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Por que os laptops estão ficando cada vez mais leves?

Com o passar dos anos, os engenheiros foram capazes de colocar mais e mais transistores dentro do chip de circuito integrado, aumentando assim o desempenho de processamento por unidade de área.

Se você é da geração Y ou mais velho, sem dúvida se lembra daqueles laptops volumosos dos anos 80 e início dos anos 90. Se não, clique aqui e dê uma olhada nesses laptops antigos. Compare-os com os laptops que você vê hoje, como o Apple MacBook , Lenovo Yoga e HP Spectre, e você ficará surpreso com sua aparência elegante. Como os laptops fizeram a transição daquelas máquinas pesadas de mais de 15 libras nos anos 80 para os laptops leves e incrivelmente poderosos de 2020?Se você monitorar de perto os argumentos de venda dos fabricantes de laptop hoje em dia, muita ênfase será colocada em como seus laptops são elegantes, leves e eficientes. Na verdade, muitos laptops são tão leves que podemos pegá-los com apenas dois dedos! Apesar de serem compactos, esses computadores ainda estão armados com processadores poderosos, amplo armazenamento e baterias de longa duração, o que levanta a questão … por que os laptops se tornaram tão finos com o passar dos anos, mesmo que sua capacidade de armazenamento e computação tenha aumentado consideravelmente?

Mais MOSFETs em ICs

A principal razão para a diminuição do tamanho do computador é porque os fabricantes foram capazes de fazer circuitos integrados (ICs) menores, permitindo que ICs cruciais como os processadores sejam extremamente compactos, mas muito poderosos. Isso é feito colocando mais transistores MOSFET dentro de um determinado espaço.

Homem segurando um chip IC do tamanho de um toffee (Crédito da foto: luchschenF / Shutterstock)

Veja, os ICs são minúsculos sistemas eletrônicos por si mesmos. Se você fez uma aula de eletrônica básica em sua escola ou faculdade, saberia que um circuito elétrico basicamente compreende componentes eletrônicos fundamentais, como resistores, capacitores, transistores, diodos, etc.

Agora, em circuitos integrados (ICs), uma classe especial de transistores chamados transistores de efeito de campo de óxido metálico de silício (MOSFETs) são usados ​​para emular circuitos de função especial. Os MOSFETs têm propriedades físicas que permitem aos engenheiros replicar as funcionalidades de resistores, capacitores, interruptores, etc., usando-os. A melhor coisa sobre os MOSFETs é que eles são mais fáceis de escalar; em outras palavras, ao otimizar as técnicas de projeto, os engenheiros podem colocar mais transistores dentro dos CIs.

Assim, ao longo dos anos, os engenheiros foram capazes de empinar mais e mais desses transistores dentro do chip IC, o que aumentou o desempenho de processamento por unidade de área. A melhor coisa é que a adição de mais transistores não exigiu mais energia elétrica porque seu tamanho permaneceu o mesmo. Como resultado, isso se traduziu em mais poder de processamento por unidade de eletricidade.

lei de Moore

Esta demonstração de maior poder de processamento sem um aumento no tamanho é melhor explicada pela lei de Moore. Gordon Moore, cofundador da Electronics Magazine, publicou um artigo na década de 1960 expondo o incrível impacto da miniaturização da tecnologia e previu que levaria cerca de 18 meses para dobrar seu poder de processamento. Isso significa que um processador em 10 anos seria 100 vezes mais poderoso do que um processador hoje! 

Melhoria no design de PCB

A placa de circuito impresso – a principal placa verde dentro do seu laptop onde todos os componentes eletrônicos são montados – também evoluiu ao longo dos anos. As melhorias no PCB são mais difíceis de avaliar visualmente, mas também contribuíram para tornar os laptops mais finos e leves. Os laptops modernos usam interconexões de alta densidade nessas placas PCB, o que significa que os vestígios de cobre que canalizam a eletricidade na placa PCB o fazem em várias camadas. Isso permitiu que os fabricantes incluíssem mais conectividade em um espaço menor e mais leve.

Placa de circuito impresso (PCB) (crédito da foto: Pixabay)

Avanços em software

Isso pode não soar como uma opção intuitiva para tornar os computadores mais elegantes, mas o software e as ferramentas também contribuíram para reduzir o tamanho dos laptops. Existem muitos circuitos elétricos avançados e programas de software de simulação de sistema disponíveis no mercado, incluindo PSpice, ECAD, Proteus, MATLAB e SciLab.

Tudo isso permite que os fabricantes testem rapidamente seus projetos executando simulações. Uma simulação consiste basicamente em colocar os esquemas do circuito em um software de computador e, em seguida, medir a saída do circuito. Isso economiza muito tempo durante os estágios de desenvolvimento.

Esses avanços de software tornaram mais fácil para os fabricantes testar rapidamente seus novos designs compactos, em vez de testar tudo manualmente.

Além disso, ao longo das décadas, os fabricantes reuniram enormes quantidades de dados sobre os processos de design e fabricação. Juntamente com os avanços no software de simulação de circuitos, isso os ajudou a descobrir maneiras de tornar os laptops ainda mais elegantes por meio de um design eficiente.

Simulação e modelagem de circuito virtual (Crédito da foto: supatnchai_sc / Shutterstock)

Encolhimento de portas

Você provavelmente notou ao longo dos anos que até as portas do computador estão diminuindo ou desaparecendo completamente. Por exemplo, os laptops nos anos 90 costumavam vir com portas de impressora gigantescas. No entanto, as impressoras hoje em dia funcionam sem fio, então essas grandes portas de impressora desapareceram dos laptops.

Muitos fabricantes de laptop também estão eliminando as portas Ethernet, que são relativamente volumosas. Também houve a evolução das portas USB. As portas USB tipo C, que vêm com muitos laptops hoje, são muito menores do que as portas USB da geração anterior. Todos esses ajustes ajudaram a tornar os laptops mais finos.

Materiais mais leves, mas mais resistentes

Muitos laptops, especialmente os premium, geralmente usam ligas de magnésio leves em sua construção. Ligas como essas são escolhidas não apenas por seu peso mais leve, mas também por sua maior resistência relativa e melhor durabilidade. Eles não são usados ​​apenas para fazer painéis externos e chassis, mas também para fazer peças fixas dentro do laptop, como suportes e suportes. Isso ajudou a tornar os laptops consideravelmente mais leves.

Melhores baterias

Finalmente, as baterias também mudaram significativamente ao longo dos anos. Agora, abandonamos completamente as antigas baterias de níquel-cádmio ou hidreto de níquel. Embora eles tenham trabalhado bem para o seu tempo, com um grande aumento na capacidade de processamento, a energia que mantêm simplesmente não é adequada para as necessidades de computação atuais. Hoje em dia, os laptops vêm com baterias eficientes de íon de lítio ou de polímero de lítio, que não apenas armazenam muito mais energia do que as baterias anteriores à base de níquel, mas também são substancialmente mais leves.

Há alguma desvantagem associada a laptops mais finos e mais leves?

Até agora, discutimos todos os aspectos científicos e técnicos envolvidos na fabricação de laptops mais leves e elegantes. Também vimos que os comerciantes de laptops estão persuadindo fortemente os compradores em potencial a comprar seus laptops devido à sua elegância em termos de compactação. Na verdade, a popularidade dos computadores desktop perdeu força ao longo dos anos, à medida que mais e mais pessoas optam por laptops, por serem portáteis e muito mais leves.

Então, nossa predileção por laptops mais leves os tornou mais leves e potentes, sem grandes desvantagens? Bem, os profissionais de marketing gostariam que você acreditasse nisso, mas existem algumas desvantagens associadas a essa busca sem fim por compactação.

A desvantagem de fazer laptops finos e leves é que eles costumam comprometer o dissipador de calor e outros recursos de dissipação de calor. O calor é um fator importante que influencia o desempenho da computação. Se você vir laptops para jogos, eles são mais volumosos e pesados ​​porque, ao jogar jogos de última geração como GTA, Far Cry ou Hitman , muito calor é gerado, que é então liberado por aquelas grandes aberturas e ventiladores que geralmente entram nos jogos laptops.

Estrangulamento térmico

Agora, alguns de vocês devem estar se perguntando o que acontece se os laptops esquentarem e não puderem dissipar com eficiência o calor gerado? Bem, isso leva a um problema que é tecnicamente chamado de estrangulamento térmico . Quando o laptop aquece a níveis perigosos (geralmente em torno de 80-90 oC), sua máquina irá desacelerar para reduzir a emissão de calor. Isso significaria que seu laptop ficaria lento, as taxas de quadros dos jogos cairiam e o sistema poderia até travar. É por isso que as variantes finas e leves disponíveis no mercado raramente são equipadas com eletrônicos poderosos, como um processador superior ou placas gráficas de última geração. Para que essas ferramentas funcionem com eficiência, um bom design térmico precisa estar presente no laptop e, para um bom design térmico, você precisa de mais espaço – uma mercadoria que é muito escassa em laptops leves!

Um dilema clássico do fabricante de laptop

Deixando de lado o problema de estrangulamento térmico, os engenheiros fizeram um trabalho louvável ao reduzir o peso do laptop e, ao mesmo tempo, melhorar os recursos computacionais. Desde a inserção de mais transistores até o uso de baterias mais leves, porém mais eficientes, os laptops evoluíram de inúmeras maneiras ao longo dos anos e agora nos oferecem verdadeira portabilidade para nossas necessidades computacionais.

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Gilvan Alves

23 Anos de idade, Técnico em Rede de Computadores, Sempre em busca de aprender algo novo todos os Dias!

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