IDF Spring 2004: Apresentação Pré-IDF

Modulador Óptico de Silício

Fomos mais uma vez convidados a participar do IDF, Intel Developer Forum, evento que ocorre duas vezes por ano e é onde a Intel apresenta as tecnologias que está desenvolvendo no momento e que pode até mesmo demorar anos para chegar ao mercado. Por este motivo, o IDF é, para nós, o evento mais importante do mundo em termos de tecnologias de hardware, pois estamos vendo tecnologias em seu berço, muitos anos antes de elas chegarem ao mercado. O evento da primavera norte-americana deste ano será realizado dos dias 17 a 19 de fevereiro, desta vez em San Francisco, na Califórnia (até o IDF passado o evento era realizado em San José). Nós publicaremos aqui no Clube do Hardware uma descrição completa e detalhada do que vimos neste IDF ao longo dos próximos dias.

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Figura 1: Moscone Center West em San Francisco, Califórnia, palco do IDF Spring 2004.

Para esta edição do IDF são esperados mais de 4.000 participantes e mais de 600 jornalistas do mundo todo. Este ano as sessões de treinamento foram divididas em dois grupos principais: sistemas, onde as sessões são voltadas a engenheiros e correlatos, onde serão feitas apresentações técnicas em nível aprofundado, e soluções, onde as sessões são voltadas a gerentes de TI das empresas, focadas em soluções de tecnologia wireless para as empresas. Até o IDF passado não havia estas sessões de soluções. Serão 130 sessões de treinamento de sistemas e 20 sessões de treinamento de soluções. Paralelamente ao IDF ocorre, no mesmo pavilhão de exposições, uma feira de informática, que nesta edição contará com mais de 200 expositores, tais como ATI, NVIDIA, ALi, Fujistu, Broadcom, Analog Devices, Samsung, Seagate e Hynix, só para citarmos alguns.

Apesar de o IDF só começar oficialmente amanhã, hoje tivemos algumas apresentações reservadas apenas a jornalistas.

Nossa primeira apresentação foi conduzida pelos doutores Kevin Kahn, diretor do laboratório de tecnologias de comunicação da Intel, e Mario Paniccia, diretor do laboratório de pesquisas em fotônica, que mostram o desenvolvimento da tecnologia de transmissão óptica. Há um ano atrás, no IDF Spring 2003, a Intel fez a primeira apresentação pública de um modular óptico 100% baseado em silício. Esta tecnologia progrediu bastante nos laboratórios da Intel, e foi apresentado um modulador óptico de 1 GHz. Até então, a freqüência máxima de moduladores ópticos já criados era de 20 MHz.

Um modulador óptico permite que dados digitais sejam convertidos (ou modulados, como é o termo correto) em impulsos ópticos (luz infravermelha), fazendo com que a transmissão dos dados seja feita através de fibra óptica. Isto não chega a ser nenhuma inovação. A inovação está no fato deste modulador ser totalmente feito de silício, isto é, ser um chip usado em qualquer equipamento eletrônico. Até a Intel ter anunciado este progresso no ano passado, os moduladores eram formados por outros materiais. Como este modulador desenvolvido pela Intel é totalmente feito de silício, ele poderá estar, no futuro, integrado a chips comuns, tais como processador, memórias, chipsets e muito mais, substituindo a atual comunicação elétrica feita através de fios de cobre em comunicação óptica.

A comunicação óptica já é usada em comunicações de longa distância (como as fibras ópticas que sustentam a Internet ou são usadas na conexão entre centrais telefônicas digitais, por exemplo) e até mesmo em comunicações de distância mais curta, como a conexão de computadores em rede. Com esta nova tecnologia será possível ligar um processador à memória ou ao chipset usando fibras ópticas. Um exemplo mais realista para que você entenda a importância desta tecnologia é na conexão de um notebook a seu monitor de cristal líquido. Em vez de serem usados vários fios, seria usado apenas uma única fibra óptica, ocupando menos espaço no interior do notebook.

Houve uma apresentação prática desta tecnologia. Dados digitais foram modulados pelo chip, enviados através de um rolo de 5 Km de fibra óptica, e depois demodulados pelo chip. Depois, os apresentadores aumentaram a velocidade de transmissão a fim de mostrar, na prática, que o sistema funcionava a 1 GHz (1 Gbps de taxa máxima teórica) sem problemas.

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Figura 2: Sistema usado na demonstração. Repare, à esquerda, o rolo conendo 5 Km de fibra óptica.

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Figura 3: Modulador óptico feito de silício.

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Figura 4: Transmissão sendo feita a uma baixa velocidade.

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Figura 5: Transmissão sendo feita a 1 Gbps, sem problemas.

LCOS: Cristal Líquido Sobre Silício

Outra apresentação pré-IDF que nos chamou muito a atenção foi sobre a tecnologia LCOS (Liquid Crystal On Silicon, Cristal Líquido Sobre Silício), apresentada por Steve Reed, diretor desenvolvimento de ecossistemas do grupo de aparelhos eletrônicos da Intel.

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Figura 6: Steve Reed e, ao fundo, protótipo de HDTV usando painéis LCOS.

A tecnologia LCOS é a solução da Intel para a construção de telas de televisões de alta definição (HDTV). A maioria das televisões atualmente usa tubo de raio catódicos, o que torna-se um problema para televisões de tela grande, por causa do tamanho, consumo e qualidade da imagem. O grande problema é que quando aumenta-se o tamanho da tela, invariavelmente aumenta-se o tamanho de cada ponto da tela, já que a resolução da tela é fixa.

Uma das soluções para a substituição do tubo de raios catódicos é o uso de uma tecnologia genericamente chamada microdisplay. Esta tecnologia é amplamente usada por videoprojetores (o famoso "telão" ou "datashow", usado para projetar imagens do computador ou vídeo em uma tela).

Tanto TVs de alta definição quanto videoprojetores tradicionalmente usam uma tecnologia chamada HTPS (High-Temperature Polysilicon) ou outra chamada DMD (Digital Micromirror Display).

Na tecnologia HTPS, um display de cristal líquido é usado para formar a imagem e, através de uma lâmpada de alta luminosidade e de um conjunto de lentes, a luz atravessa este display e o conteúdo deste display é projetado. Cada display destes é também chamado de painel e uma TV de alta definição ou videoprojetor precisa de três painéis, um para cada cor primária de vídeo (vermelho, verde e azul).

Já a tecnologia DMD usa um microespelho para cada pixel a ser projetado. Esta tecnologia é também chamada micro electro-mechanical systems (MEM). A TV de alta definição usa uma resolução de 2 milhões de pixels, chamada 1080i ou 1080p (1920 x 1080 pixels). As tecnologias HTPS e DMD têm problemas para serem usadas com resoluções acima de 720p (1280 x 720 pixels). Nos microdisplays HTPS o problema é diminuir o tamanho de cada transistor usado em cada pixel. Usar esta tecnologia para formar uma tela 1920 x 1080 faz com que o brilho e a qualidade da imagem caia, por causa desta limitação. Já na tecnologia DMD o problema é o preço. Como para cada ponto da tela há um microespelho, basta aumentar a quantidade de espelhos, o que invariavelmente aumenta o custo do microdisplay, tornando-se uma tecnologia muito cara.

A tecnologia desenvolvida pela Intel, LCOS, consiste de uma camada de cristal líquido colada sobre uma superfície de alta reflexão. A luz é projetada sobre o cristal líquido, que deixa ou não a luz passar, refletindo ou não sobre a superfície refletora. Abaixo desta superfície refletora há o silício que controla o painel. A principal vantagem desta tecnologia é o seu custo, inferior ao das duas outras tecnologias (principalmente por ser baseada em silício, tecnologia que a Intel mais do que domina), além de conseguir reproduzir com qualidade resoluções de 1920 x 1080 e acima. Além disso, se for necessário criar painéis com resoluções maiores, não há problema, não sendo necessário aumentar o tamanho do painel.

Outra diferença é que o painel LCOS tem dois buffers. Assim, enquanto uma imagem é mostrada, a TV já pode ir enviando a próxima imagem ao display. Com isto, a taxa de atualização é bem maior do que o das outras tecnologias, o que garante um brilho maior e uma melhor qualidade de imagem.

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Figura 7: Painel LCOS. Uma HDTV ou videoprojetor usando esta tecnologia precisa de três painéis destes, um para cada cor primária de vídeo.

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Figura 8: Sistema de projeção montado, contendo lente, três painéis e módulo de controle.

É realmente interessante ver que a Intel está expandindo sua atuação para outras áreas.

Atualizado em 26/10/2004:

Intel decide cancelar chip para HDTV

A Intel decidiu cancelar o desenvolvimento de sua tecnologia para TVs de alta definição LCOS (cristal líquido sobre silício). O objetivo do projeto era permitir a redução do custo desses aparelhos e a empresa já tinha até fechado acordos com alguns fabricantes chineses. No entanto, depois de adiar o lançamento da tecnologia para o início de 2005, a Intel resolveu enterrar os planos definitivamente. A razão do cancelamento da tecnologia, segundo uma porta-voz, foi o alto custo de pesquisa e desenvolvimento e a perspectiva de um baixo retorno sobre o investimento. A decisão deve favorecer outras empresas que apostam no LCOS, como JVC e Sony, e produtos concorrentes, como o Digital Light Processor, da Texas Instruments.

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