miércoles, 6 de noviembre de 2013

Chips láser: la vida en un chip

Para la Sociedad de la Banda Ancha, el factor velocidad de transmisión es fundamental. Os trasladamos en colaboración con David Ferré una novedad muy significativa en el sector. 
De hecho, si seguimos las leyes de Gilder, Metcalfe o Moore, observamos que el sector tecnológico tiende a reducir tamaños y aumentar velocidad. El poder computacional de los dispositivos electrónicos aparenta crecer, siguiendo la Ley de Moore: el diseño de los circuitos electrónicos aparentaba seguir un patrón (cada 18 meses éstos duplicaban su poder). Eso se ha mantenido desde los años 1960s hasta hace pocos meses, cuando el propio Moore reconocía que su Ley ya no se está cumpliendo. Otras leyes y teorías (como las economicistas de Dow o la de las ondas de Elliott) también han naufragado o naufraga, o sea que tampoco hay que rasgarse las vestiduras.
Las técnicas tradicionales de reducir el tamaño de los transistores en los chips podía llevar al tamaño mismo de los átomos para los transistores. De esta forma, no se podría reducir el tamaño aún más. Circuitos tan pequeños, además, pueden provocar interferencias esas escalas tan pequeñas, ya que las señales eléctricas que viajan por los "micro-alambres" que conectan los transistores empiezan a interferir eléctricamente unas con otras debido a efectos cuánticos.
¿Solución? En vez de crear circuitos más pequeños, se generan varios "núcleos" de procesadores en el mismo chip, y éstos funcionan en paralelo. El CPU promedio en 2013 tiene entre 2 y 8 núcleos, y los GPUs (los chips de gráficos) tienen literalmente cientos de ellos.
No obstante, la técnica de utilizar computación en paralelo también es limitada. Miniaturización y paralelismo están al límite, con lo que duplicar el poder de computación cada cierta cantidad de tiempo no es fácil. En esa coyuntura, un equipo de científicos de la University of Colorado Boulder, del MIT (Massachusetts Institute of Technology) y de la empresa Micron Technology, ha logrado demostrar que es posible fabricar dentro de un solo chip moduladores y demoduladores que permiten convertir de forma eficiente entre electricidad y luz.
En vez de tener transistores que se comunican ente sí por medio de micro-alambres electrificados, ahora éstos se pueden comunicar con el equivalente a ultra-diminutos rayos láser por medio óptico. ¿Ventajas? Utilizar luz en vez de electricidad reduce significativamente el consumo energético de los chips, lo que significa que podemos hacerlos mucho más densos. Al utilizar mucha menos energía, obtenemos un incremento sustancial en rendimiento (unas 10 veces mejor que con la Ley de Moore). Además, a diferencia de pequeños cables eléctricos (que se interfieren en proximidad), una señal óptica no sufre problemas de interferencias en estos casos. En contraste con los micro-alambres (llevan un voltaje a la vez de un lugar a otro), una señal óptica puede cargar al menos 1.000 canales simultáneos de información. Eso significa un incremento de tres órdenes de magnitud en rendimiento de comunicación y procesamiento interno en el chip y que ahora se pueden crear circuitos muchísimo más densos también, ya que se necesitarían menos canales de comunicación entre distintos grupos de transistores.
Por tanto, podremos gozar de chips que traerán circuitos decenas de miles de veces más potentes que los actuales y con menor consumo energético. Los chips fotónicos anteriores utilizan procesos de fabricación que requerirían literalmente reemplazar cientos de miles de millones de dólares en equipo industrial para fabricarlos y disfunciones de economía de escala.
Sobre ese avance clave para la Sociedad de la Banda Ancha debatimos en el Grupo de Investigación sobre Periodismo Digital y Banda Ancha, de la UAO-CEU y el CECABLE, en Twitter (@CECABLEresearch), Google+, en el grupo de LinkedIn, en la página de LinkedIn, en el grupo de Facebook y en este blog. Y ahondaremos en las XIX Jornadas del Cable y la Banda Ancha en Cataluña (6-8 de mayo de 2014).

2 comentarios:

  1. Pensar lo que se puede conseguir con los chips láser es muy sugerente.

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  2. Además, el añadido del ahorro energético enlaza con los principios de la Sociedad de la Banda Ancha.

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