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Los transistores de bajo consumo pueden aumentar la duración de la batería de una computadora portátil
Una nueva forma de diseñar chips podría resolver uno de los mayores problemas que enfrentan las computadoras portátiles como Google Glass y el reloj inteligente de Samsung: sus baterías generalmente deben recargarse todos los días.
Eficiencia en el interior: Este chip de Fujitsu para procesar imágenes en cámaras digitales es el primero en producción basado en un nuevo diseño de transistor que ofrece importantes ahorros de energía.
El novedoso diseño proviene de SuVolta , que ha estado trabajando desde 2006 para mejorar drásticamente la eficiencia energética de los transistores, el componente fundamental de los chips de computadora. La empresa ha recibido 62 millones de dólares en financiación de riesgo. En en la conferencia de la industria Patatas fritas calientes en California el mes pasado, SuVolta mostró los resultados de un experimento en el que se utilizó su tecnología para hacer una versión de un chip existente. La versión de SuVolta consumía la mitad de la potencia del original mientras corría a la misma velocidad. Podría funcionar un 35 por ciento más rápido que el chip convencional si consumiera la misma energía.
La tecnología de SuVolta no es adecuada para fabricar procesadores de muy alto rendimiento, pero el director de tecnología de la compañía, Scott Thompson, dice que es una buena combinación para las computadoras que funcionan con baterías más populares en la actualidad. La informática ya no se trata de hacer CPU de $ 200, dice Thompson, refiriéndose a los procesadores en el corazón de las PC tradicionales. Cuesta alrededor de $ 100 en teléfonos celulares y dispositivos portátiles.
El chip que recibió una actualización de SuVolta fue el Cortex M0, diseñado por ARM Holdings, cuyos diseños sustentan los procesadores utilizados en la mayoría de los dispositivos móviles, incluidos los de Apple y Samsung (ver La ley de Moore se vuelve irrelevante). El M0 es un chip simple utilizado por ARM como punto de referencia para probar el potencial de diseños más potentes, dice el director senior de diseño digital de SuVolta, David Kidd, quien dirigió el experimento M0.
SuVolta dice que está trabajando con el fabricante de chips United Microelectronics, con sede en Taiwán, en un proceso de fabricación que podría usarse para chips móviles. Y la semana pasada Fujitsu anunció que ha comenzado a producir en masa un chip de procesamiento de imágenes destinado a cámaras digitales que utilizan la tecnología de SuVolta. Thompson dice que su compañía tiene otras cuatro asociaciones no reveladas con fabricantes de chips.
La tecnología de SuVolta ahorra energía al reducir la variabilidad en el rendimiento de diferentes transistores en el mismo chip. Las variaciones provienen de fluctuaciones menores en el material del que está hecho un chip y hacen que algunos transistores requieran voltajes más altos que otros para funcionar correctamente. Eso desperdicia energía porque el voltaje general de un chip debe establecerse a un nivel lo suficientemente alto para que funcionen todos los transistores, lo que hace que muchos obtengan más de lo que necesitan.
El diseño de SuVolta reduce la variación entre transistores modificando el canal de un transistor, lo que permite o bloquea el flujo de corriente cuando un transistor se enciende y apaga. Al agregar trazas de compuestos que modifican las propiedades eléctricas del silicio, SuVolta divide el canal de un transistor en tres capas. La interacción eléctrica de esas tres capas hace que los transistores sean en gran medida resistentes a las causas de variación en los voltajes que necesitan para funcionar.
El nuevo diseño de transistor de SuVolta se puede realizar mediante líneas de fabricación existentes sin cambios importantes. Eso contrasta con un diseño de transistor 3-D más complejo llamado FinFET, iniciado por Intel y que también está siendo adoptado por sus competidores (ver Transistores 3-D). Las plantas de fabricación de chips requieren reparaciones importantes para manejar esa tecnología.
Sin embargo, la tecnología de SuVolta no aumentará el rendimiento tanto como lo hacen los transistores FinFET. Mike Demler, analista de Linley Group, una firma de investigación de semiconductores, cree que limitará los avances que hará la tecnología de SuVolta en los dispositivos móviles. El transistor funcionará, pero siempre obtendrá un circuito más lento en comparación con los FinFET, dice.
Thompson de SuVolta responde que todavía no hay teléfonos móviles en el mercado con chips basados en FinFET y que pasará mucho tiempo antes de que aparezcan en otras áreas de rápido crecimiento de la informática móvil y compacta. Nadie habla de usar FinFET en los dispositivos de reloj inteligente anunciados recientemente por Samsung y Qualcomm, o para Internet de las cosas, dice.