Los transistores son las unidades básicas de construcción de los dispositivos digitales desde hace décadas. Actúan como pequeños interruptores de corriente, ideales para almacenar números binarios y formar elementos capaces de realizar operaciones aritmético-lógicas. Los circuitos son grabados en obleas de silicio mediante procedimientos de fotolitografía y encapsulados en contenedores de plástico o cerámica popularmente conocidos como microchips. A mayor número de transistores integrados, mayor potencia de procesamiento y cálculo.

En 1965 Gordon Moore publicó un artículo en la revista Electronics donde, según su experiencia como director de investigación y desarrollo de Fairchild Semiconductor, predijo que el número de componentes en los circuitos integrados se duplicaría cada año a un coste mínimo. Diez años más tarde, siendo ya uno de los fundadores Intel Corporation, cambió el periodo de tiempo necesario a 24 meses para años venideros. Esta observación se conoce como ley de Moore y debe entenderse, de forma general, como la duplicación de potencia de los microchips cada dos años. Desde entonces, además del número de componentes integrados en el mismo espacio, también se fueron aumentando los ciclos de reloj (que determinan la velocidad de ejecución de las instrucciones dentro de los microchips) hasta el año 2004, cuando los problemas de calentamiento volvieron inviable hacerlos más rápidos y se optó por fabricar chips con varios núcleos o procesadores para mantener la curva de crecimiento.

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De una forma u otra esta regla empírica se ha mantenido vigente durante medio siglo sirviendo de guía a los fabricantes de circuitos integrados e impulsando la industria y el desarrollo tecnológico en todos los ámbitos de manera asombrosa. Duplicar la potencia cada pocos meses implica un crecimiento exponencial, incremento muy rápido que nuestra intuición no suele valorar adecuadamente. Cuando Moore escribió su artículo se montaban 60 transistores en un chip, hoy día Intel integra 4.500 millones. Un smartphone actual posee más potencia de cálculo que toda la NASA cuando llevaron al hombre a la luna. Cualquier ordenador doméstico moderno podría sustituir a un superordenador de millones de euros de décadas anteriores.

Sin embargo hace unos meses Intel anunció el fin de la ley de Moore, argumentando que resulta muy complicado continuar miniaturizando al mismo ritmo de forma rentable. Ahora se priorizará la especialización de los chips según su aplicación (móviles, ordenadores comunes, simulaciones gráficas, computación en la nube, superordenadores, etc.). Es decir, el progreso tecnológico no se detendrá, pero continuará a un ritmo mucho menor del que estamos acostumbrados.

Actualmente se emplea una tecnología de fabricación de 14 nanómetros, distancia de separación entre los transistores, siendo un nanómetro la millonésima parte de un milímetro. Aunque en un futuro se logre disminuir paulatinamente dicho espacio, cuando se alcancen distancias de dos o tres nanómetros los transistores dejarán de ser fiables debido a los efectos cuánticos. Se habrá alcanzado el límite físico de miniaturización para los chips de silicio y será necesario emplear nuevos materiales u otras formas de construir ordenadores para progresar, opciones que de momento son sólo diseños teóricos o prototipos de laboratorio.

Referencias

Gordon E. Moore: Cramming more components onto integrated circuits
Nature: The chips are down for Moore’s law
ComputerHoy: La Ley de Moore morirá el mes que viene
Michio Kaku: La física del futuro (capítulo 1)

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