Los procesadores serán más pequeños, potentes y consumirán menos energía

Detrás de un supercomputador que codifica el mapa genético o de un celular con el que juega un adolescente hay un elemento en común: un procesador.

Son más pequeños que una uña, pero, a pesar de su tamaño, pueden procesar millones de datos en menos de un segundo.

En su superficie hay miles de millones de transistores que equivalen a las neuronas de este «cerebro electrónico». Desde hace más de 50 años, el desafío es crear transistores cada más pequeños para que quepan más en el mismo espacio y hacer así «cerebros más inteligentes».

Recientemente, IBM anunció un hito que abre nuevas perspectivas en la fabricación de dispositivos que usan chips. Logró -en conjunto con Globalfoundries y Samsung- crear un chip con tecnología de 7 nanómetros, es decir, que cada transistor logre esa medida. Hasta ahora, los más avanzados chips, de Intel, habían llegado a los 14 nanómetros.

Para lograrlo, los científicos que trabajan en los laboratorios de Albany (EE.UU.) tuvieron que cambiar la forma de fabricación de los chips. «Los materiales convencionales, como el silicio, no nos proporcionaban el desempeño que necesitábamos para el desarrollo del chip de 7 nanómetros, por lo que tuvimos que innovar e integrar otro material, el silicio-germanio, para incrementar el rendimiento que buscábamos», dice a «El Mercurio», Mukesh Khare, vicepresidente de IBM Research.

Proceso innovador

Otro desafío fue la litografía, es decir, el proceso de «impresión» del chip.

«En los procesos actuales se usa una luz de argón-flúor que alcanza un ancho de 193 nanómetros. Por lo que hay que hacer ‘trucos’ tecnológicos para que una luz, cuya amplitud es de cientos de nanómetros, pueda imprimir transistores de tan solo 14 nanómetros», explica David Garza , senior member de Field Applications Engineering Team de AMD, empresa fabricante de procesadores.

Ahora usan una litografía a base de luz ultravioleta extrema, una «técnica completamente nueva, que implica un salto significativo para nosotros y para la industria, que nos permitió lograr una mayor resolución de la ‘impresión'», dice Khare.

El gran mérito del equipo de investigadores, dice Garza , fue innovar y no seguir haciendo el proceso de la misma manera como se venía haciendo hace décadas. «La luz ultravioleta extrema permite tener una amplitud de tan solo 13,5 nanómetros, lo que les permite llegar a crear transistores de 7 nanómetros».

Además, en el antiguo proceso que solo usaba silicio había problemas de conductividad. «Bajo los 22 nanómetros existen problemas cuánticos en la conducción de la energía. Las distancias son tan cortas entre los transistores que las cargas no fluyen como deberían. Esto se refleja, por ejemplo, en que los procesadores consuman más energía».

Ley de Moore

En la práctica, con este nuevo proceso se podrán fabricar chips con 20 mil millones de transistores, versus los 1.900 millones que hay en los chips más avanzados. Además, se confirma la ley creada por el científico de Intel Gordon Moore, que en 1965 dijo que cada 18 meses la densidad de los transistores se duplicaría. Hasta ahora, la Ley de Moore no ha fallado; los expertos creían que en esta década dejaría de tener validez.

«Todavía no es un producto real, pero es un ejemplo de que la Ley de Moore continúa y muestra el potencial para que los teléfonos, las tabletas, los computadores y hasta los automóviles sean el doble de inteligentes sin consumir más energía», dice Patrick Moor, analista tecnológico de Moor Insights & Strategy.

«La tecnología que hemos desarrollado sentó las bases, y ahora nuestros socios serán los encargados de desarrollar nuevos usos… En el largo plazo esto significará equipos más poderosos, eficientes energéticamente y más baratos», aclaró Khare.

Los primeros chips con esta tecnología, pronostica Garza, llegarían al mercado en 2018 y tendrán solo el 10% del tamaño de uno de 22 nanómetros que se usa actualmente. «Se puede ir por dos caminos: hacer chips del mismo tamaño, pero mucho más poderosos, o hacerlos aún más pequeños y que consuman una fracción de energía».

Fuente: economiaynegocios.cl