O que significa a medida em nanômetros (nm) no chip dos celulares?

É no processador de um celular que ocorrem todos os cálculos e operações que fazem o seu smartphone funcionar. A diferença entre um celular rápido e um que engasga pode estar nos nanômetros de um chip. Mas afinal, o que significa uma medida em nanômetros?

Nanômetro é a régua da tecnologia. É o número que define o espaço entre os transistores dentro de um chip. Quanto menos nanômetros, mais transistores. E mais transistores, significa mais velocidade, menos calor e menos consumo de bateria.

Se você já viu “processador de 3 nm” estampado em algum anúncio e não entendeu nada, explicamos de forma detalhada porque esse número é tão importante nos celulares de hoje.

O que é um nanômetro (nm) no celular?

Um nanômetro é um bilionésimo de metro (10⁻⁹). Pequeno o suficiente para fazer um vírus parecer gigantesco. No contexto dos chips de celular, ele representa a distância entre os transistores — os minúsculos interruptores que controlam o fluxo de eletricidade e fazem o processador funcionar.

Quanto menor essa distância, mais transistores cabem no mesmo espaço. E isso muda tudo. Chips menores são mais rápidos, mais eficientes e consomem menos energia. É por isso que você vê os números caindo: 10 nm, 7 nm, 5 nm, agora 3 nm.

Mas aqui está o detalhe que muita gente não sabe: os nanômetros que as empresas divulgam não são necessariamente uma medida física exata. Décadas atrás, a medida de nanômetros representava de fato o tamanho dos transistores e a distância entre eles. Hoje, o número virou mais uma forma de diferenciar gerações de fabricação de chips.

Exemplo prático:

O chip Intel de 10 nm tem características parecidas com um chip TSMC de 7 nm.
O Apple A17 Pro (3 nm) não significa que seus transistores são exatamente de 3 nm, mas que pertence a uma nova geração de miniaturização.

Cada fabricante tem sua própria forma de medir, mas no fim das contas, o objetivo é o mesmo: colocar mais potência em um espaço menor.

Quer visualizar o tamanho real de um nanômetro? Vamos comparar.

Conversão de medidas no mundo dos nanômetros:

1 metro = 1.000 milímetros
1 metro = 1.000.000 micrômetros
1 metro = 1.000.000.000 nanômetros
1 milímetro = 1.000 micrômetros
1 micrômetro = 1.000 nanômetros

Tabela de escala do nanômetro comparado a outros objetos

Objeto	Tamanho aproximado	Equivalente em nanômetros (nm)
Átomo de Hidrogênio	0,1 nm	1 × 10⁻¹ nm
Molécula de água	0,275 nm	2,75 × 10⁻¹ nm
DNA (diâmetro da hélice dupla)	2,5 nm	2,5 × 10⁰ nm
Vírus comum	100 nm	1 × 10² nm
Bactéria	2.500 nm	2,5 × 10³ nm
Glóbulo vermelho	7.000 nm	7 × 10³ nm
Espessura de um fio de cabelo humano	80.000 nm	8 × 10⁴ nm
Folha de papel	100.000 nm	1 × 10⁵ nm

Divulgação/National Nanotechnology Initiative

Quantos nanômetros tem um chip de celular?

Os chips de celular evoluem em nanômetros como corredores diminuindo o tempo de volta em uma pista. Quanto menor o número, mais avançada é a tecnologia. Hoje, os processadores mais modernos, como o Apple M3 e o Snapdragon 8 Gen 3, são fabricados com litografia de 3 nanômetros (nm). Mas nem sempre foi assim.

A transição dos chips ao longo dos anos seguiu essa escala:

2008 – 45 nm
2012 – 28 nm
2016 – 16 nm
2018 – 7 nm
2020 – 5 nm
2023/2024 – 3 nm
Futuro – 2 nm ou menos

Cada redução significa mais transistores no mesmo espaço. Um chip de 3 nm pode ter até 250 milhões de transistores por milímetro quadrado. Para efeito de comparação, um processador de 45 nm lá de 2008 tinha algo em torno de 2 milhões por mm².

Em outras palavras, o avanço não só aumenta o desempenho como também melhora a eficiência energética. Chips menores consomem menos bateria e geram menos calor, permitindo celulares mais potentes sem esquentar como um ferro de passar roupa.

Quanto menos nanômetros, melhor?

Na teoria, sim. Na prática, nem sempre. Chips menores significam mais transistores no mesmo espaço, resultando em mais desempenho e menor consumo de energia. Mas essa miniaturização vem com desafios.

Por que menos nanômetros costumam ser melhores?

✅ Mais transistores → Aumenta a capacidade de processamento.
✅ Menos consumo de energia → Transistores menores precisam de menos corrente elétrica para funcionar.
✅ Menos calor gerado → Maior eficiência significa menos dissipação térmica.

O Apple A17 Pro (3 nm), por exemplo, é 20% mais eficiente que seu antecessor de 5 nm. Já o Dimensity 9300 e o Snapdragon 8 Gen 3, também em 3 nm, prometem melhorias semelhantes.

O problema da miniaturização extrema

⚠️ Custo de produção disparado → Fabricar chips de 3 nm exige equipamentos sofisticadíssimos e processos complexos. Um wafer de 3 nm pode custar 70% mais do que um de 5 nm.
⚠️ Dificuldade técnica → Quanto menores os transistores, mais difícil é controlar o fluxo elétrico. O efeito quântico chamado tunneling pode fazer elétrons vazarem de um transistor para outro, prejudicando a eficiência do chip.
⚠️ Diminuição dos ganhos → No passado, pular de 45 nm para 28 nm trouxe melhorias gigantescas. Mas conforme os nanômetros diminuem, os ganhos se tornam menos perceptíveis para o usuário comum.

O limite da miniaturização

A indústria já trabalha nos chips de 2 nm, esperados para 2025. Além disso, 1 nm e até mesmo a escala dos ångströms (0,1 nm) já estão sendo estudadas.

Mas estamos chegando a um ponto em que não dá para simplesmente encolher transistores indefinidamente. A solução? Novos materiais, novas arquiteturas e técnicas como os transistores 3D.

Como está o processo de fabricação de chips em nanotecnologia?

Fabricar chips em escalas nanométricas é um jogo de precisão atômica. Quando falamos de 3 nm, 2 nm ou menos, não estamos apenas diminuindo tamanhos, mas desafiando os limites da física.

O processo de litografia extrema (EUV)

A fabricação de chips modernos depende da litografia ultravioleta extrema (EUV), uma tecnologia que usa feixes de luz com comprimento de onda de apenas 13,5 nm para esculpir circuitos microscópicos em um wafer de silício.

Antes disso, a indústria usava litografia DUV (deep ultraviolet), com feixes de 193 nm, que já não conseguia atingir tamanhos tão pequenos.

A TSMC e a Samsung são as únicas fabricantes que dominam 3 nm em produção massiva, e a Intel pretende entrar na disputa com seus chips de 2 nm em 2025. Mas reduzir nanômetros exige cada vez mais inovação.

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Os próximos avanços: chips de 2 nm e além

A IBM já demonstrou um chip de 2 nm, prometendo 45% mais desempenho e 75% menos consumo de energia comparado aos de 7 nm. Empresas como TSMC, Samsung e Intel estão na corrida para lançar os primeiros chips comerciais nessa tecnologia até 2025 ou 2026.

E depois de 2 nm? A indústria está explorando arquiteturas tridimensionais (GAAFETs e CFETs), materiais alternativos ao silício, e até tecnologias inspiradas no cérebro humano, como os chips neuromórficos.

Os desafios da produção de chips menores

Desafio	Motivo
Altíssimo custo	A instalação de uma fábrica de chips de última geração custa mais de 20 bilhões de dólares.
Complexidade técnica	Manter a precisão de transistores de 2 nm ou menores exige controle absoluto sobre contaminações e interferências.
Limite físico do silício	Em escalas menores que 1 nm, os elétrons começam a escapar dos transistores, tornando o silício inviável. Por isso, cientistas estudam novos materiais, como grafeno e nanofitas de molibdênio.

A era dos nanômetros está no seu limite. As próximas inovações não virão apenas de chips menores, mas de mudanças revolucionárias na forma como os processadores são projetados e fabricados.

Fonte: National Nanotechnology Initiative, NNCI, Wikipédia e Australian Academy of Science

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