Baterias ◦ Evolução ◦ Atualidade ◦ Futuro
Processadores
◦ Atualidade ◦ Futuro
Memória
◦ Atualidade ◦ Futuro
Curiosidades
Conclusões
2
Pilha de Daniell - 1836
◦ Criador: John Frederic Daniell;
◦ Aplicação: Utilizada na rede de telégrafos.
4
[14]
Pilha de Grove - 1844
◦ Criador: Willian Robert Grove;
◦ Aplicação: Utilizada na rede de telégrafos.
5
[15]
Acumulador de chumbo - 1859
◦ Criador: Gaston Planté;
◦ Com poucas alterações é utilizada até hoje em carros, no-breaks e iluminação de emergência.
6
[19]
Pilha de Leclanché - 1866
◦ Criador: Georges Leclanché;
◦ Aplicação: Utilizada na rede de telégrafos e primeiros telefones.
8
[15]
Pilha de zinco-carbono - 1886
◦ Criador: Carl Gassner;
◦ Aplicação: dispositivos portáteis, como lanternas.
9
[15]
Pilha de níquel-cádmio - 1899
◦ Criador: Waldemar Jungner;
◦ Aplicação: Telefones celulares, ferramentas, brinquedos e aplicação industrial.
10
[18]
Bateria de lítio-íon - 1970
◦ Criador: Manley Stanley Whittingham;
◦ Aplicação: laptops e smartphones.
11
[17]
Pilha de níquel-hidrogênio - 1977
◦ Criador: COMSAT;
◦ Aplicação: Satélites e sondas espaciais.
12
[16]
Bateria de sódio – cloreto de níquel - 1982
◦ Dr. Johan Coetzer;
◦ Aplicação: veículos elétricos.
14
[15]
Bateria de níquel-hidreto metálico - 1899
◦ Criação: Daimler AG;
◦ Aplicação: veículos elétricos e dispositivos portáteis.
15
Novas baterias de lítio-íon ◦ Northwestern University;
◦ Duração de uma semana;
◦ Recarga de 15 min.
Hidrogênio e Nanocristais ◦ Lawrence Berkeley National
Laboratory;
◦ Nanocristais de magnésio.
17
[3]
Bateria orgânica ◦ NEC;
◦ Recarga de 30s;
◦ Densidade de energia muito elevado;
◦ Não utilizam metais pesados;
◦ São extremamente fina.
18
[21]
GAS 2.0 ◦ Universidade de Illinois;
◦ Exatamente igual a qualquer outra de íon-lítio;
◦ os cátodos presentes em sua composição possuem nanoestruturas em 3D, lembrando o formato de uma esponja.
Bateria de gelatina ◦ Universidade de Leeds;
◦ gel polímero, que pode ser utilizado na confecção de baterias de lítio.
19
Tecnologia 2007-8 2009-10 2011-12 Avanços
Processador ARM ARM 11 470-700 DMIPS
Cortex-A8 1200-2000 DMIPS
Dual Cortex-A9 5000+ DMIPS
10X Velocidade
Display VGA XGA WUXGA + HDMI 8x + HDMI
Vídeo VGA-30fps 720p-30fps 1080p-30fps 7x
Gráficos 3D OpenGL ES 1.1 OpenGL ES 2.0 OpenGL ES 2.0 10x
Imagem 3-5MP 8-12MP 16-20MP 7x
Processador 90 nm 65/45 nm 45 nm 3+ nós
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Processadores 3D ◦ Tecnologia promissora que pretende aumentar e
muito a capacidade dos processadores;
◦ Mais núcleos;
◦ Menor temperatura;
◦ Menos energia.
21
[8] Processador 3D
Processadores 64 ◦ Chegada dos processadores 64 bits para
dispositivos móveis em 2013.
Novo Processador da Intel ◦ Codinome Cedar Trail.
Novos Processadores ARM ◦ Cortex-A15, até 2,5 GHz;
◦ Até 16 núcleos.
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Novo processador da Intel - Haswell ◦ Mobile, Desktop e Ultrabook
◦ PCH (Platform Controller Hub)
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PCM (phase-change memory) ◦ Criada em 2004;
◦ Propriedades químicas únicas de um elemento chamado vidro calcogênio;
◦ Dois estados, cristalino ou sólido amórfico, sendo que cada um deles representa um bit 0 ou 1;
◦ Os dados são gravados quando corrente elétrica é aplicada no material, o que gera calor e muda o seu estado;
◦ Os dados também estão protegidos contra imãs.
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PCM (phase-change memory)
◦ Uma joint-venture entre a Intel e a STMicro em
outubro de 2009 foi apresentou um protótipo de chip de 64 megabits.
◦ Em termos de leitura, eles podem ser quase tão
rápidos quanto a memória RAM e mesmo as taxas de escrita são superiores à da memória Flash, graças ao endereçamento individual das células.
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Memória flash de nanotubos de carbono
◦ Baseado no PCM;
◦ Universidade de Illinois;
◦ 100x menos energia;
◦ É a menor forma de condutor já criada pelo homem, com um bit feito de PCM no meio dele;
◦ 100.000 vezes mais rápido dos que seus antecessores
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FET: Field-effect transistor. ◦ Universidade Estadual da Carolina do Norte;
◦ FET combina elementos da memória Flash e RAM em um único
circuito;
◦ Um transistor de efeito de campo com duas portas flutuantes (Floating Gate FET);
◦ Consegue ser tão involátil quanto um chip de memória Flash e ao mesmo tempo ser tão rápida quanto uma memória RAM;
◦ Ela não precisa de uma carga de energia constante em todos os chips, a memória pode ser desligada quando não está em uso e assim economizar energia.
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GFM (Graphene Flash Memory)
◦ Universidade da Califórnia;
◦ Uma minúscula pastilha de grafeno em vez da grade flutuante de silício em uma memória de tipo Flash.
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Chips de Memória 3D e Transparentes;
◦ Universidade de Rice, nos Estados Unidos;
◦ Chip de memória transparente e flexível, com alta capacidade e eficiência de energia;
◦ Uma arquitetura 3D, ele pode armazenar mais dados do que os chips tradicionais, ocupando menos espaço.
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Fontes de energia alternativa para dispositivos móveis ◦ Energia sem fio:
Nicola Tesla propôs teorias de transmissão sem fio de energia no fim dos anos 1800 e começo dos anos 1900;
Indução magnética;
Ressonância magnética;
32
Nos anos 80, o centro de pesquisa em comunicações do Canadá (Canada's Communications Research Centre);
Criou um pequeno avião que funciona com energia enviada pela terra. (SHARP);
transmissor microondas que ficava no solo.
34
Apesar de muitos estudos sobre baterias, podemos verificar que não houve muitos avanços nessa área nas ultimas décadas.
A tecnologia utilizada pelas baterias atualmente são tecnologias que foram desenvolvidas a muito tempo.
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Apesar do grande avanço dos processadores, podemos ver que um dos grandes problemas são o consumo de energia e a temperatura.
Devido a limitações físicas os clocks do processadores tendem a se manter no mesmo patamar, porem novas arquiteturas com mais núcleos e dimensões estão sendo desenvolvidos.
36
Muito dos estudos sobre a duração das baterias acabam sendo realizados tentando diminuir o consumo destas, tanto por meio das memórias como dos processadores e não aumentando sua capacidade e duração.
37
[1] http://veja.abril.com.br/infograficos/historia-das-baterias/
[2] http://idgnow.uol.com.br/mercado/2011/11/17/baterias-de-smartphone-vao-durar-1-semana-em-ate-5-anos/
[3] http://www.tecmundo.com.br/bateria/9083-hidrogenio-e-nanocristais-a-bateria-do-futuro.htm
[4] http://www.tecmundo.com.br/bateria/14118-bateria-do-futuro-vai-recarregar-em-menos-de-1-minuto.htm
[5] http://exameinformatica.sapo.pt/noticias/ciencia/2005/08/08/nec-apresenta-bateria-organica
38
[6]http://www.tecmundo.com.br/bateria/13290-pesquisadores-criam-bateria-de-gelatina.htm
[7]
http://tecnoblog.net/59623/memoria-flash-do-futuro-usa-nanotubos-de-carbono-e-gasta-100-vezes-menos-energia/
[8]http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=processadores-3d-promissores-viaveis-mas-quentes-demais
[9] http://tecnoblog.net/59623/memoria-flash-do-futuro-usa-nanotubos-de-carbono-e-gasta-100-vezes-menos-energia/
[10] http://ciencia.hsw.uol.com.br/eletricidade-sem-fio1.htm
39
[11] http://tecnoblog.net/55065/inventada-possivel-substituta-para-a-memoria-ram/
[12]http://lqes.iqm.unicamp.br/canal_cientifico/lqes_news/lqes_news_cit/lqes_news_2011/lqes_news_novidades_1555.html
[13] http://www.cerebromente.org.br/n18/history/stimulation_p.htm
[14] http://www.infoescola.com/quimica/pilha-de-daniell-pilha-eletroquimica/
[15] http://blogbringit.com.br/curiosidades/a-evolucao-das-baterias/
40
[16]http://www.profpc.com.br/C%C3%A9lula_combust%C3%ADvel.htm
[17]http://www.mundodostablets.com.br/artigos/como-funcionam-as-baterias-de-li-ion-recarregaveis/
[18]https://11afqa.wikispaces.com/viviana_cardoso
[19]http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/pilha/acumuladores/
[20]http://www.arm.com/products/processors/cortex-a/cortex-a15.php
[21] http://www.geekaco.com/nec-desenvolve-bateria-organica
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