CNPq

Foi na década de 1950 que sugiram os primeiros computadores que funcionavam por meio de circuitos eletrônicos, feitos com válvulas, e pesavam até 30 toneladas. Alguns anos mais tarde, entre 1959 e 1965, surgiram os computadores de segunda geração, apesar de enormes, as válvulas usadas anteriormente foram substituídas pelos transistores, que além de 100 vezes menores, consumiam menos energia, eram mais rápidos e confiáveis.

A partir da terceira geração, os transistores foram substituídos pelos circuitos integrados (CI). Essa tecnologia consiste em um grande número de transistores microscópicos, acoplados a uma única pastilha de silício. Isso permitiu a construção de circuitos microeletrônicos responsáveis pela melhoraria significativa do desempenho e confiabilidade, além da redução dos custos de fabricação e de consumo de energia dos microchips . Atualmente, praticamente todos os componentes eletrônicos são miniaturizados e montados em um único chip .

O desenvolvimento dos CI e da chamada microeletrônica não parou. O mundo continua desenvolvendo grandes pesquisas nesse âmbito, no Brasil não é diferente. Fruto do Edital de Circuitos Integrados - Brasil Fase 2, lançado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq/MCT) em 2008, o " Projeto de Uma Design House Especializada em Componentes Integrados para os setores Aeroespacial, de Defesa e de Comunicação" e que originou a Santa Maria Design House (SMDH) vem se destacando sob a coordenação do professor e bolsista do CNPq, João Baptista dos Santos Martins. " O projeto está sendo desenvolvido desde setembro de 2009 e já conseguiu avanços significativos de lá para cá", afirma Baptista.

O principal objetivo é criar soluções inovadoras em microeletrônica, por meio do desenvolvimento de projetos de CI, que vão da especificação, codificação, verificação e teste, para clientes públicos e privados, passando por serviços de back-end, fase final de desenvolvimento de um chip, até a busca de parcerias com Institutos de Pesquisa e Desenvolvimento.

Tecnologia de ponta

Nos quase dois anos do projeto foram desenvolvidos quatro produtos tecnológicos. O principal deles é o microcontrolador (MCU) ZR16 , uma espécie de computador -num- chip que contém processador, memória e vários periféricos analógicos. Esse microprocessador pode ser programado para funções específicas e ser "embarcado" em outro dispositivo, para controlar as funções ou ações do produto.

Desenvolvido em parceria com a CHIPUS Microelectronics , também financiada pelo CI Brasil, o ZR16 é o primeiro microcontrolador genuinamente brasileiro de propósito geral e para uso em escala comercial. "O ZR16 representa em primeiro lugar a capacidade dos brasileiros para entrar no seleto grupo da alta tecnologia. Em termos econômicos o mercado mundial de microcontroladores chega a produzir 12 bilhões de unidades-ano. O MCU poderá atender milhões de unidades, no mínimo. Portanto, o valor agregado para a economia brasileira em médio prazo é extremamente promissor. Com ele, podemos começar a pensar em reduzir o déficit causado pela importação de componentes eletrônicos" ressalta Baptista. A empresa EXATRON Indústria Eletrônica LTDA, sediada em Porto Alegre, vai começar a utilizar o ZR16 tão logo ele seja colocado em escala industrial, o que está previsto para o segundo semestre de 2012.

Outra invenção desenvolvida pela SMDH e pela CHIPUS é o conversor analógico digital de 12 bits, esse circuito faz a conversão de valores reais ou analógicos, para valores digitais. A SMDH também trabalha com circuitos tolerantes a radiação. Para projetar este tipo de circuito é necessário que exista uma biblioteca de células tolerantes a radiação. Hoje esta biblioteca de células está sendo projetada e desenvolvida de forma pioneira no Brasil na SMDH, pois nem a Agencia Espacial Norte Americana (NASA) e nem a Agencia Espacial Européia (ESA) disponibilizam as suas biliotecas, consideradas estratégicas para os países que a detém. Este tipo de circuito é usado para a fabricação de chips embarcados em satélites, mísseis teleguiados e naves espaciais, por exemplo.

Finalizando, uma chave liga-desliga tolerante a radiação está sendo projetada e será usada pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) de São José dos Campos. O grande desafio é fazer este dispositivo funcionar adequadamente quando submetido a efeitos de radiação eletromagnética e cósmica, o que acontece quando um circuito está no espaço, embarcado em um satélite. Este circuito está retornando da fabricação e entra em teste no primeiro trimestre de 2012.

O Professor João Baptista afirma que essa transferência de tecnologia para o setor produtivo irá contribuir significativamente para o desenvolvimento do país. "Hoje o Brasil possui um déficit de semicondutores que chega a US$ 10 bilhões ano. Isto apenas se considerarmos componentes integrados. À medida que nossos Centros de Design, em especial as que fazem parte do Programa CI-Brasil , começarem a produzir, este déficit começará a cair, sendo o setor produtivo brasileiro beneficiado diretamente por esta mudança de paradigma", completa Baptista.

Em busca do tempo perdido

Para Baptista, o Brasil ficou muito tempo afastado dessa área de pesquisa e desenvolvimento. Contudo, a situação está mudando graças à atual situação econômica e ao ritmo de crescimento do país. "Cada vez mais empresas estrangeiras vêm ao Brasil em busca de parcerias e projetos estratégicos. A comunidade brasileira pode esperar grandes avanços na área de microeletrônica, o que significará melhora da situação econômica brasileira e principalmente domínio tecnológico de produtos na área de eletrônica", finaliza.

A SMDH é composta por uma equipe de projetistas de circuitos digitais de codificação e verificação, projetistas de circuitos analógicos, engenheiro de aplicação e teste e equipe de suporte de Tecnologia da Informação (TI) e de suporte a ferramentas de EDA ( Eletronic Design Automation ). EDA são softwares de computador que auxiliam diretamente o projetista no desenvolvimento de circuitos integrados. Por serem programas muito complexos, sua licença anual poderá custar até US$ 1 milhão.