En la actualidad, las interconexiones de los procesadores y otros dispositivos electrónicos que usan semiconductores están hechos de cobre, material cuyos límites en cuanto a velocidad de conducción y posibilidades de miniaturización ya se están alcanzando. Por eso los científicos están buscando nuevos materiales para fabricar las interconexiones de los chips que otorguen más velocidad y produzcan menos calor.
Uno de los materiales más prometedores es el grafeno, una lámina de carbono de un átomo de grosor que fue descubierta en el año 2004. Los investigadores en el Instituto Politécnico Rensselaer aseguran haber descubierto un nuevo método para controlar la naturaleza del grafene, aumentando su potencial para utilizarse en las interconexiones de los microchips.
El grafeno está siendo usado por los investigadores de la Universidad Rice para fabricar un nuevo tipo de memoria que un día podría reemplazar a la memoria flash. Pero antes de que las memorias y otros dispositivos nanoelectrónicos puedan basarse en el grafeno, los investigadores deben encontrar métodos más efectivos de producirlo con las propiedades que necesitan.
Saroj Nayak, investigador del instituto Rensselaer, junto con un investigador asociado, demostraron un nuevo método que puede usarse para controlar la naturaleza del grafeno. Según los investigadores, la naturaleza del grafeno puede controlarse dependiendo del sustrato en el que se monta, el cual determina sus propiedades conductivas.
Los resultados basados en simulaciones de mecánica cuántica a gran escala muestran que el grafeno depositado en una superficie tratada con oxígeno le otorga propiedades de semiconductor, mientras que si se lo deposita sobre una superficie tratada con hidrógeno, exhibe propiedades metálicas. Este es un descubrimiento clave, según los investigadores, debido a que cuando un lote de grafeno es producido por métodos convenionales, parte del lote tiene propiedades semiconductoras y otra parte tiene propiedades metálicas. Los investigadores señalan que usando métodos convencionales resultaría imposible extraer una sola de las dos formas resultantes, y los dispositivos basados en este material deben tener sólo una forma para poder funcionar.
La razón por la que los investigadores están realizando tantos esfuerzos para descubrir mejores métodos para producir el grafeno es que esta substancia podría un día reemplazar al silicio y al cobre como los materiales básicos de todo circuito electrónico en miniatura. La principal virtud del grafeno la constituyen sus propiedades conductivas, ya que a una temperatura normal, los electrones pueden pasar a través suyo a una velocidad cercana a la de la luz, con una mínima resistencia. Es por eso que las interconexiones hechas con grafeno producirían mucho menos calor en los chips que las interconexiones de cobre.
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Monday, May 4, 2009
Saturday, May 2, 2009
El mercado de netbooks desafía a la Ley de Moore
Los chips para equipos móviles de bajo costo (las denominadas “netbooks”) no están precisamente diseñados para ser veloces; es por esta razón que la escalada en performance y velocidad a la que estamos acostumbrados los usuarios de PCs parece no querer cumplirse en el nuevo segmento que impulsa a la industria de la PC en estos tiempos de crisis económica mundial.
Intel fabrica los procesadores que se usan en la gran mayoría de las netbooks. Sus chips Atom están viendo escasa competencia en el mercado, y AMD todavía no apunta todos sus cañones al segmento de equipos móviles de bajo costo.
Los consumidores están acostumbrados a que los microprocesadores de las PCs se vuelvan significativamente más veloces cada año, a medida que la tecnología mejora. Sin embargo, la curva normal de crecimiento en velocidad no aplicaría para los chips destinados al mercado de netbooks. La publicación CNet News informa que el futuro procesador Atom N280 –el sucesor del N270– tendrá una performance apenas superior a la del chip que reemplaza.
El N280 correrá a 1,66 MHz; apenas 60 MHz más rápido que el reloj del N270. Además, el nuevo componente aumenta sólo marginalmente la velocidad del bus frontal, colocándolo en 667 MHz, contra 533 MHz del N270.
J. P. Gownder, analista de Forrester Research opina que “esta canibalización es mala para el pricing de la industria”. El analista incentiva a los fabricantes de PCs a evitar la tentación de las netbooks, pensadas para una economía en retroceso.
El analista cita una investigación que muestra que el 23 por ciento de los consumidores preferirían una netbook antes que una más costosa notebook. 34 por ciento de los encuestados opinaron que están interesados en una netbook como una segunda o tercera PC para usar en el camino. A su vez, 23 por ciento de la muestra señaló que una netbook sirve perfectamente como computadora para sus hijos. La pregunta que muchos hacen es qué porcentaje de los consumidores compraron una netbook ante la opción de no comprar ninguna computadora. Lamentablemente, esta pregunta no estuvo presente en la encuesta de Forrester.
Intel fabrica los procesadores que se usan en la gran mayoría de las netbooks. Sus chips Atom están viendo escasa competencia en el mercado, y AMD todavía no apunta todos sus cañones al segmento de equipos móviles de bajo costo.
Los consumidores están acostumbrados a que los microprocesadores de las PCs se vuelvan significativamente más veloces cada año, a medida que la tecnología mejora. Sin embargo, la curva normal de crecimiento en velocidad no aplicaría para los chips destinados al mercado de netbooks. La publicación CNet News informa que el futuro procesador Atom N280 –el sucesor del N270– tendrá una performance apenas superior a la del chip que reemplaza.
El N280 correrá a 1,66 MHz; apenas 60 MHz más rápido que el reloj del N270. Además, el nuevo componente aumenta sólo marginalmente la velocidad del bus frontal, colocándolo en 667 MHz, contra 533 MHz del N270.
J. P. Gownder, analista de Forrester Research opina que “esta canibalización es mala para el pricing de la industria”. El analista incentiva a los fabricantes de PCs a evitar la tentación de las netbooks, pensadas para una economía en retroceso.
El analista cita una investigación que muestra que el 23 por ciento de los consumidores preferirían una netbook antes que una más costosa notebook. 34 por ciento de los encuestados opinaron que están interesados en una netbook como una segunda o tercera PC para usar en el camino. A su vez, 23 por ciento de la muestra señaló que una netbook sirve perfectamente como computadora para sus hijos. La pregunta que muchos hacen es qué porcentaje de los consumidores compraron una netbook ante la opción de no comprar ninguna computadora. Lamentablemente, esta pregunta no estuvo presente en la encuesta de Forrester.
Monday, March 23, 2009
Crean nueva tecnología de “lentes voladoras” para achicar los chips
Con la incesante búsqueda de mayor poder de cómputo, las más brillantes mentes y las más grandes compañías están invirtiendo tiempo, dinero y esfuerzo para extender la vigencia de la Ley de Moore. Esta ley, que señala que la cantidad de transistores de los chips se duplica cada año y medio, está aproximándose a su límite, pero los fabricantes de chips buscan la forma de prolongarla.
Una nueva investigación de la Universidad de California Berkeley podría extender la vigencia de la Ley de Moore, allanando el camino para una nueva generación de transistores ultra diminutos. Además, el hallazgo podría dar como resultado una tecnología óptica de reemplazo para Blu-ray. La investigación fue conducida por Xiang Zhang y David Bogy, profesores de ingeniería mecánica en UC Berkeley. La invención de los catedráticos consiste en un brazo mecánico similar al que utilizan los discos rígidos, y una lente diminuta que literalmente vuela sobre la superficie de la oblea de chips.
Valiéndose del nuevo invento, los fabricantes de chips pudieron crear diseños de chips de 80nm de ancho; medida que podría achicarse sustancialmente. Más aún, se hizo girar a la oblea a una velocidad de 12 metros por segundo, lo que significa que la producción podría ser muy veloz. El profesor Zhang explica que “al utilizar esta nanolitografía plasmónica, podremos hacer los actuales microprocesadores más de 10 veces más pequeños, y mucho más poderosos. Esta tecnología también podría derivar en discos de densidad ultra alta, capaces de almacenar entre 10 y 100 veces lo que pueden almacenar en la actualidad”.
El concepto básico de la fotolitografía es similar al revelado de películas de la fotografía tradicional: la luz causa una reacción en una capa química sobre el material. En fotolitografía, esta reacción implica típicamente un endurecimiento. Mediante baños cáusticos, por ejemplo con ácidos, se limpian las áreas de los semiconductores que no fueron protegidas por el endurecimiento de la máscara fotolitográfica. A través de múltiples pasos se construye un circuito, el cual puede contener diversos semiconductores y componentes.
El nuevo método fotolitográfico se basa en un fenómeno según el cual los electrones metálicos vibran al exponerse a la luz. Estas pequeñas vibraciones son más cortas que la longitud de onda normal de la luz, y se conocen como ondas evanescentes. Al explotar este fenómeno, la luz puede concentrarse en patrones teóricamente tan pequeños como 5 ó 10 nanómetros. La lente usada en las pruebas medía 100nm, y utilizaba una base plasmónica de plata con un patrón concéntrico de anillos.
Durante la fotolitografía, la lente vuela sobre la superficie del sustrato. La lente voladora contacta la superficie en forma similar a como lo hace la púa en el brazo de un tocadiscos. Sin embargo, a diferencia de dicha púa, la lente no hace contactó físico con la superficie; en cambio, utiliza luz para “tocar” a la misma. La lente usa el mismo principio mecánico que los aviones, sólo que en una escala microscópica, para mantenerse a 20nm sobre la superficie.
Zhang agregó que “la velocidad y las distancias de las que estamos hablando son equivalentes a un Boeing 747 volando a 2 milímetros por encima de la superficie. Esta distancia se mantiene constante, aún cuando la superficie no sea perfectamente plana”.
La velocidad de búsqueda experimentada en las pruebas es muy alta: entre 4 y 12 ms. Hasta 100.000 lentes diminutas pueden colocarse en el brazo actuador, lo que permite muchas escrituras en paralelo.
El nuevo proceso es extremadamente barato en comparación con los métodos convencionales. Los equipamientos requeridos para emplear tecnologías tales como la litografía de 45nm son extremadamente caros, debido a las complejas configuraciones de lentes y espejos que se necesitan para concentrar la luz. Con el nuevo método, puede usarse un haz de luz ultravioleta menos costoso de producir para excitar las lentes plasmónicas.
Zhang espera que la tecnología comience a ponerse en escala de producción dentro de un período de entre 3 y 5 años. “Podrá usarse para fabricación de microelectrónica o en almacenamiento óptico de datos, brindando una resolución entre 10 y 20 veces superior a la tecnología Blu-ray actual”.
Una nueva investigación de la Universidad de California Berkeley podría extender la vigencia de la Ley de Moore, allanando el camino para una nueva generación de transistores ultra diminutos. Además, el hallazgo podría dar como resultado una tecnología óptica de reemplazo para Blu-ray. La investigación fue conducida por Xiang Zhang y David Bogy, profesores de ingeniería mecánica en UC Berkeley. La invención de los catedráticos consiste en un brazo mecánico similar al que utilizan los discos rígidos, y una lente diminuta que literalmente vuela sobre la superficie de la oblea de chips.
Valiéndose del nuevo invento, los fabricantes de chips pudieron crear diseños de chips de 80nm de ancho; medida que podría achicarse sustancialmente. Más aún, se hizo girar a la oblea a una velocidad de 12 metros por segundo, lo que significa que la producción podría ser muy veloz. El profesor Zhang explica que “al utilizar esta nanolitografía plasmónica, podremos hacer los actuales microprocesadores más de 10 veces más pequeños, y mucho más poderosos. Esta tecnología también podría derivar en discos de densidad ultra alta, capaces de almacenar entre 10 y 100 veces lo que pueden almacenar en la actualidad”.
El concepto básico de la fotolitografía es similar al revelado de películas de la fotografía tradicional: la luz causa una reacción en una capa química sobre el material. En fotolitografía, esta reacción implica típicamente un endurecimiento. Mediante baños cáusticos, por ejemplo con ácidos, se limpian las áreas de los semiconductores que no fueron protegidas por el endurecimiento de la máscara fotolitográfica. A través de múltiples pasos se construye un circuito, el cual puede contener diversos semiconductores y componentes.
El nuevo método fotolitográfico se basa en un fenómeno según el cual los electrones metálicos vibran al exponerse a la luz. Estas pequeñas vibraciones son más cortas que la longitud de onda normal de la luz, y se conocen como ondas evanescentes. Al explotar este fenómeno, la luz puede concentrarse en patrones teóricamente tan pequeños como 5 ó 10 nanómetros. La lente usada en las pruebas medía 100nm, y utilizaba una base plasmónica de plata con un patrón concéntrico de anillos.
Durante la fotolitografía, la lente vuela sobre la superficie del sustrato. La lente voladora contacta la superficie en forma similar a como lo hace la púa en el brazo de un tocadiscos. Sin embargo, a diferencia de dicha púa, la lente no hace contactó físico con la superficie; en cambio, utiliza luz para “tocar” a la misma. La lente usa el mismo principio mecánico que los aviones, sólo que en una escala microscópica, para mantenerse a 20nm sobre la superficie.
Zhang agregó que “la velocidad y las distancias de las que estamos hablando son equivalentes a un Boeing 747 volando a 2 milímetros por encima de la superficie. Esta distancia se mantiene constante, aún cuando la superficie no sea perfectamente plana”.
La velocidad de búsqueda experimentada en las pruebas es muy alta: entre 4 y 12 ms. Hasta 100.000 lentes diminutas pueden colocarse en el brazo actuador, lo que permite muchas escrituras en paralelo.
El nuevo proceso es extremadamente barato en comparación con los métodos convencionales. Los equipamientos requeridos para emplear tecnologías tales como la litografía de 45nm son extremadamente caros, debido a las complejas configuraciones de lentes y espejos que se necesitan para concentrar la luz. Con el nuevo método, puede usarse un haz de luz ultravioleta menos costoso de producir para excitar las lentes plasmónicas.
Zhang espera que la tecnología comience a ponerse en escala de producción dentro de un período de entre 3 y 5 años. “Podrá usarse para fabricación de microelectrónica o en almacenamiento óptico de datos, brindando una resolución entre 10 y 20 veces superior a la tecnología Blu-ray actual”.
Friday, February 13, 2009
Nueva tecnología de “lentes voladoras” para achicar los chips cada vez más
Con la incesante búsqueda de mayor poder de cómputo, las más brillantes mentes y las más grandes compañías están invirtiendo tiempo, dinero y esfuerzo para extender la vigencia de la Ley de Moore. Esta ley, que señala que la cantidad de transistores de los chips se duplica cada año y medio, está aproximándose a su límite, pero los fabricantes de chips buscan la forma de prolongarla.
Una nueva investigación de la Universidad de California Berkeley podría extender la vigencia de la Ley de Moore, allanando el camino para una nueva generación de transistores ultra diminutos. Además, el hallazgo podría dar como resultado una tecnología óptica de reemplazo para Blu-ray. La investigación fue conducida por Xiang Zhang y David Bogy, profesores de ingeniería mecánica en UC Berkeley. La invención de los catedráticos consiste en un brazo mecánico similar al que utilizan los discos rígidos, y una lente diminuta que literalmente vuela sobre la superficie de la oblea de chips.
Valiéndose del nuevo invento, los fabricantes de chips pudieron crear diseños de chips de 80nm de ancho; medida que podría achicarse sustancialmente. Más aún, se hizo girar a la oblea a una velocidad de 12 metros por segundo, lo que significa que la producción podría ser muy veloz. El profesor Zhang explica que “al utilizar esta nanolitografía plasmónica, podremos hacer los actuales microprocesadores más de 10 veces más pequeños, y mucho más poderosos. Esta tecnología también podría derivar en discos de densidad ultra alta, capaces de almacenar entre 10 y 100 veces lo que pueden almacenar en la actualidad”.
El concepto básico de la fotolitografía es similar al revelado de películas de la fotografía tradicional: la luz causa una reacción en una capa química sobre el material. En fotolitografía, esta reacción implica típicamente un endurecimiento. Mediante baños cáusticos, por ejemplo con ácidos, se limpian las áreas de los semiconductores que no fueron protegidas por el endurecimiento de la máscara fotolitográfica. A través de múltiples pasos se construye un circuito, el cual puede contener diversos semiconductores y componentes.
El nuevo método fotolitográfico se basa en un fenómeno según el cual los electrones metálicos vibran al exponerse a la luz. Estas pequeñas vibraciones son más cortas que la longitud de onda normal de la luz, y se conocen como ondas evanescentes. Al explotar este fenómeno, la luz puede concentrarse en patrones teóricamente tan pequeños como 5 ó 10 nanómetros. La lente usada en las pruebas medía 100nm, y utilizaba una base plasmónica de plata con un patrón concéntrico de anillos.
Durante la fotolitografía, la lente vuela sobre la superficie del sustrato. La lente voladora contacta la superficie en forma similar a como lo hace la púa en el brazo de un tocadiscos. Sin embargo, a diferencia de dicha púa, la lente no hace contactó físico con la superficie; en cambio, utiliza luz para “tocar” a la misma. La lente usa el mismo principio mecánico que los aviones, sólo que en una escala microscópica, para mantenerse a 20nm sobre la superficie.
Zhang agregó que “la velocidad y las distancias de las que estamos hablando son equivalentes a un Boeing 747 volando a 2 milímetros por encima de la superficie. Esta distancia se mantiene constante, aún cuando la superficie no sea perfectamente plana”.
La velocidad de búsqueda experimentada en las pruebas es muy alta: entre 4 y 12 ms. Hasta 100.000 lentes diminutas pueden colocarse en el brazo actuador, lo que permite muchas escrituras en paralelo.
El nuevo proceso es extremadamente barato en comparación con los métodos convencionales. Los equipamientos requeridos para emplear tecnologías tales como la litografía de 45nm son extremadamente caros, debido a las complejas configuraciones de lentes y espejos que se necesitan para concentrar la luz. Con el nuevo método, puede usarse un haz de luz ultravioleta menos costoso de producir para excitar las lentes plasmónicas.
Zhang espera que la tecnología comience a ponerse en escala de producción dentro de un período de entre 3 y 5 años. “Podrá usarse para fabricación de microelectrónica o en almacenamiento óptico de datos, brindando una resolución entre 10 y 20 veces superior a la tecnología Blu-ray actual”.
Una nueva investigación de la Universidad de California Berkeley podría extender la vigencia de la Ley de Moore, allanando el camino para una nueva generación de transistores ultra diminutos. Además, el hallazgo podría dar como resultado una tecnología óptica de reemplazo para Blu-ray. La investigación fue conducida por Xiang Zhang y David Bogy, profesores de ingeniería mecánica en UC Berkeley. La invención de los catedráticos consiste en un brazo mecánico similar al que utilizan los discos rígidos, y una lente diminuta que literalmente vuela sobre la superficie de la oblea de chips.
Valiéndose del nuevo invento, los fabricantes de chips pudieron crear diseños de chips de 80nm de ancho; medida que podría achicarse sustancialmente. Más aún, se hizo girar a la oblea a una velocidad de 12 metros por segundo, lo que significa que la producción podría ser muy veloz. El profesor Zhang explica que “al utilizar esta nanolitografía plasmónica, podremos hacer los actuales microprocesadores más de 10 veces más pequeños, y mucho más poderosos. Esta tecnología también podría derivar en discos de densidad ultra alta, capaces de almacenar entre 10 y 100 veces lo que pueden almacenar en la actualidad”.
El concepto básico de la fotolitografía es similar al revelado de películas de la fotografía tradicional: la luz causa una reacción en una capa química sobre el material. En fotolitografía, esta reacción implica típicamente un endurecimiento. Mediante baños cáusticos, por ejemplo con ácidos, se limpian las áreas de los semiconductores que no fueron protegidas por el endurecimiento de la máscara fotolitográfica. A través de múltiples pasos se construye un circuito, el cual puede contener diversos semiconductores y componentes.
El nuevo método fotolitográfico se basa en un fenómeno según el cual los electrones metálicos vibran al exponerse a la luz. Estas pequeñas vibraciones son más cortas que la longitud de onda normal de la luz, y se conocen como ondas evanescentes. Al explotar este fenómeno, la luz puede concentrarse en patrones teóricamente tan pequeños como 5 ó 10 nanómetros. La lente usada en las pruebas medía 100nm, y utilizaba una base plasmónica de plata con un patrón concéntrico de anillos.
Durante la fotolitografía, la lente vuela sobre la superficie del sustrato. La lente voladora contacta la superficie en forma similar a como lo hace la púa en el brazo de un tocadiscos. Sin embargo, a diferencia de dicha púa, la lente no hace contactó físico con la superficie; en cambio, utiliza luz para “tocar” a la misma. La lente usa el mismo principio mecánico que los aviones, sólo que en una escala microscópica, para mantenerse a 20nm sobre la superficie.
Zhang agregó que “la velocidad y las distancias de las que estamos hablando son equivalentes a un Boeing 747 volando a 2 milímetros por encima de la superficie. Esta distancia se mantiene constante, aún cuando la superficie no sea perfectamente plana”.
La velocidad de búsqueda experimentada en las pruebas es muy alta: entre 4 y 12 ms. Hasta 100.000 lentes diminutas pueden colocarse en el brazo actuador, lo que permite muchas escrituras en paralelo.
El nuevo proceso es extremadamente barato en comparación con los métodos convencionales. Los equipamientos requeridos para emplear tecnologías tales como la litografía de 45nm son extremadamente caros, debido a las complejas configuraciones de lentes y espejos que se necesitan para concentrar la luz. Con el nuevo método, puede usarse un haz de luz ultravioleta menos costoso de producir para excitar las lentes plasmónicas.
Zhang espera que la tecnología comience a ponerse en escala de producción dentro de un período de entre 3 y 5 años. “Podrá usarse para fabricación de microelectrónica o en almacenamiento óptico de datos, brindando una resolución entre 10 y 20 veces superior a la tecnología Blu-ray actual”.
Saturday, January 3, 2009
Desarrollan el primer microprocesador 3D real
Si bien las computadoras cuánticas y de fibra óptica son candidatas ideales para reemplazar a las actuales máquinas basadas en chips de silicio, sus posibilidades están en un futuro distante. Mientras tanto, una tecnología clave que se mantiene inexplorada es la de los chips 3D, la cual tiene el potencial para seguir extendiendo la Ley de Moore muchos años más.
Hoy en día, virtualmente todos los chips disponibles en el mercado se basan en diseños planos, bidimensionales. Si bien estos diseños resultan eficientes desde la perspectiva del enfriamiento, ofrecen limitaciones definitivas en términos de recursos de cómputo por unidad de superficie. Un chip tridimensional podría, en teoría, ser mucho más compacto, manteniendo el mismo grado de eficiencia. Como valor agregado, los chips 3D podrían reducir defectos, ya que las mayores superficies hacen que los chips sean más propensos a presentar fallas. Además, las interconexiones más cortas entre componentes reducirían las demoras de propagación.
Si bien han aparecido algunos diseños de chips que afirman ser 3D, en general se trata de chips apilados con algunas interconexiones entre ellos, sin que exista una interoperación masiva entre las capas apiladas. Ahora, la universidad estadounidense de Rochester demostró el que probablemente sea el primer diseño de procesador 3D real. El chip está optimizado en tres dimensiones y corre a 1,4 GHz. Su diseño único lo convierte en el primer chip en ofrecer funcionalidad plena en tres dimensiones, en tareas que involucran sincronización, distribución de energía y señalización en largas distancias.
“Yo lo llamo un cubo, por que ya no se trata de un chip”, dijo Eby Friedman, profesor de ingeniería informática y eléctrica en Rochester, y director del proyecto de procesador. “Esta es la forma en que la computación deberá hacerse en el futuro. Cuando los chips se juntan unos con otros, pueden hacer cosas que jamás podrían hacerse con chips 2D comunes”.
Friedman trabajó con el estudiante de ingeniería Vasilis Pavlidis para desarrollar el diseño, quien opina que la ley de Moore (que dice que la cantidad de transistores en los chips se duplica cada 18 meses) podría llegar a un callejón sin salida en el mundo 2D, pero podría continuar su vigencia al considerar las tres dimensiones.
La parte más complicada del diseño, según dicen los investigadores, es lograr que los niveles del chip interactúen correctamente. Friedman compara el problema con un escenario en el que un microprocesador estándar es como un sistema de tránsito vehicular, y el procesador 3D es como tres o más sistemas de tránsito vehicular colocados uno sobre el otro, coordinando el tránsito entre los niveles.
El futuro de los chips es vertical, en la opinión de Friedman. “¿Llegaremos a un punto en el que no podremos escalar circuitos integrados más pequeños? Horizontalmente, sí”, explica el facultativo. “Pero comenzaremos a escalar verticalmente, y eso nunca se detendrá”.
Hoy en día, virtualmente todos los chips disponibles en el mercado se basan en diseños planos, bidimensionales. Si bien estos diseños resultan eficientes desde la perspectiva del enfriamiento, ofrecen limitaciones definitivas en términos de recursos de cómputo por unidad de superficie. Un chip tridimensional podría, en teoría, ser mucho más compacto, manteniendo el mismo grado de eficiencia. Como valor agregado, los chips 3D podrían reducir defectos, ya que las mayores superficies hacen que los chips sean más propensos a presentar fallas. Además, las interconexiones más cortas entre componentes reducirían las demoras de propagación.
Si bien han aparecido algunos diseños de chips que afirman ser 3D, en general se trata de chips apilados con algunas interconexiones entre ellos, sin que exista una interoperación masiva entre las capas apiladas. Ahora, la universidad estadounidense de Rochester demostró el que probablemente sea el primer diseño de procesador 3D real. El chip está optimizado en tres dimensiones y corre a 1,4 GHz. Su diseño único lo convierte en el primer chip en ofrecer funcionalidad plena en tres dimensiones, en tareas que involucran sincronización, distribución de energía y señalización en largas distancias.
“Yo lo llamo un cubo, por que ya no se trata de un chip”, dijo Eby Friedman, profesor de ingeniería informática y eléctrica en Rochester, y director del proyecto de procesador. “Esta es la forma en que la computación deberá hacerse en el futuro. Cuando los chips se juntan unos con otros, pueden hacer cosas que jamás podrían hacerse con chips 2D comunes”.
Friedman trabajó con el estudiante de ingeniería Vasilis Pavlidis para desarrollar el diseño, quien opina que la ley de Moore (que dice que la cantidad de transistores en los chips se duplica cada 18 meses) podría llegar a un callejón sin salida en el mundo 2D, pero podría continuar su vigencia al considerar las tres dimensiones.
La parte más complicada del diseño, según dicen los investigadores, es lograr que los niveles del chip interactúen correctamente. Friedman compara el problema con un escenario en el que un microprocesador estándar es como un sistema de tránsito vehicular, y el procesador 3D es como tres o más sistemas de tránsito vehicular colocados uno sobre el otro, coordinando el tránsito entre los niveles.
El futuro de los chips es vertical, en la opinión de Friedman. “¿Llegaremos a un punto en el que no podremos escalar circuitos integrados más pequeños? Horizontalmente, sí”, explica el facultativo. “Pero comenzaremos a escalar verticalmente, y eso nunca se detendrá”.
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