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Domingo 26 Jun 2016 | Año 14 | Edición 4347
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La industria de los semiconductores abandona la Ley de Moore

La Ley de Moore ha tenido vigencia durante 50 años. Sin embargo, todo indica que esta era ha llegado a su fin debido, entre otras cosas, al límite físico del tamaño de los transistores.

Diario TI 16/02/16 11:52:07

Desde su introducción en 1965 por parte de Gordon Moore, la ley que lleva su nombre no sólo ha sido un pronóstico, sino ha funcionado como una hoja de ruta para el sector de los semiconductores.

La Ley de Moore es uno de los conceptos más conocidos en el ámbito de las tecnologías de la información, y es descrita detalladamente en este artículo de Wikipedia.

La revista Nature ha publicado un artículo según el cual el sector de los semiconductores ha decidido desvincular la Ley de Moore como una estrategia estándar aplicable a su trabajo y hoja de ruta. Esta hoja de ruta es elaborada por ITRS (International Technology Roadmap for Semiconductors), que desde 1991 agrupa a cientos de ingenieros que trabajan para distintos fabricantes de semiconductores con el fin de coordinar los procesos para la producción de chips. Estos procesos pueden consistir de cientos de pasos, lo que implica la necesidad de coordinar a proveedores y fabricantes.

Hasta ahora, los planes de desarrollo han sido adaptados a la Ley de Moore que, por lo tanto, se ha convertido en una profecía autorrealizada. Sin embargo, la hoja de ruta que ITRS ha decidido presentar en marzo próximo no cumplirá con la Ley de Moore.

El presidente de la entidad, Paolo Gargini, declaró a Nature que para comienzos de la década de 2020, y mediante un trabajo intensivo, sería posible acercarse a la barrera de los 2-3 nanómetros. Esto implica que los componentes tendrán un ancho de aproximadamente 10 átomos. Al tratarse de componentes con dimensiones infinitesimales como estas, se hace presente el principio de incertidumbre de Heisenberg que, según Nature, reducirá en grado inaceptable la confiabilidad de los transistores. Por lo tanto, en la industria de los semiconductores habría consenso en el sentido que es un despropósito dar continuidad a la Ley de Moore.

 

Procedimiento invertido

El lugar de lo anterior, todo el proceso se invierte. Con la Ley de Moore, el control ha estado en la capacidad del procesador, mientras que las aplicaciones han sido adaptadas a la capacidad de éste. La nueva estrategia invierte el proceso. Así, el punto de partida se traslada a las aplicaciones y a sus necesidades de procesamiento. Considerando entonces que el sector TI asigna cada vez mayor relevancia a la movilidad, puede concluirse que gran parte de la atención se concentrará en los sensores y en el consumo energético.

Naturalmente, desde hace años se ha sabido que la Ley de Moore no podría ser extendida hasta el infinito, por lo que la noticia en sí es que se está tomando la decisión formal de reorientar el proceso.

Anteriormente, la industria de semiconductores ha debido solucionar grandes retos con el fin de incrementar el rendimiento de los chips. Nature escribe que hasta el comienzo de la década pasada, la tecnología de 90 nm continuó reduciendo el tamaño de los componentes sin mayores dificultades. Esto resultó en que el proceso de acelerar e incrementar la eficiencia energética de los procesadores fuese casi automática. Gran parte del incremento en la capacidad de cálculo de los chips se debió a que al reducirse las distancias entre los transistores se incrementó también la frecuencia de reloj. Sin embargo, un efecto negativo fue el aumento en la generación de calor, que se fue convirtiendo en un problema cada vez mayor. Esta es la razón de que la frecuencia de reloj de los procesadores corrientes no ha aumentado desde 2004. En lugar de ello, se han agregado núcleos a los procesadores. En teoría, dos núcleos pueden ejecutar el doble de trabajo que un núcleo. Pero en la práctica el panorama no es tan sencillo, debido a que el software que se ejecuta debe tener la capacidad de aprovechar este paralelismo. Esto no siempre es fácil, y en algunos casos es sencillamente imposible.

 

Futuras alternativas

El artículo de Nature también menciona diversas tecnologías que podrían convertirse en una alternativa a los actuales chips de silicio. Entre otras cosas, menciona materiales bidimensionales, espintrónica, circuitos apilados, neuroelectrónica y computadoras cuánticas. Un elemento común de todas estas tecnologías es que se encuentran en etapa de investigación. Tampoco es seguro que puedan ofrecer toda la diversidad que ofrecen los procesadores actuales, aunque en algunos casos podrían constituir una ventaja.

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Imagen: Microprocesador por © Hywards vía Shutterstock

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