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Intel: los chips tendrán que sacrificar las ganancias de velocidad para ahorrar energía
Muévete, silicona.
Intel, el fabricante de chips más grande del mundo, se está preparando para adoptar alternativas a la tecnología que ha sustentado la informática durante más de 50 años. William Holt, que dirige el grupo de tecnología y fabricación de la empresa, dijo esta semana que para que los chips sigan mejorando, Intel pronto tendrá que empezar a utilizar tecnologías fundamentalmente nuevas.
Holt dijo que Intel aún no sabe qué nueva tecnología de chip adoptará, aunque tendrá que entrar en servicio en cuatro o cinco años. Señaló dos posibles candidatos: dispositivos conocidos como transistores de efecto túnel y una tecnología llamada espintrónica. Ambos requerirían grandes cambios en la forma en que se diseñan y fabrican los chips, y probablemente se usarían junto con los transistores de silicio.
Sin embargo, las nuevas tecnologías que citó Holt no ofrecerían beneficios de velocidad sobre los transistores de silicio, lo que sugiere que los chips pueden dejar de ser más rápidos al ritmo al que se ha acostumbrado la industria de la tecnología. Sin embargo, las nuevas tecnologías mejorarían la eficiencia energética de los chips, algo importante para muchos de los principales usos de la informática en la actualidad, como la computación en la nube, los dispositivos móviles y la robótica.
Vamos a ver grandes transiciones, dijo Holt, hablando en la Conferencia Internacional de Circuitos de Estado Sólido en San Francisco. La nueva tecnología será fundamentalmente diferente.
Un procesador Intel.
La industria de los chips se ha regido durante décadas por la Ley de Moore, formulada por el cofundador de Intel gordon moore en 1965, que se ha convertido en la abreviatura del progreso continuo y rápido en las capacidades de las computadoras. Moore propuso que las empresas deberían duplicar la cantidad de transistores en un área determinada de un chip cada dos años para seguir fabricando chips de mejor rendimiento sin costos fuera de control. Intel y otros han producido procesadores con un número cada vez mayor de transistores de silicio cada vez más pequeños y baratos para mantener viva esa predicción. Al mismo tiempo, los transistores se han vuelto mucho más eficientes energéticamente. Juntas, esas tendencias han permitido el desarrollo de supercomputadoras y computadoras portátiles, teléfonos inteligentes y automóviles autónomos.
Holt dijo que continuarán funcionando durante dos generaciones más, solo cuatro o cinco años, momento en el cual los transistores de silicio tendrán un tamaño de solo siete nanómetros.
Una de las dos tecnologías que Holt mencionó que podría llenar ese vacío, transistores de túnel , aparece lejos de la comercialización, aunque DARPA y el consorcio industrial Semiconductor Research Corporation están financiando la investigación de los dispositivos. Se aprovechan de las propiedades mecánicas cuánticas de los electrones que perjudican el rendimiento de los transistores convencionales y que se han vuelto más problemáticas a medida que los transistores se hacen más pequeños.
Los circuitos de un procesador Intel.
Los dispositivos espintrónicos están más cerca de la producción comercial e incluso pueden llegar al mercado el próximo año. Representan bits digitales al cambiar entre dos estados diferentes codificados en una propiedad mecánica cuántica de partículas como los electrones conocida como espín. Kang Wang , un ingeniero eléctrico de la Universidad de California, Los Ángeles, que trabaja en espintrónica, dice que los comentarios de Holt encajan con sus propias expectativas de que la espintrónica aparecerá en algunos chips de memoria de bajo consumo durante el próximo año, quizás en gráficos de alta potencia. tarjetas
Por ejemplo, Toshiba anunció el año pasado que había desarrollado una matriz de memoria espintrónica experimental que consumía un 80 por ciento menos de energía que SRAM, un tipo de memoria de alta velocidad.
Sin embargo, los transistores de túnel y la espintrónica tienen desventajas más allá del hecho de que requerirían una reingeniería total de los procesos de fabricación de Intel. La reducción de los transistores de silicio para mantener viva la Ley de Moore ha hecho que las sucesivas generaciones de chips sean más potentes y menos hambrientos de energía. Pero las dos nuevas tecnologías no pueden funcionar con datos tan rápido como los transistores de silicio. Las mejores mejoras de tecnología pura que podamos hacer traerán mejoras en el consumo de energía pero reducirán la velocidad, dijo Holt.
Eso sugiere que la Ley de Moore tal como la conocemos puede llegar a su fin. Pero Holt afirmó que las ganancias continuas en la eficiencia energética, no la potencia informática bruta, son lo más importante para las cosas que se le piden a las computadoras en la actualidad.
En particular, cuando observamos el Internet de las cosas, el enfoque se moverá de las mejoras de velocidad a las reducciones dramáticas en el poder, dijo Holt. La energía es un problema en todo el espectro informático. La huella de carbono de los centros de datos operados por Google, Amazon, Facebook y otras empresas está creciendo a un ritmo alarmante. Y los chips necesarios para conectar a Internet muchos más objetos domésticos, comerciales e industriales, desde tostadoras hasta automóviles, necesitarán consumir la menor cantidad de energía posible para ser viables.