividade ( - cm)

Constante de rConstante de rConstante de rConstante de rConstante de rede (A)ede (A)ede (A)ede (A)ede (A)

SEMICONDUTORSEMICONDUTORSEMICONDUTORSEMICONDUTORSEMICONDUTOR

GerGerGerGerGermniomniomniomniomnio SilcioSilcioSilcioSilcioSilcio GaAsGaAsGaAsGaAsGaAs SiCSiCSiCSiCSiC 4H SiC4H SiC4H SiC4H SiC4H SiC GaNGaNGaNGaNGaN DiamanteDiamanteDiamanteDiamanteDiamante AINAINAINAINAIN

Faixa PrFaixa PrFaixa PrFaixa PrFaixa Proibida (eV)oibida (eV)oibida (eV)oibida (eV)oibida (eV)

DensidadDensidadDensidadDensidadDensidade (g/cme (g/cme (g/cme (g/cme (g/cm33333)))))

Constante DieltricaConstante DieltricaConstante DieltricaConstante DieltricaConstante Dieltrica

Campo eltrico deCampo eltrico deCampo eltrico deCampo eltrico deCampo eltrico derupturarupturarupturarupturaruptura (10(10(10(10(1055

555 V/cm)V/cm)V/cm)V/cm)V/cm)

Mobilidade dosMobilidade dosMobilidade dosMobilidade dosMobilidade doseltreltreltreltreltronsonsonsonsons (cm(cm(cm(cm(cm

22222/V/V/V/V/V.s).s).s).s).s)

Mobilidade dasMobilidade dasMobilidade dasMobilidade dasMobilidade daslacunaslacunaslacunaslacunaslacunas (cm(cm(cm(cm(cm

22222/V/V/V/V/V.s).s).s).s).s)

VVVVVelocidade deelocidade deelocidade deelocidade deelocidade desaturaosaturaosaturaosaturaosaturao (10(10(10(10(10

-7-7-7-7-7/s)/s)/s)/s)/s)

CondutividadeCondutividadeCondutividadeCondutividadeCondutividadeTrTrTrTrTrmicamicamicamicamica (W/cm.K)(W/cm.K)(W/cm.K)(W/cm.K)(W/cm.K)

Expanso trExpanso trExpanso trExpanso trExpanso trmicamicamicamicamica

(x10(x10(x10(x10(x10-6 -6 -6 -6 -6 00000C)C)C)C)C)

ndice de rndice de rndice de rndice de rndice de refraoefraoefraoefraoefrao

0,66 1,18 1,43 2,2 3,26 3,45 5,45 6,2

2,3285,328 5,316 3,210 3,211 6,095 3,515 3,255

47 2,3.105

3,7.108

>1012

>1010

>1013 >10

13

15,7 11,8 12,5 9,7 9,6/10 9,3 5,5 8,5

3 6 20 30 >10 100

3950 15008500 -100.000

1000 1140 1250 2200

1900 600 400 50 50 850 850 1600

1,0 1,0 2,2 2,0 2,0 2,7

5,658 5,43 5,65 4,359610,953Co3,07ao 4,51 3,567

4,979Co3,11ao

1,57 0,46 4,9 1,3 20 3,04,9

6,1 2,33 5,93 4,74,68 Co4,2ao

5,6 0,8 4,5 ao

3,322,422,73,43,5 2,7

48

PROPRIEDADEPROPRIEDADEPROPRIEDADEPROPRIEDADEPROPRIEDADE

Jhonson (x10Jhonson (x10Jhonson (x10Jhonson (x10Jhonson (x102323232323

WWWWWsssss22222)))))

Keyes Keyes Keyes Keyes Keyes (10(10(10(10(1022222W cmW cmW cmW cmW cm

-1 -1 -1 -1 -1 sssss-1o-1o-1o-1o-1o

C)C)C)C)C)

BORDA DEBORDA DEBORDA DEBORDA DEBORDA DEABSORO (m)ABSORO (m)ABSORO (m)ABSORO (m)ABSORO (m)

DUREZA (Kg/mmDUREZA (Kg/mmDUREZA (Kg/mmDUREZA (Kg/mmDUREZA (Kg/mm22222)))))

JohnsonJohnsonJohnsonJohnsonJohnson - Figura de mrito para amplificadores de potncia GaAs GaAs GaAs GaAs GaAs Arseneto de GlioBaligaBaligaBaligaBaligaBaliga - Figura de mrito para chaveamento de potncia SiC SiC SiC SiC SiC Carberto de SilcioKeyesKeyesKeyesKeyesKeyes - Figura de mrito para circuitos integrados GaNGaNGaNGaNGaN Nitreto de GlioTTTTTemperaturaemperaturaemperaturaemperaturaemperatura - Figura de mrito mista para chaveamento de sinais AlNAlNAlNAlNAlN - Nitreto de Alumnio

TTTTTabela 8 A.abela 8 A.abela 8 A.abela 8 A.abela 8 A. Materiais com grande potenciabilidade de uso futuro em micro e nano tecnologias, incluindo-se nessas a Nanoeletrnica e a Microeletrnica, alm das microestruturas a Nanomecnica.

Figuras de mritoFiguras de mritoFiguras de mritoFiguras de mritoFiguras de mrito

SEMICONDUTORSEMICONDUTORSEMICONDUTORSEMICONDUTORSEMICONDUTORGerGerGerGerGermniomniomniomniomnio SilcioSilcioSilcioSilcioSilcio GaAsGaAsGaAsGaAsGaAs SiCSiCSiCSiCSiC 4H SiC4H SiC4H SiC4H SiC4H SiC GaNGaNGaNGaNGaN DiamanteDiamanteDiamanteDiamanteDiamante AINAINAINAINAIN

1,4 0,85 0,50 0,37 0,36 0,22 0,12

1200100002130 Co39806001000

Baliga rBaliga rBaliga rBaliga rBaliga relativoelativoelativoelativoelativoao Silcioao Silcioao Silcioao Silcioao Silcio

TTTTTemperaturaemperaturaemperaturaemperaturaemperatura

Chou e outrChou e outrChou e outrChou e outrChou e outrososososos

9,0

13,8

1,0

220

20000

62,5

6.3

15,7

394

300000

650

4,4

90,3

2533 4410

229

815

5000

1060

24,6

118

15760 15760

444

101

2727

4554840

3000

73856

Mobilidade em baixaMobilidade em baixaMobilidade em baixaMobilidade em baixaMobilidade em baixatemperaturatemperaturatemperaturatemperaturatemperatura

777777777700000 K (cm K (cm K (cm K (cm K (cm

22222/V/V/V/V/V.s).s).s).s).s)

49

Pontos de DestaquePontos de DestaquePontos de DestaquePontos de DestaquePontos de Destaque

11111.A MicrA MicrA MicrA MicrA Microeletrnica no est ainda completamenteoeletrnica no est ainda completamenteoeletrnica no est ainda completamenteoeletrnica no est ainda completamenteoeletrnica no est ainda completamentemadura, devendo evoluir muito nos prximos anos.madura, devendo evoluir muito nos prximos anos.madura, devendo evoluir muito nos prximos anos.madura, devendo evoluir muito nos prximos anos.madura, devendo evoluir muito nos prximos anos.

22222.Desde seu incio em 1960, em terDesde seu incio em 1960, em terDesde seu incio em 1960, em terDesde seu incio em 1960, em terDesde seu incio em 1960, em termos de volumemos de volumemos de volumemos de volumemos de volumedos dispositivos, a rdos dispositivos, a rdos dispositivos, a rdos dispositivos, a rdos dispositivos, a reduo foi fantstica.eduo foi fantstica.eduo foi fantstica.eduo foi fantstica.eduo foi fantstica.

3.3.3.3.3.A evoluo extrA evoluo extrA evoluo extrA evoluo extrA evoluo extremamente rpida da Micremamente rpida da Micremamente rpida da Micremamente rpida da Micremamente rpida da Microeletrnicaoeletrnicaoeletrnicaoeletrnicaoeletrnicabaseada em Silcio perbaseada em Silcio perbaseada em Silcio perbaseada em Silcio perbaseada em Silcio perdurar pelo menos at o anodurar pelo menos at o anodurar pelo menos a

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