Prof. Dr. João Antonio Zuffo
João Antonio Zuffo    A INFOERAO IMENSO DESAFIO DO FUTURO              1
Editor: Hélio FittipaldiCoordenação: Andréa RabelloRevisão: Carmen Adriana dos Santos RosaIlustração: Isabel Pereira da Si...
Sobre o Autor                       Sobre     O professor João Antonio Zuffo graduou-se em Engenharia pelaEscola Politécni...
9) Microprocessadores: Dutos do Sistema, Técnicas de Interfacee Sistema de Comunicação de Dados, Editora Edgard Blücher, 1...
Q    uero agradecer em primeiro lugar a minha esposa Yone,pela paciência com a qual me suportou e pelo amor que me dedicou...
D    edico este livro a meu netinho Leandro que tantas ale-grias tem me proporcionado, esperando que este venha a gozar em...
PREFÁCIODIALOGO PRIMO                           Smitho.                           Teofilo filosofo.            INTERLOCUTO...
A INFOERAO IMENSO DESAFIO DO FUTURO            8
ÍNDICEPROLEGÔMENOS: A INFOERA:   Promessas e Ameaças........................................10CAPÍTULO I    A velocidade d...
PROLEGÔMENOSA INFOERAPROMESSAS E AMEAÇAS     Estamos talvez diante do maior desafio enfrentado pela socie-dade humana: a I...
profundamente o nosso modo de viver. Toda humanidade encontra-se numa encruzilhada cardinal de seu destino, e os eventoste...
imanentes a natureza humana, e certamente sofrerão forte influên-cia desta evolução revolucionária. Particularmente alguns...
conhecimento científico tecnológico sejam ancorados numa basede conhecimentos sólida e estável, que habilite o estudante a...
CAPÍTULO I  Velocidade    Propagação     InformaçõesA Velocidade de Propagação das Infor mações e     TecnológicasEras Tec...
SUCESSIVAS          ERAS SUCESSIVAS CORRELACIONADAS COM A VELOCIDADE TECNOLÓGICA         Período                          ...
de dormir, pensar e se comunicar. Nesta velocidade terminal de ab-sorção de inovações, teremos um crescimento exponencial ...
Tabela 2                                             CARACTERÍSTICAS DAS ERAS                 Era     Caça/Captura        ...
Tabela 2                                        CARACTERÍSTICAS DAS ERAS                Era   Caça/Captura                ...
CARACTERÍSTICAS DAS ERAS                   Era      Caça/Captura                                         Industrial       ...
crescentes e visíveis as deficiências de produtividade social do blococomunista em face às nações ocidentais. A partir des...
virtuais. Grupos de interesse comuns, em áreas especiais, estão seformando e formar-se-ão ainda mais no futuro em nível mu...
do ser humano. No ambiente social da Infoera haverá, sem dúvida,um grande predomínio das artes e das ciências criativas, t...
só desta forma em um clima de maior instabilidade poder-se-á euferirlucros financeiros mais acentuados.     Numa situação ...
CAPÍTULO II                           TecnologiasVelocidade de Evolução das Tecnologias daInformaçãoInfor mação     Consid...
dos no decorrer dos últimos 20 anos pela indústria de Microeletrônicamundial.      Nesses gráficos temos ilustrada a evolu...
26     Gráfico A
Gráfico B. Redução das dimensões mínimas dos componentes e27     aumento do tamanho das pastilhas previstos até o ano de 2...
Gráfico C. Evolução prevista para o número de componentes em pastilhas de memória e     em pastilhas de microprocessadores...
PROJEÇÕES DA EVOLUÇÃO DA TECNOLOGIA EM SEMICONDUTORES                     Memórias                                        ...
Gráfico D            30
MICROPROCESSADORES 1995                   DEC                  A X P ORION R           MIPS  PENTIUM              POWER SP...
DEC Características    A X P ORION R        MIPS  PENTIUM                 SPARK                                           ...
ESTAÇÕES     MICROPROCESSADORES CLASSE ESTAÇÕES DE TRABALHO 1 996                  DEC                           POWER    ...
DEC                             POWER                PENTIUM ULTRA                                                        ...
ANO 2000                                                                         MICROCOMPUTADOR                          ...
ANO 2010                                                                            MICROCOMPUTADOR                       ...
CARACTERÍSTICAS INCORPORADAS AOS MICROCOMPUTADORES                                      MICROCOMPUTADORES                 ...
Muitos autores, em face da evolução extremamente rápida daInformática, são concordes em afir mar que a potência deprocessa...
Gráfico E. A capacidade de processamento dos supercomputadores tem cres-cido um fator de mil vezes a cada 10 anos, numa ra...
Estes cálculos são bastante conservadores, prevendo-se a par-tir do ano 2000 um crescimentos anual de apenas 15%.     A po...
COMPUTAÇÃO        COMPLEXIDADE DE COMPUTAÇÃO EM APLICAÇÕES CIENTÍFICAS E TECNOLÓGICAS                  Área de Aplicação  ...
Capacidade Elevada                 de Processamento                            +                    Aumento da            ...
43     Gráfico F
OS CAMINHOS DA INFORMÁTICA                   Informática é a ciência que trata da informação sob o ponto de vista da Engen...
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  1. 1. Prof. Dr. João Antonio Zuffo
  2. 2. João Antonio Zuffo A INFOERAO IMENSO DESAFIO DO FUTURO 1
  3. 3. Editor: Hélio FittipaldiCoordenação: Andréa RabelloRevisão: Carmen Adriana dos Santos RosaIlustração: Isabel Pereira da SilvaCopyright © 1 997, Editora Saber Ltda.ISBNEditora Saber Ltda.Rua Jacinto José de Araújo, 315 - Tatuapé - São Paulo/SPCEP: 03087 - 020 - Tel: 296 5333E-Mail: fittip1@edsaber.com.br 2
  4. 4. Sobre o Autor Sobre O professor João Antonio Zuffo graduou-se em Engenharia pelaEscola Politécnica da Universidade de São Paulo em 1963, tendoobtido seu doutoramento pela mesma instituição em 1968. No iníciode 1970, foi um dos fundadores do Laboratório de Microeletrônicada USP, tendo construído o primeiro circuito integrado da AméricaLatina em abril de 1971. Desde então, vem orientando teses nasáreas de Microeletrônica e sistemas eletrônicos digitais, com ênfaseem supercomputação paralela e distribuída e computação gráfica.Em 1974 concluiu e defendeu sua Livre-Docência. No início de 1976fundou o Laboratório de Sistemas Integráveis do qual ainda hoje é oCoordenador Geral. Em 1978 foi aprovado em 1º. lugar no Concurso de ProfessorAdjunto, junto ao PEE-EPUSP. Finalmente, em 1982, tornou-se Pro-fessor Titular da área de Eletrônica do Departamento de Engenha-ria Elétrica da EPUSP, cargo que ocupa até hoje. Em 1991 foi eleitopelo Sindicato dos Engenheiros do Estado de São Paulo, Personali-dade do Ano em Tecnologia. Em seu curriculum o professor Zuffo tem formado uma plêiadede mestres e doutores, tendo quase 200 publicações entre artigosnacionais e estrangeiros, além de ter publicado os seguintes livros: 1) Dispositivos e Circuitos Eletrônicos, (co-autor), Ed. McGraw-Hill do Brasil, 1973. 2) Subsistemas Digitais e Circuitos de Pulso, Vol. 1, EditoraEdgard Blücher, 1ª ed. 1974, 2ª ed. 1976 e 3ª ed. 1980. 3) Subsistemas Digitais e Circuito de Pulso, Vol. 2, EditoraEdgard Blucher, 1ª ed. 1974 e 2a. ed. 1977. 4) Dispositivos Eletrônicos: Física e Modelamento, McGraw-Hill,1ª ed., 1976 e 2ª ed., 1978. 5) Sistemas Eletrônicos Digitais: Organização e Projeto, Vol 1,Editora Edgard Blücher. 1ª ed., 1976 e 2ª ed., 1979. 6) Sistemas Eletrônicos Digitais: Organização e Projeto,Vol. 2,Editora Edgard Blücher, 1976 7) Circuitos Integrados de Média e Larga Escala, MEC/SEPLAN,Editora Edgard Blücher, 1977. Menção honrosa do Prêmio RobertoSimonsen de Tecnologia da Federação das Indústrias do Estado deSão Paulo, 1979. 8) Fundamentos da Arquitetura e Organização dosMicroprocessadores, Editora Edgard Blücher, 1ª ed., 1978 e 2ª ed.,1981. 1º. lugar no Prêmio Roberto Simonsen de Tecnologia, 1981. 3
  5. 5. 9) Microprocessadores: Dutos do Sistema, Técnicas de Interfacee Sistema de Comunicação de Dados, Editora Edgard Blücher, 1981. 10) Subsistemas Digitais e Circuitos de Pulsos, - Uma VisãoModerna dos Circuitos de Pulso, Vol 2., Editora Edgard Blucher, 3ªedição, 1982. 11) Subsistemas Digitais e Circuitos de Pulso, - Memórias eOutros Sistemas, Vol. 3, Editora Edgard Blücher, 3ª edição, 1982. 12) Compêndio de Microeletrônica: Livro 1 / Processos eTecnologias, Editora Guanabara Dois,1ª ed., 1984. 13) Compêndio de Microeletrônica: Livro 2 / Subsistemas Inte-grados, Editora Guanabara Dois, 1ª ed., 1984. 14) Compêndio de Microeletrônica: Livro 3 / Princípios de Pro-jetos, Editora Guanabara Dois, 1ª ed., 1984. 15) A Infoera: O Imenso Desafio do Futuro / Editora Saber 4
  6. 6. Q uero agradecer em primeiro lugar a minha esposa Yone,pela paciência 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 Patrícia pelas alegrias e satisfaçõesque sempre me proporcionaram. Agradeço também a Srta. Flávia de Castro dos Santos, peladedicação que auxiliou na elaboração dos originais deste livro e atodos os colegas e funcionários do Laboratório de Sistemas Integráveisda EPUSP pela dedicação e cordialidade com quem sempre metrataram. Quero agradecer também ao Doutor Silvio Rezende Duarte, aDra. Mylene Melly e a Srta. Angela Teresa Buscena pela leitura dosoriginais desta obra e pelas valiosas sugestões oferecidas. 5
  7. 7. D 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 poderão ser propiciadospela Infoera. 6
  8. 8. PREFÁCIODIALOGO PRIMO Smitho. Teofilo filosofo. INTERLOCUTORI: Prudenzio pedante. Frulla. ................................................................................................................................ PRU. Testimoni essaminatori della nolana sufficienza: at mehercle per che avete detto Teofilo che il numero binario è misterioso? TEO. Perché 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 l’una è maschio,l’altra è 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; farò un’altra scaladel binario. Le bestie entrorno ne l’arca 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 l’uomo, 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;l’asina et il pullo.Doi sono da questi li nomi derivativi ch’han formate le dizzioni titularial secretario d’Augusto; Asinio, et Pullione. Doi sono i geni de gliasini, domestico et salvatico. Doi i lor piú ordinarii colori, biggio, etmorello. Due sono le piramidi nelle quali denno esser scritti, etdedicati all’eternità i nomi di questi doi et altri simili dottori; la des-tra orecchia del caval di Sileno, et la sinistra de l’antigonista del diode gli orti. PRU. Optim [a] e indolis ingenium, enumeratio mininecontemnenda. Giordano Bruno, Londra, Anno Domini 1584. 7
  9. 9. A INFOERAO IMENSO DESAFIO DO FUTURO 8
  10. 10. ÍNDICEPROLEGÔMENOS: A INFOERA: Promessas e Ameaças........................................10CAPÍTULO I A velocidade de propagação das informações e as erastecnológicas..................................................................14CAPÍTULO II Velocidade de evolução das tecnologias dainformação...................................................................24CAPÍTULO III O ambiente profissional no futuro..........................62CAPÍTULO IV O Brasil frente a Infoera..........................................66CAPÍTULO V A Infoera na Vida Cotidiana....................................74CAPÍTULO VI O Profissional do Futuro...........................................89PEQUENO DICIONÁRIO DE TERMOS, SIGLAS ACRÔNIMOS.....................................................99E ACRÔNIMOSBIBLIOGRAFIA...................................................132BIBLIOGRAFIA 9
  11. 11. PROLEGÔMENOSA INFOERAPROMESSAS E AMEAÇAS Estamos talvez diante do maior desafio enfrentado pela socie-dade humana: a Infoera que traz em seu bojo uma plêiade de pro- Infoera,messas, que poderão resultar numa idade de ouro para todas asartes e ciências e uma infinidade de ameaças que poderão resultarnuma divisão da humanidade em rígidas castas sociais, e numanova Idade das Trevas que poderá perdurar por muitos e muitosséculos. Vivemos agora o limiar da Infoera Para melhor entendermos o Infoera.significado desta assertiva consideremos que no ponto de vistatecnológico, a evolução do homo-sapiens, desde a sua pré-história,caracterizou-se pelos seguintes estágios: · Caça-captura: duração entre 20.000 e 40.000 anos · Agro-pastoril: duração entre 2.000 e 4.000 anos · Industrial: duração entre 200 e 400 anos · Pós-Industrial: duração entre 20 e 40 anos · Infoera: duração entre 2 e 4 anos Cada um dos períodos acima caracterizou-se por ter sua dura-ção inversamente proporcional à velocidade de propagação dos co-nhecimentos tecnológicos a outros grupos humanos. Na Infoera porém, atingiu-se um limite de velocidade tal que apropagação destes conhecimentos tende a ser instantânea em nívelmundial, limitada apenas pela capacidade humana de absorvê-los.Nessas condições de velocidade terminal, as mudanças introduzidaspelos novos conhecimentos e as razões de mudança tornar-se-ãoiguais. Com isso, a principal característica da Infoera será a razãode máxima mudança, que ocorrerá com tal regularidade e uniformi-dade, que ninguém notará, tornando-se parte da vida cotidiana.Fenômenos e novas linhas culturais, novas tecnologias, novas atua-ções políticas e modas serão tão freqüentes e efêmeras, que seuspróprios nomes perderão o significado e as pessoas passarão a viverem tempo real, numa situação em que todas as novidades estarãodisponíveis imediatamente em todo o mundo. A Infoera por suanatureza deve inclusive tornar-se o último estágio evolutivo, já quesua característica de máxima mudança, deve obstaculizar edescaracterizar a existência de novos períodos. Urge despertarmos para tal situação, que deverá tornar-se co-mum nos próximos anos e que com certeza irá modificar 10
  12. 12. profundamente o nosso modo de viver. Toda humanidade encontra-se numa encruzilhada cardinal de seu destino, e os eventostecnológicos e decisões políticas que ocorrerão nos próximos anospoderão determinar inclusive sua sobrevivência como espécie domi-nante neste planeta. A era da Informação modificará profundamente nosso modo deser e imporá nova forma de convivência social, introduzindo novosvalores e novos tipos de interação social. Por sua natureza e por suacaracterística de concentrar conhecimentos e fluxo de conhecimen-tos nas mãos de poucas pessoas, representa séria ameaça à demo-cracia tal qual a concebemos. O gigantesco crescimento de produti-vidade em todos os setores de atividade humana e o controle maisrígido dos meios de produção não só provocarão crescimento dasdiferenças entre ricos e pobres, como também provocarão, como jáestão provocando, desemprego crônico em nível mundial. Apenas aconsciência plena desta ameaça por parte da população, apenas ati-tudes claras e definidas por parte de nossos líderes e formadores deopiniões, enfim, apenas a existência de uma legislação não ambí-gua e elaborada dentro da maior firmeza de propósitos, que leve auma melhor distribuição da imensa riqueza proporcionada pelaInfoera permitirão reduzir a possibilidade de que este estado deInfoera,coisas se torne uma realidade perene. Tendo algumas idéias para onde a evolução científica tecnológicairá nos conduzir a curto e médio 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. Não abordamos tópicos relacionados diretamente com a Enge-nharia Genética e com a Bioengenharia, áreas estas que ao lado daInformática contribuirão também de forma decisiva para o desen-volvimento tecnológico científico no início do próximo milênio. É deconhecimento geral o projeto Genoma de decifração do código gené-tico humano, o qual uma vez decodificado permitirá compreendermecanismos de predisposições genéticas a determinadas doenças eos mecanismos de surgimento das doenças hereditárias. Tambémna área de Bioengenharia, todos conhecem o sucesso das experiên-cias de clonagem de plantas e animais, com o intuito de obter me-lhor produtividade e qualidade na produção agropecuária. Todavia,consideramos todos estes eventos participantes apenas como panode fundo, na grande revolução do relacionamento social que estáhoje ocorrendo, em função exatamente da avalanche de informa-ções que saturam nosso dia-a-dia. Não nos aprofundamos também nos aspectos psicológicos e nosaspectos místicos da Infoera, embora estes existirão por serem 11
  13. 13. imanentes a natureza humana, e certamente sofrerão forte influên-cia desta evolução revolucionária. Particularmente alguns aspectosligados ao desenvolvimento mais profundo da Inteligência Artificiale das Redes Neurais nos levam aos umbrais do misticismo e do des-conhecido, parecendo estes eventos pesadelos de uma mente emdelírio, onde realidade virtual, controles a distância, robôs e super-visão doméstica, se igualam a afloramentos indefinidos e terrificantesdo subconsciente, após uma noite mal dormida. Consideremos dentro da Infoera de modo geral e a título de Infoera,destaque, apenas a área de Ensino e Educação, a qual deverá setornar um dos pilares basilares para a maior difusão e absorção dosconhecimentos gerados, e assim, para a melhor distribuição dasbenesses da Infoera É preciso em primeiro lugar, ter sempre pre- Infoera.sente que a Infoera provocará modificações muito profundas naprópria área de Ensino e Educação através da introdução, que aliásjá está ocorrendo, de Universidades, Cursos e Ensino Virtuais. Estetipo de educação tenderá a ser dominante na Infoera sendo especi-almente desenvolvida para utilizar todas as facilidades de comuni-cação existentes. Nas Universidades e Escolas especializadas emEducação Virtual, os alunos por exemplo receberão cursos e farãoexames através de redes de comunicação de dados, utilizando paraeste fim suas facilidades e equipamentos domésticos, como o com-putador pessoal, a televisão interativa o sistema de sonorização evídeo ambiental e seu sistema de comunicação pessoal. Terão aindaacesso a bibliotecas virtuais e a redes de fornecimento de informa-ções em âmbito mundial Os primeiros Sistemas de Comunicação Pessoal, PCs,substitutivos da telefonia celular, já estão sendo estabelecidos nospaíses tecnologicamente mais avançados, e através deles será possí-vel a comunicação interativa em termos de áudio e vídeo em nívelmundial, permitindo, por exemplo, o acesso a bibliotecas e a cursosJust in Time existentes em qualquer parte do planeta. É imperativo criar uma verdadeira cruzada para a educaçãomaciça de nossa população, com a finalidade de romper a barreirae o ciclo vicioso atávico de gerações em gerações mergulhadas naignorância e no torpor provocado pela miséria e deste modo permitirque esta população participe efetivamente dos benefícios da Infoera Infoera.Nesta cruzada deve-se usar de forma adequada todos os meios pos-síveis; rádio, TVs, TVs interativas, telecursos, microcomputadores,rede de comunicação de dados entre outros, incluindo os novos sis-temas de comunicação pessoal como os PCS e a própria realidadevirtual. Num mundo em constante mudança, torna-se fundamental queo conhecimento em humanidades e artes bem como oartes, 12
  14. 14. conhecimento científico tecnológico sejam ancorados numa basede conhecimentos sólida e estável, que habilite o estudante a seadaptar às modificações constantes, através da educação continua-da e através do ensino fortemente informatizado e do próprio ensinovirtual. É fundamental portanto, que se repense todo nosso sistemaeducacional, não só o superior, mas também o médio e básico demodo a adequá-los às novas condições sociais e tecnológicas quefatalmente ocorrerão. A educação ampla, irrestrita e generalizada de toda a popula-ção será certamente a chave que abrirá as portas para a idade deouro que poderá ser proporcionada pela Infoera afastando de for- Infoera,ma definitiva o fantasma de suas ameaças. 13
  15. 15. CAPÍTULO I Velocidade Propagação InformaçõesA Velocidade de Propagação das Infor mações e TecnológicasEras Tecnológicas Desde a Pré-história a humanidade vem enfrentando ameaçase desafios, os quais têm propulsionado invenções e descobertas, queem alguns casos alteram radicalmente nosso modo de viver e enca-rar a realidade. Não há dúvida também que hoje ocorre uma verda-deira avalanche de novas invenções e descobertas, e paradoxalmen-te devido a elas, estamos começando a viver talvez o maior dos desa-fios enfrentados por nossa espécie. Em verdade, estamos no limiar de entrada da Infoera Para Infoera.melhor entendermos a oximonorência contida da Infoera e o profun-do significado de seu limiar, consideremos as linhas gerais da evolu-ção tecnológica da civilização do homo sapiens, desde a Pré-históriaaté os tempos atuais. Nessa linha evolucionária é possível conside-rar quatro ou cinco estágios tecnológicos básicos sobrepostos, comoos mostrados na tabela 1, os quais chamamos de Eras Dentro deste Eras.enfoque podemos verificar que evoluímos, desde o estágio de Caça/Captura, passando pelos estágios Agro-Pastoril, Industrial e Pós-Industrial atual, até a era da Informação, na qual estamos prestes aentrar. O que mais de característico sobressalta, na análise da tabela1, é o fato da duração de cada era sucessiva representar um fator deredução dez, com relação a era anterior, e esta duração estar forte-mente relacionada com a velocidade de interação entre os diferentesgrupos humanos, e assim com a propagação dos conhecimentostecnológicos. As novas idéias, produtos e serviços difundem-se tra-dicionalmente através do planeta, numa velocidade dependente datecnologia disponível de comunicação e da interação entre diferen-tes grupos humanos. Hoje todavia, este processo acelerou-se tantoque encontramo-nos face à Infoera cuja duração, em razão da Infoera,enorme taxa de introdução de inovações científicas tecnológicas eda gigantesca velocidade de propagação dos conhecimentos, tende atornar-se tão curta, que a própria condição da crescente taxa demudanças virá a ser a marca característica desta nova era,obstacularizando pela perenidade de sua natureza mutante a exis-tência de novas eras. Nessa situação de mudança contínua, atingiremos provavel-mente uma velocidade limite na admissão de inovações, velocidadeesta determinada pela capacidade humana de absorvê-las. A veloci-dade de introdução de inovações será limitada pelos ciclos humanos 14
  16. 16. SUCESSIVAS ERAS SUCESSIVAS CORRELACIONADAS COM A VELOCIDADE TECNOLÓGICA Período Duração Razão de Tipo Circulação Circulação em Era em anos interação Km/h torno da Terra torno Terra Pré-história Caça-Captura 20 K – 40 K* 0,4 - 0,8 Humano - Agro-Pastoril 2 K – 4 K* 4-8 Humano/Cavalos 4 - 8 anos Industrial 200 - 400 40 - 80 Cavalos/trens/carros 0,4 - 0,8 mês Histórico Pós-Industrial 20 - 40 400 - 800 Aviões 0,04 - 0,08 mês Infoera 2-4 4000 - 6000 Malha e Redes 0,004 - 0,008 h15 Tabela 1. Eras vividas pela humanidade e sua correlação com a velocidade de propagação dos conhecimentos tecnológicos. Na Pré-história a propagação de conhecimentos se dava através de guerras entre grupos humanos e captura de inimigos. Na idade Agro- Agro- Pastoril o processo era semelhante, dispondo-se todavia de animais domésticos como cavalos, camelos e elefantes, além de maior número de grupos humanos e a existência de andarilhos e viajantes que facilitavam esta propagação de conhecimentos. Já na idade Industrial foram desenvolvidas sucessivamente a carruagem, as diligências, os trens e os automóveis, além do telégrafo e rádio, que tornavam esta divulgação de conhecimentos mais veloz. Na era Pós-Industrial a generalização do uso de aviões e a TV mundial tornam a velocidade de propagação ainda mais rápida. Na Infoera a generalização das redes de computadores e das redes de comunicação multimídia de modo geral, tornam a propagação de conhecimentos e novidades praticamente instantâneas. * K indica abreviatura de quilo ou seja uma multiplicação por 1000. Assim estamos indicando 20000 anos por 20 K.
  17. 17. de dormir, pensar e se comunicar. Nesta velocidade terminal de ab-sorção de inovações, teremos um crescimento exponencial doacúmulo de conhecimentos e dados, em que as mudanças e razõesde mudanças tornar-se-ão iguais. A principal característica da vida na Infoera será portanto,razão de máxima mudança, que ocorrerá com tal regularidade euniformidade, que ninguém a notará, tornando-se parte da vida co-tidiana. Fenômenos sociais, modas e novas linhas culturais,tecnológicas, políticas e científicas serão tão freqüentes e efêmerosque seus nomes perderão o significado. As pessoas passarão a vivermundialmente em tempo real (real time ), numa situação em quetodas as novidades estarão imediatamente disponíveis em todo omundo. Observe-se que de modo geral, os seres humanos não estãopreparados para uma sociedade tal que, a razão de máxima mudan-ça seja sua característica principal. Tem sido noticiado pelos jornaisde forma geral o problema de estresse de executivos, em face àsdificuldades de adaptação às mudanças extremamente rápidas quejá vêm ocorrendo. A Infoera sem dúvida, exigirá do ser humano Infoera,desde a mais tenra idade um novo tipo de educação e posicionamentoperante a realidade, de modo a torná-lo apto psicologicamente aenfrentar um ambiente, onde as novidades serão a regra e as mu-danças perenes, o modo de vida. Na tabela 2, apresentamos características importantes de eraspassadas e presentes. Vamos analisar apenas alguns aspectos maismarcantes da Infoera em comparação com a era Pós-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 obrigatórios e matérias-primas para a manutenção dos par-ques industriais nacionais (1,2). Na evolução para a era Pós-Industrial ocorreu um rápido pro-cesso de descolonização e a divisão do mundo em campos ideológi-cos bem caracterizados, marcados por uma visão maniqueísta dobem e do mal. A bipolarização 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 motivação econômica como aliás já havia ocor-rido na Era Industrial, desembocando na I e II Guerras Mundiais. Foram exatamente a ausência de infra-estruturas eficientes decomunicações para toda a população, a deficiência na divulgação euso maciço dos microcomputadores e a falta de motivação ideo-lógica para a divulgação ampla das informações que tornaram 16
  18. 18. Tabela 2 CARACTERÍSTICAS DAS ERAS Era Caça/Captura Industrial Pós-Industrial Infoera Tema Agro-Pastoril Agro-Pastoril Abertura de mercados, Guerras entre Guerra por Guerra fria de natureza Globalização, Disputas Poder Nacional Rixas diretas entre cidades e grandes mercados e posse econômica, Disputas de econômicas , Grandes e Soberania grupos e tribos conquistadores de colônias mercado, Disputas corporações ideológicas internacionais Experiência Hereditariedade, Possessão de bens ma- Dinheiro, Popularidade, Símbolo do Poder teriais e meios. Direitos organizacional, Agilidade, Força Propriedade de terra, Modas, Controle das Dentro Dentro da Estru- Base tecnológica, física, Agressividade Força física, de exploração de comunicações, Acervo tura Social Poder político/ Esperteza recursos naturais de conhecimentos econômico Clã e família esten- Urbana, Família Famílias transitórias, Família não nuclear Clã, Força física e dida, Tribos e cidades nuclear patriarcal, Comunidade virtual, desintegrada, Autoridade Estrutura e esperteza, Pequenos pequenas, Nobreza e Costumes rígidos, Grupos de interesse familiar difusa,17 Valores Sociais Valor alores grupos tribais plebeus, Regime Feudal, Burguesia dominante, especial em nível Velocidade de urbaniza- Primeiros centros Crescente mundial, ção decrescente urbanos urbanização Desurbanização Chefia local tendente Centralizado, Descentralizado, Democracia direta Chefe de clã tendente a Anarquia, a ditatorial, Representativo, Representativo, For ma de Forma escolhido pela força Internacionalização de Autoritarismo, República industrial Tendente a liberalismo Governo Governo ou habilidade nas decisões econômico- Sociedade Patriarcal, tendente a socialismo econômico e redução lutas financeiras e de mercado Sistema Feudal do Estado Terra, Trabalho braçal, Porte, Peso, Energia, Eficiência, Velocidade, Informações, Pesquisa Valores Sociais alores Habilidade Criações, Plantações, Mercados, Poder Conhecimentos tecno- tecnológica-científica, Básicos Física/Instinto Nobreza e financeiro lógicos e gerenciais Novos conhecimentos hereditariedade Força Individual, Poder e Direitos heredi- Contratos de trabalho Litígios permanentes, Informações sigilosas, Agressividade, tários, Tradições. início Patentes e direitos Segredos industriais, Controle das informa- Sistema Legal do Direito Greco- autorais, Direito Acervo tecnológico. Di- ções, Obsolescência Algumas tradições, Superstições Romano. Direito guiado Greco-Romano reito Greco-Romano, controlada pela empresa por superstições dominante Direitos alternativos proprietária
  19. 19. Tabela 2 CARACTERÍSTICAS DAS ERAS Era Caça/Captura Industrial Pós-Industrial Infoera Tema Agro-Pastoril Agro-Pastoril Religião Xamã, Espiritualismo, Monoteísmo, Religiões Misticismo, Pagés, Monoteísmo, Religiões Crenças individuais Politeísmo, Monoteísmo descentralizadas de predominante predominante Tribais, Superstições de massa âmbito planetário Dinheiro impresso pelo Dinheiro impresso pelo Moeda eletrônica, governo/metais governo, Busca de esta- Controle internacional. Dinheiro baseado em preciosos. Busca de bilidade monetária, So- Trabalho altamente Razão de Sobrevivência, metais preciosos, brevivência e competi- educado, Busca de formação de capital, Ativação e Alimentação, Procria- Linhas de descendên- Balanceamento tividade em nível mundi- novidades, Maior Motivação ção e perpetuação da cia familiar, Atividades al, Busca do equilíbrio informação, Posse de entre fornecimento Econômica espécie agrícolas e pastoris. ecológico. Cartões de cré- acervo tecnológico e demanda. Pequeno comércio Acesso a fontes dito, Moeda eletrônica. significativo, Crescente de matéria-prima Acesso econômico a fon- importância dos tes de matéria-prima assuntos ecológicos18 Tradição ritual, Engenharia Reversa Busca computadorizada, Descobertas, Método Tecnologia Caça direta, Herança familiar rápido e melhor = menor Interferência, científico, Tradição Instinto, Agilidade costumes e conheci- custo, Alto investimento Criatividade, Acervo Básica mentos tribais, artesanal, Operário especializado em tecnologia de ponta, tecnológico, Acesso a Artesãos e alquimistas Velocidade e eficiência bancos de dados Linha de Montagem In- Aprendiz Individual Aprendiz/Individualiza- Linha de Montagem dustrial, Baseada em baseado na da, Baseada em especi- Aprendizagem Direta Grupos Especialistas, autoridade, Industrial, Baseado em alista, em qualquer tem- Estrutura pela Experiência, Eficientes e Institucio- Aprendizagem Autoridade po em qualquer lugar, Educacional Necessidade de Institucionalizada: nalizados, Evento duran- Doméstica Just in Automatizada Just in Sobrevivência Física te toda a vida, Produção time, Sábios e Produção em Série, time, Ensino em escolas Universidades Modular, Universida- Discípulos e universidades virtuais des Tecnológicas Imprensa Politicamente Imprensa, TV, Rádio- TV, Rádio, Jornais Contato direto Comunicação em dependente, Telégrafo, difusão com alguma eletrônicos, Tendência Meios de entre pessoas, âmbito familiar, Telefone, Rádio difusão, independência política, de opiniões dirigidas e Interdependência, Proclamações, boatos Comunicação Livros e impressão de porém com forte dependentes de linhas Aprisionamento diretos, Mensageiros modo geral dependência econômica, de pensamentos ex- de rivais Telefonia celular ternas,Teleconferências
  20. 20. CARACTERÍSTICAS DAS ERAS Era Caça/Captura Industrial Pós-Industrial Infoera Tema Agro-Pastoril Agro-Pastoril Produção sob demanda, Artesãos individuais, Hierarquia, Produção Malhas, Produção flexível, Traba- Relações T raba- Trabalho doméstico, Cultivo braçal da maciça, Grupos Adaptabilidade de grupos As próprias mãos e Artesãos Individuais, lhistas e Meios terra, Pastoreio, treinados, Linhas de especialistas, TQM, armas manuais Linhas de montagens Produção de Produção Escravatura produção rápidas Qualidade total em flexíveis, Diferentes e gerência, Rápido e barato melhores Contato individual Meios de Escambo, Moeda Canais de distribuição direto Utilização de primitiva/ouro, Malhas de distribuição, Distribuição e em larga escala em Estoque Just in time, redes, Armazenamento Escambo, Contatos Distribuição precária nível nacional, de dados, Lojas em caráter local, Correio especializado, Permuta Permuta de individuais diretos Exportação ocasional, Operação em nível virtuais, escritórios Contatos individuais alores Valores diretos Colônias internacional virtuais em níel mundial Roubos, Mortes, Roubo, Tráfico de Roubo, Morte, Tráfico de Desobediência, Roubo, Assassinato, ilegalidades, Prisão, drogas, mortes, Desobediência, Prisão, drogas e informações, Surra, Morte, Pena de morte, Ilegalidades, Prisão, Pena Prisão, Penalidades19 Crime e Punição Banimento, Base Violência física, Morte, Violência física, de Morte, Crime Banimento, Base alternativas, Crime individual Pirataria e Primeiras organizado em nível organizado internacio- individual quadrilhas nacional nalmente Desenhos em paredes, Pinturas, Esculturas Esculturas alto relevo, alto relevo, Escolas Pinturas, esculturas, For mas de Desenho em paredes Pinturas, Esculturas Formas Cânticos, música de musicais, Instrumen- alto relevo, Música imagens e música de cavernas, Ruídos cordas, tambores e sintetizadas por Expressão Expressão Artística agradáveis tos musicais clássica e Eletrônica, Computador, Poemas e instrumentos de sopro, sofisticados, Poemas Cinema e Televisão Poemas, Romances e e Romances, Cinema esculturas eletrônicas Jograis Poupança e Provisões em nível Bancos, Sistemas de Bancos, Ações, Sistemas Sistema financeiro e Provisões em nível familiar e capital extremamente poupança monetária, de poupança, Bancos capitalização tribal governamental Ações Nível nacional internacionais globalizado Tabela 2 Na tabela acima, procuramos estabelecer alguns paralelos, entre diferentes eras baseados em alguns critérios inicial- Tabela 2- eras, mente propostos na referência 1 e por nós ampliados e generalizados. As várias eras pelas quais a humanidade evoluiu apresentaram características sociais próprias. O que caracterizará a Infoera será uma razão de mudanças máximas limitadas apenas pela capacidade do cérebro humano de absorvê-las. Tal estado de coisas afetará todo o comportamento humano.
  21. 21. crescentes e visíveis as deficiências de produtividade social do blococomunista em face às nações ocidentais. A partir deste ponto a situ-ação de improdutividade crônica tornou-se cada vez mais gritante einsuportável, e esse bloco acabou por desabar por si mesmo (3). Acreditamos profundamente que dentro desta vasta gama dealterações que assistimos em nível planetário, a importância socialdo microcomputador ainda não foi suficientemente destacada, querem termos da produtividade individual, quer em termos da garantiade independência pessoal em face aos diferentes governos e em faceàs grandes corporações. Antes da criação do micro pessoal, a exis-tência de grandes máquinas de processamento de dados centrais,permitia um controle individual crescente pelo governo e grandescorporações e nestas condições tendíamos a um mundo Orwellianotipo “1984” (George Orwell, 1984 ). A partir da existência do micropessoal de grande potência de processamento, grande capacidadede memória e facilidade de comunicação com o resto do globo pode-mos ter esperanças de um mundo, onde um mínimo de liberdadespossam ser garantidas. Eventualmente numa pior situação, poderáapesar de tudo, ocorrer um mundo hedonístico Huxleyano tipo “Ad-mirável Mundo Novo” (The Brave New World, Aldous Huxley ). Em seu término, a era Pós-industrial está se caracterizandopor um mundo basicamente monopolarizado em termos ideológicos.Na transição para a Infoera, esta monopolarização associada à re-dução dos poderes nacionais e ao aumento do poder das empresas esua crescente internacionalização está gerando grandes pressõespara a abertura de mercados. Numa sinergia sem precedentes, es-tes fatos estão também viabilizando a globalização das operaçõesfinanceiras, exatamente suportadas pela estrutura eficiente das te-lecomunicações e processamento de dados em nível mundial.Concomitantemente, ocorre uma planetização de mercados, ondenações menos poderosas economicamente passam a gravitar em tornode nações com economias mais poderosas através da criação demercados comuns locais. A crescente eficiência das telecomunicações e a crescenteglobalização do noticiário internacional está provocando aliás, umatendência ao nosso ver muito perigosa, no sentido que todos os orgãosde divulgação de notícias tendem a manifestar as mesmas opiniõesdirigidas e maniqueístas, dependentes de agências de peso interna-cional e sobretudo, daqueles que as suportam financeiramente. Na Infoera, cada vez mais a opinião e modismos internacionaisestarão presentes, através de um grande número de organizaçõesindependentes de âmbito planetário (Organizações Não Governamen-tais - ONGs). A integração das pessoas dar-se-á de forma crescenteatravés de redes de comunicações de dados, criando comunidades 20
  22. 22. virtuais. Grupos de interesse comuns, em áreas especiais, estão seformando e formar-se-ão ainda mais no futuro em nível mundial,abrangendo todas as áreas da atividade humana. Tal situação, alémde favorecer os grupos legítimos, provocará também não só a forma-ção de grupos radicais, como favorecerá o crime organizado que seinternacionalizará intensamente. A individualidade e o narcisismo serão característicos da Infoerae provocarão um enorme crescimento das crenças individuais, emdetrimento das religiões centralizadas. A educação tenderá a serindividualizada e personalizada. Imagine se Escolas e Universida-des, onde a rede de comunicação de dados o ensino por compu- dados,tador bibliotecas virtuais e multimídia desempenhem o papel pri-tador,mordial, provendo uma faixa completa de cursos, serviços e acessoeficiente a laboratórios virtuais Estas instituições de ensino forne- virtuais.cendo um ambiente educacional virtual, não necessitam de umcampus físico, permitindo que todas as disciplinas sejam ministra-das a qualquer tempo e lugar, incluindo o próprio lar do aluno. Dispor de um acervo tecnológico e de conhecimentos relevan-tes, ou mesmo de acesso a facilidades dos mesmos será uma medidade poder e prestígio social na Infoera. Tal qual o dinheiro corrente,esta disponibilidade de acervo cultural tecnológico e de acesso abancos de dados sobre conhecimentos será também uma moeda detroca aceita em nível mundial, viabilizando apenas permutas eescambos com os parceiros que disponham de privilégios equivalen-tes (4). Destacamos que na era Pós-Industrial o poder é dirigido pelaexperiência organizacional e gerencial e pelo acúmulo de conheci-mentos tecnológicos, pois sem eles, uma organização hierárquicanão pode operar eficientemente e deste modo gerar produtos e servi-ços de forma cada vez mais econômica, rápida e com maiorqualidade. O pensamento clássico Pós-Industrial reflete-se nas idéias dequalidade total em gerência e reengenharia de processos de negó-cios, para fazer a burocracia operar de modo mais eficiente e rápido.Estas idéias todavia, não se coadunam com criatividade, estilos epersonificação, que caracterizarão a Infoera. A criatividade e a busca de novidades serão altamente valoriza-das na Infoera. Num mundo, onde a quantidade de informações jádesenvolvidas é extremamente alta, a capacidade de localizá-las eadaptá-las a novas situações é fundamental (4). Será fundamentaltambém em todos os campos do conhecimento humano o trabalhode pesquisa e desenvolvimento nas áreas científicas e tecnológicas,bem como o apoio a todas as formas de manifestação artística ouhumanística, para através da criatividade, promover a valorização 21
  23. 23. do ser humano. No ambiente social da Infoera haverá, sem dúvida,um grande predomínio das artes e das ciências criativas, tendendoa serem desvalorizadas as funções repetitivas e puramente técnicas,as quais serão progressivamente substituídas por máquinas de cres-cente especificidade computacional (5). A própria Democracia, como a conhecemos, poderá sofrer gran-des modificações. A grande confiabilidade nas comunicações e ainformatização maciça da sociedade poderão permitir uma partici-pação em tempo real da população nas decisões governamentais euma independência política-individual sem precedentes. As decisões governamentais por sua vez perderão grande partede sua independência, pois estarão também fortemente atreladas atratados internacionais sujeitos as conveniências financeiras e demercado de poderosos grupos econômicos representados pelos go-vernos de seus países de origem. Um fenômeno preocupante iniciado na era Pós-Industrial e quedeverá acentuar-se de forma alarmante na Infoera é o endividamentogovernamental que está ocorrendo com a maior parte dos países,sobretudo dos subdesenvolvidos. Por sua natureza burocrática epolítica, os governos não têm agilidade e visão a longo prazo existen-tes nas corporações internacionais. Nessa situação estes governosse enredam em dívidas imensas que acabam por solver grande partedos recursos orçamentários. Especialmente nos países subdesen-volvidos e nos países em desenvolvimento, este fenômeno é particu-larmente cruel, já que estabelece um mecanismo eficiente de trans-ferência 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 asdiferenças entre as classes sociais, reduz-se violentamente a produ-tividade social e estimula-se grandemente os investimentos não pro-dutivos. A internacionalização intensa de empresas e capital deverá tor-nar cada vez mais impossível grandes conflitos internacionais oudevastadoras guerras entre nações. Estes conflitos e guerras adqui-rirão apenas caracter regional ou intervencionista. Os conflitos deinteresse transferir-se-ão cada vez mais para o campo diplomático epara o nível de conflito direto entre empresas. Estes conflitos deve-rão se tornar cada vez mais agudos à medida que se tenha satura-ção de mercado em nível internacional e recursos financeiros exce-dentes. Estes fatores associados às imensas facilidades de comunica-ção e processamento de dados da Infoera provocarão certamente oacionamento das especulações financeiras em nível mundial, pois 22
  24. 24. só desta forma em um clima de maior instabilidade poder-se-á euferirlucros financeiros mais acentuados. Numa situação de alta potencialidade especulativa em nívelmundial, o sistema financeiro globalizado poderá se tornar altamenteinstável e a ocorrência de crises financeiras poderá se tornar umaconstante. A forte tendência de concentração de riquezas e poder, propor-cionada pelas tecnologias de suporte da Infoera, deverá obrigatoria-mente ter em contrapartida uma legislação conveniente e propícia àmaior distribuição destas riquezas e deste poder, de modo que aprópria democracia sobreviva e prevaleça a longo prazo. Esta é aúnica forma de garantir a existência e a expansão de mercadosexigidas pelo gigantesco aumento de produtividade, que ocorreránas anos vindouros. Nesse sentido, se forem adotadas todas medi-das e salvaguardas convenientes, as ameaças da Infoera irão se des-vanecer e acabará por prevalecer a promessa de um grande futuropara toda a humanidade. 23
  25. 25. CAPÍTULO II TecnologiasVelocidade de Evolução das Tecnologias daInformaçãoInfor mação Consideremos alguns dados históricos de natureza técnica, quenos permitirão visualizar a rapidez na qual estamos mergulhandona Infoera. Veja o gráfico A que mostra em escala logarítmica a evo-lução do número de componentes em uma pastilha de silício (Chip),desde os anos 60 até o ano 2020 (6-15). Tais projeções foramembasadas em uma série de referências e em dados e pesquisasrealizadas pela “Sematech” Americana, a fim de que sua indústriade semicondutores naquele país se mantenha competitiva. Tradicionalmente na Microeletrônica, o número de componen-tes tem aproximadamente dobrado a cada 2 anos, seguindo uma leiempírica denominada lei de Moore*. Em outras palavras, esta leicorrigida estabelece que o crescimento anual do número de compo-nentes em uma pastilha de silício é da ordem de 42%!!!!. O maisassombroso é que este crescimento tem se mantido, mais ou menosnum crescimento de razão geométrica constante desde 1960, quan-do foi fabricado o primeiro Circuito Integrado, CI, até os dias pre-sentes. Devemos destacar que algumas projeções prevêem, uma certasaturação na evolução futura da Microeletrônica, embora esta satu-ração deva ocorrer apenas quando atingirmos um nível de integraçãode várias centenas de bilhões de componentes em uma única pasti-lha de silício, como podemos concluir pela análise dos gráficos B eC. Tais gráficos foram obtidos a partir da tabela 3. A título de ilustração para comprovar esta assombrosa evolu-ção, vamos nos reportar ao gráfico D. Este gráfico provem de umareferência antiga (Electronics Special Issue, April, 1980), do iníciodos anos 80, a qual por sua vez reportava-se a uma referência maisantiga ainda de 1977 (Compcon 77). Na referência de 77 fazia-seuma projeção da evolução da Microeletrônica até o ano 2000 (16-18), considerando as dimensões mínimas de largura de linhas, naspastilhas de Circuitos Integrados em linha de produção. Tal proje-ção é mostrada através da linha tracejada no referido gráfico. Utili-zando referências mais atuais, colocamos sobre a projeção originaldados mais recentes, contendo valores que efetivamente foram obti- * A lei de Moore é uma lei empírica proposta por Gordon Moore, executivo da Intel, empresafabricante de semicondutores. A rigor a lei de Moore estabelece que o número de componentes emuma pastilha de circuito integrado dobra a cada 18 meses, todavia nos parece mais razoável,considerando a evolução a longo prazo, que este número dobre a cada 2 anos. 24
  26. 26. dos no decorrer dos últimos 20 anos pela indústria de Microeletrônicamundial. Nesses gráficos temos ilustrada a evolução que realmente ocor-reu, com relação às dimensões mínimas em uma pastilha de silíciona área industrial, em linha de produção, em comparação com aevolução que fora originalmente prevista. Através desses dados re- re-ais, podemos ver que a evolução tecnológica tem sido mais rápi- prevista,da do que a originalmente prevista, a duas ou mais décadasatrás.(18)atrás. Interessa-nos em particular a velocidade de evolução dosmicroprocessadores, já que estes irão permitir o desenvolvimentodos futuros sistemas de processamento pessoal e estações de traba-lho profissionais. As tabelas 4, 4A, 5 e 5A obtidas de diferentes fon-tes de referência listam as principais características em termos decircuitaria, (hardware ) e em termos de máximo desempenho destesmicroprocessadores. Estes dados e outras previsões sobre evolu-ções tecnológicas permitem que se projete conservativamente paraos anos 2000 e 2010 as principais características de ummicroprocessador típico, as quais estão mostradas no quadro I eII.(19,20) Com o correr dos anos e a crescente complexidade proporcio-nada pela rápida evolução da Microeletrônica, os computadores pes-soais têm incorporado, e daqui por diante deverão incorporar aindamais, desempenho e facilidades, que antes pertenciam apenas aodomínio dos computadores de maior porte e mesmo ao domínio dossupercomputadores. É interessante, por exemplo, considerar a cres-cente incorporação dessas facilidades ao longo do tempo e projetaralgumas incorporações prováveis que ocorrerão até o ano 2010. Taisincorporações prováveis são apresentadas na tabela 6. Gráfico A. Crescimento do número de componentes em uma pastilha (chip) desilício. Temos acompanhado ao longo dos anos o desenvolvimento deste gráfico, oqual tem se mantido praticamente inalterado na sua razão de evolução logarítmica(9). Observe-se também que temos tido aumento da velocidade de relógio (Clock),embora este aumento tenha ocorrido numa razão de crescimento inferior a razão decrescimento da complexidade. 25
  27. 27. 26 Gráfico A
  28. 28. Gráfico B. Redução das dimensões mínimas dos componentes e27 aumento do tamanho das pastilhas previstos até o ano de 2050. Após o ano 2010, prevê-se uma saturação rápida na evolução tecnológica, no que se refere à redução de dimensões.
  29. 29. Gráfico C. Evolução prevista para o número de componentes em pastilhas de memória e em pastilhas de microprocessadores e evolução da frequência do sinal de relógio no acionamento dos microprocessadores até o ano de 2050. O ano 2010 representa um ponto de saturação, na velocidade de aumento da frequência de relógio.28
  30. 30. PROJEÇÕES DA EVOLUÇÃO DA TECNOLOGIA EM SEMICONDUTORES Memórias Pinos Microprocessadores Microprocessadores oprocessador Níveis Dimen- Dinâmicas de sões de interli- Ano E/S mínimas gação na na (µm) Tamanhos Tamanhos Tamanho Milhões Relógio pastilha das Bilhões de tran- da pastilha da pastilhas de bits/ pastilha sistores, sistores, pastilha mm2 pastilha por cm2 mm2 MHz1995 0,35 190 0,064 250 4 300 4- 5 9001998 0,25 280 0,256 300 7 450 5 13502001 0,18 420 1 360 13 600 5- 6 20002004 0,13 640 4 430 25 800 6 26002007 0,10 960 16 520 50 1000 6- 7 36002010 0,07 1400 64 620 90 1100 7- 8 48002013 0,06 1800 128 700 120 1200 8 50002016 0,05 2400 256 750 150 1300 8 55002019 0,05 3000 256 800 180 1400 8- 9 57002022 0,04 3200 512 900 210 1400 9 60002025 0,04 3200 512 900 250 1500 9 60002028 0,04 3400 512 1000 300 1600 10 60002031 0,04 3500 512 1500 350 1700 10 62002034 0,04 3500 1024 2000 400 1800 10 62002037 0,035 3600 1024 2500 450 1900 10 63002040 0,35 3600 1024 3000 500 2000 10 64002043 0,035 3600 1024 3500 550 2000 11 65002046 0,035 3600 1024 4000 600 2000 12 6500 Tabela 3. Projeções sobre a evolução das tecnologias de Microeletrônica desilício, prevendo saturação da evolução tecnológica por volta do ano 2010. A partirdaí a evolução será muito mais lenta. Fonte IEEE Spectrum, January 1996 Semicondutor International January 1995 Gráfico D. Ilustra projeções feitas em 1977 para dimensões mínimas obtidasem pastilhas de silício, em linha industrial, em comparação com valores efetivamen-te obtidos. Este gráfico mostra, uma vez feita a atualização dos valores, que a evolu-ção real tem sido mais rápida do que a originalmente prevista. 29
  31. 31. Gráfico D 30
  32. 32. MICROPROCESSADORES 1995 DEC A X P ORION R MIPS PENTIUM POWER SPARK SPARK P6Características 21064 4600 R 4400 66 601 MS-2 MMX 66 60Relógio MHz 166 50 75 80 90 85 133 100 100 100 100 67,4 60SPEC Int 92 70 68 NA 90,1 85 61 200 100 100 NA 63,8 80SPEC Fp 92 105 60 53 72,7 105 Transis-Nº de Transis- 1,7 M 1,8 M 2,3 M 3,1 M 2,8 M 3,1 M >5 M torestores - Milh. 20 Cache LI 16 KB 32 KB 32 KB 16 KB 32 KB 16 Processos Processos 0,68 0,6 0,8 0,65 0,84 0,7 0,35 CMOS µm 0,5 0,5 0,65 <0,5 Tamanho 294 120 256 209 157,5 da Pastilha 76,5 16 X 16 14,7 X 16,7 12,5 X 16,5 16,8 X 17,5 11,2 X 11,2 mm2 Preço Preço 424 268 500 926 464,5 990 850 (100) U$ Reconheci- Tempomento de Voz Voz Real Proc. Proc. de xImagens 3DTabela 4 Fonte Byte 12/93 Fonte Computer 6/94 Fonte Sem Int 2/94 Fonte IEEE Spectrum 12/93 31
  33. 33. DEC Características A X P ORION R MIPS PENTIUM SPARK POWER SPARK P6 21064 4600 R 4400 66 601 MS-2 MMX Vídeo câmera lenta x Facilidades x Multimídia Twin well** N well* Twin well N well BI Tecnologia BICMOS CMOS BICMOS CMOS CMOS RISC 64 CISC 64 RISC CISC Organização Organização RISC 64 bits RISC BI 64 bits bits 64 bits CMOS bits Níveis 2 3 5 3 3½ metálicos Níveis Poli Si 1 2 1 1 Tensão de 3,3 V 3,3/5 3,3/5 3,6 V 5,3 V 3,3 V Operação Potência de 30 W 15 W 16 W 9,1 W 14,2 W Pico Carcaça Carcaça 431 447 273 304 293 Cerâmica/ PGA PGA PGA PGA PGA Pinos Suporte para Sim Sim Sim Sim Sim Sim Multproc. Multproc. Razão de Instruções 2 1 2 3 3 por ciclo Reg. de 32/32 32/32 8/8 32/32 136/32 uso geral Data de 11/92 3/93 4/93 2/92 5/92 11/95 lançamento Tabela 4A. Listamos nas tabelas acima as principais características de circuitariados microprocessadores existentes no mercado, dentro da tecnologia deMicroeletrônica de 1995. * N well – Cavidade N – Tecnologia de Fabricação de CMOS (MOS complementar) compatí-vel com a tecnologia MOS convencional. ** Twin well – Cavidade Dupla. Tecnologia de fabricação de CMOS (MOS complementar)que utiliza ilhas P e ilhas N, permitindo maior versatibilidade de projeto. 32
  34. 34. ESTAÇÕES MICROPROCESSADORES CLASSE ESTAÇÕES DE TRABALHO 1 996 DEC POWER PENTIUM ULTRA ULTRA MIPS T ipo ALPHA PENTIUM AMD K6 PC 620 PRO SPARK-1 SPARK-1 R 10000 21/64 Tecnologia 0,5 µm 0,5 µm 0,8 µm 0,35 µm 0,35 µm 0,35 µm 0,5 µm 300 MHz 133 MHz 133 MHz 200 MHz 200 MHz 233 MHz 200/400 Velocidade 150 MHz MHz 9,3 7,0 3,1 5,5 milhões 5,2 8,8No de transis. 6,8 milhões milhões milhões 10 milhões milhões milhões milhões Cache LI/L2 16 K 32K 16K 16K/256K 16K 64K 32 + 32K 96 K L1/L2 externo L1/L2 externo externo 4,4 M Instr. Por nstr. nstr 4 4 2 3 4 ciclo SPEC Int 92 290 225 78 240 258 322/465Max. potência 45W 30W 13W 20W 23W Preço de Preço U$ 6 800 U$ 6 500 U$ 4 500 U$ 8 000 U$ 20 000 U$ 6 000 U$ 50 000 Sist. Típico Estágios 14 5 5 6Bombeamento 6,08 9 Int SPEC 95 10,1 8,09 14,2 5,42 SPEC fp 95 15 6,75 Tensão de 3,3 V 3,3 V 3,3 V 3,3 V 3,3 V 3,3 V 3,3 V Alim. Duto de 64 128 32 64 64 32 64 dados/bitsTabela 5 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 33
  35. 35. DEC POWER PENTIUM ULTRA ULTRA MIPS Tipo ALPHA PENTIUM AMD K6 21/64 PC 620 PRO SPARK-1 SPARK-1 R 10000 Área da Área 16,6 x 331 196 310 162 17,9 pastilha mm2 298 FPU* 64 64 64 64 64 64 64 bits SPEC 500 300 305 600 fp92 o N de 625 521 PinosPotência watts 50 30 16 30 30 Largura de Largura duto de 128 128 64 64 128 64 64 memória Espaço de 40 40 41 Memória 40 Potência de 2 Tabela 5A Listamos nas tabelas acima, as principais características dos 5A.microprocessadores existentes no mercado, dentro do nível tecnológico daMicroeletrônica. * FPU – Floating Point Unit – Unidade de Ponto Flutuante Unidade Aritmética que realizaoperações em ponto (vírgula) flutuante. 34
  36. 36. ANO 2000 MICROCOMPUTADOR MICROCOMPUTADOR • Densidade: 1 gigabyte MICROPROCESSADOR: • Tempo de acesso: 50 ns • Componentes na pastilha • Capaciade de processamento 25 a50 milhões 1 Gigaflop • Relógio: 200 M a 400 MHz • Largura do duto: 128 bits • Cache interno: 512 Kbytes35 • ROM interno: 1 M Kbyte PASTILHAS: COMUNICAÇÃO INTER PASTILHAS: • Ainda através de sinais elétricos de alta frequência Quadro I Principais características de desempenho de um microprocessador no ano 2000 e típica memória principal associada Quadro I. ao microcomputador, que utiliza este microprocessador.
  37. 37. ANO 2010 MICROCOMPUTADOR MICROCOMPUTADOR MICROPROCESSADOR: MEMÓRIA: • Componentes na pastilha: • Densidade: 64 gigabyte 500 milhões a 1 bilhão • Tempo de acesso: 20 ns • Relógio: 800 MHz a 1,2 • Capacidade de procesamento: gigahertz 10 Gigaflop • Largura do duto interno: 248 bits; • Cache interno: superior a 1 Mbytes; • ROM interno: 10 M Kbyte.36 PASTILHAS: COMUNICAÇÃO INTER PASTILHAS: • Possivelmente Óptica Quadro II. Principais características de desempenho de um microcomputador no ano 2010 e típica memória principal associada Quadro a um computador pessoal construído com este microprocessador.
  38. 38. CARACTERÍSTICAS INCORPORADAS AOS MICROCOMPUTADORES MICROCOMPUTADORES Memória Principal 1990 • Monitor em cores e capacidade gráfica 256 K bytes 1992 • Ratinho (“Mouse”) e Ícones 1 M byte 1994 • Multimídia e Computação Gráfica • Facilidade para ligação em redes 4 M bytes 1996 • Multimídia • Ligação em redes comerciais e de serviços 16 M bytes 1998 • Geração e reconhecimento de fonemas de forma rudimentar • Ligação em redes mundiais som e imagem • Sistemas especialistas rudimentares 64 M bytes 2000 • Reconhecimento rudimentar de imagens • Grande capacidade de manipulação e visualização de dados tridimensionais • Realidade Virtual • Inteligência Artificial de modo geral 256 M bytes 2002 • Supervisão doméstica • Comunicação por Voz e por Olhar (Gaze) • Sistemas de logicionaria profissionais 1G byte 2004 • Reconhecimento generalizado de imagens • Criação de imagens sintéticas 4 G bytes 2010 • Substitui, num esquema Multimídia, Livros, • Bibliotecas, TVs, etc 100 G bytesTabela 6. Os microcomputadores têm incorporado, e incorporarão ainda mais nospróximos anos, facilidades antes possíveis de serem implementadas somente emcomputadores de grande porte ou mesmo em supercomputadores. 37
  39. 39. Muitos autores, em face da evolução extremamente rápida daInformática, são concordes em afir mar que a potência deprocessamento do supercomputador de hoje, no prazo de uma déca-da, passará a ser a potência do computador de mesa de amanhã. Vejamos a evolução da potência de processamento dossupercomputadores, mostrada no gráfico E, como uma previsão doque ocorrerá com a potência de processamento dosmicrocomputadores num futuro próximo. Neste caminho de desenvolvimento de maior capacidade de com-putação, o processamento paralelo e distribuído, seguido doprocessamento óptico direto têm sido a linha preconizada para su-perar as limitações tecnológicas dos microprocessadores monolíticose dos circuitos integrados atuais, permitindo a implementação doshipercomputadores a um custo acessível aos usuários. Observe-setambém 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 ciências e a resolução de problemas que hojeexigem um tempo de processamento muito longo, inviável para asaplicações a que se destinam. Na Tabela 7 temos ilustrada a complexidade exigida em termosde instruções em vírgula flutuante (em inglês ponto flutuante), paraa resolução de alguns problemas de engenharia envolvendotecnologias de ponta. Em alguns casos, a resolução do problemadeve ser obtida com extrema rapidez, para que não perca o sentidopor se tornar obsoleta. Este, por exemplo, é o caso da previsão dotempo, que se torna inútil caso seja imprecisa ou demore muitashoras, ou então o caso do piloto automático de uma aeronave, quese não tomar medidas corretivas a tempo, pode gerar situações ca-tastróficas. De modo geral, a maior capacidade de processamento acabarápor impor interfaces homem/máquina cada vez mais amigáveis, uti-lizando possivelmente sons e imagens, facilitando desta forma cadavez mais o uso do computador pelo usuário não especializado, numciclo evolutivo como o mostrado no quadro III. A informatização em nível mundial tem sido deveras impressi-onante. Desde os primeiros micros Apple de 8 bits, no início da dé-cada de 80, até os Pentiuns Pró, agora em 1997, o número de com-putadores em todo o mundo está atingindo um número próximo de400 milhões, devendo dobrar até o final do século como mostra ográfico F. Mais ainda, por volta do ano 2005, o número de computa-dores pessoais em nível mundial deverá estar próximo a 1,5 bilhão,ou seja, cerca de um computador pessoal a cada 4 habitantes doplaneta Terra. 38
  40. 40. Gráfico E. A capacidade de processamento dos supercomputadores tem cres-cido um fator de mil vezes a cada 10 anos, numa razão de crescimento de potênciade processamento da ordem de 100% ao ano. O uso do processamento paralelo e doprocessamento óptico permitem superar algumas das limitações tecnológicas atu-ais, possibilitando a obtenção de elevadíssimos potenciais de processamento e aomesmo tempo reduzindo drasticamente o custo de implementação dossupercomputadores. 39
  41. 41. Estes cálculos são 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 áreas da atividade humana, revolucionando deforma marcante o setor industrial, sobretudo no que se refere àprodução de energia, ao controle industrial, às linhas de montagensautomáticas, à Robótica, à instrumentação, ao processamento dedados e às comunicações (21-39). Outras áreas de atividades, comopor exemplo, a Medicina, têm sido extremamente beneficiadas poruma plêaide de novos instrumentos, destacando-se os tomógrafoscomputarizados de diferentes tipos e finalidades (40-58). Enfatizamosque estamos, apenas no início de uma imensa revolução em todosos setores da atividade humana, e esta revolução na área da Medici-na se concretizará, não só através de processamento sofisticado deimagens e do sensoramento de dados mais preciso, mas tambématravés da Telemedicina e sensoramento remoto de pacientes (58). Face a todas estas possibilidades, abertas pela evolução rápidada Microeletrônica e pelo crescente uso da Microoptoeletrônica, po-demos cogitar algo sobre a evolução futura da Informática na déca-da de noventa e além. Se na década de 80, a ênfase do desenvolvi-mento foi no processamento de dados “fora de linha”, na década denoventa esta ênfase está voltada ao processamento de tempo real,principalmente de diferentes tipos de sinais, como mostra a tabelailustrada no quadro IV.* Na prática estes desenvolvimentos traduzem-se na viabilizaçãode toda uma geração de novos equipamentos, instrumentos e eletro-domésticos (59-65). Dentro dessa evolução extremamente rápida jásurgiram os novos CDs digitais de alta densidade, os DVDs (DigitalVideo Disk ou Digital Versatile Disk ), cuja capacidade dearmazenamento a médio prazo poderá ultrapassar 50 gigabits, eassim tornar obsoletos os sistemas de videocassete atuais (66-70).O rádio e a TV digitais já estão em implantação em diferentes partesdo planeta. Os padrões e protocolos da TV digital de alta definição jáforam estabelecidos, bem como os padrões da TV interativa. Estesserão seguidos de perto pela TV tridimensional, incorporando facili-dades de realidade virtual, onde o telespectador passa a participarativamente dos dramas e dos programas em exibição (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 são produzidos em tempo de nãoserem obsoletos para a aplicação a que se destinam. 40
  42. 42. COMPUTAÇÃO COMPLEXIDADE DE COMPUTAÇÃO EM APLICAÇÕES CIENTÍFICAS E TECNOLÓGICAS Área de Aplicação Área Total Complexidade Total de Operações Uma estação de Trabalho de 10 MFLOPS Combustível 1012 - 1022 gasta 3 anos para Química Catalizadores 1012 - 1016 1015 Complexidade Materiais 1012- 1024 Sísmica 1013 - 1018 Petróleo Simulação de 1010 - 1015 Um Supercomputador Reservatórios de 10GFLOPS Asas 1012 - 1020 gasta 3 anos para uma41 Turbulência 1018 Complexidade Aviões 1014 - 1023 Asas 109 - 1018 Aerodinâmica Aviões 1010 - 1020 Estruturas Espaciais 1011 - 1016 Um Supercomputador Impactos de Alta Velocidade 1010 - 1015 de um teraflop Óptica de Leiseres 1010 - 1016 gasta 3 anos para uma 1021 Complexidade Magnetohidrodinâmica 1010 - 1017 Tabela 7. Área de Aplicações onde exige-se grandes capacidades de processamento. Podemos observar que, mesmo os computa- dores atuais de altíssima capacidade gastam um tempo intoleravelmente alto na solução de problemas de maior complexidade. Observe também que com o aumento de capacidade de processamento das estações de trabalho e dos microcomputadores pessoais o campo de aplicação dos supercomputadores torna-se cada vez mais estreito levando muitas empresas do setor em nível mundial à falência.
  43. 43. Capacidade Elevada de Processamento + Aumento da Capacidade de Armazenamento Reconhecimento e Síntese de Voz Inteligência Artificial Processamento de Imagens Computação Gráfica42 Reconhecimento de Padrões Multimídia Realidade Virtual Melhores Interfaces Eventual Comando Direto pelo Homem/Máquina Cérebro. Quadro III. A maior capacidade de processamento dos micros pessoais levará forçosamente a interfaces cada vez mais amigáveis, Quadro tornando o computador acessível a um maior número de pessoas não familiarizadas com a área. Um passo extremamente importante a ser dado nos próximos anos será sem dúvida a comunicação pela voz entre homem/máquina. O outro passo será a incorporação de certa dose de Inteligência Artificial e o uso de Lógica Difusa, para a interpretação de ordens imprecisas dadas pelos seres humanos. No futuro, outro passo importantíssimo será o reconhecimento de imagens e a incorporação da realidade virtual nessa interface. A inter- pretação direta de ondas cerebrais pelo computador é uma possibilidade mais distante.
  44. 44. 43 Gráfico F
  45. 45. OS CAMINHOS DA INFORMÁTICA Informática é a ciência que trata da informação sob o ponto de vista da Engenharia. Campos da Informática Década de 80 Década de 90 Computação/Processamento de dados fora de linha Processamento de Sinais: Controles/Controle de Processos Sinais de voz Instrumentação Sinais de Imagens Telemática: Telecomunicações analógicas Multimídia Telefonia analógica Comunicação de dados ópticas44 Comunicação de dados Inteligência Artificial Controles a distância Computação Gráfica/Visual Tele e Radiodifusão Processamento rápido de sinais Redes de comunicação de dados de âmbito mundial em voz e vídeo Sistemas Interativos de Realidade Virtual Quadro IV. Ênfase no desenvolvimento da Informática nas décadas de 80 e de 90. Enquanto que na Quadro IV. década de 80, a ênfase era o processamento de grandes quantidades de dados fora de linha nos anos linha, noventa, a ênfase encontra-se no processamento de dados em linha e o processamento de sinais em tempo real.

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