Hacia el futuro de la computación

IBM anunció recientemente que logró probar un nuevo diseño de microprocesador que podría llegar a cuadruplicar la capacidad que en la actualidad tienen estos dispositivos. Estas son buenas noticias para la empresa, pero también para toda la industria porque, de cierta forma, podrían mantener a flote la ley de Moore y, con esta, la posibilidad de seguir pensando que en el futuro cercano el poder de la computación seguirá creciendo sostenidamente como lo ha hecho, más o menos, desde 1965.

Para 1965, un doctor en Física y Química llamado Gordon Moore predijo que la cantidad de transistores que caben en un microchip se duplicaría cada año durante diez años, hasta 1975. La predicción se cumplió y llegado este momento, el mismo científico actualizó sus cálculos (que para entonces ya se llamaban la ley de Moore) y estimó que el tiempo en el que se duplicaba la cantidad de transistores que contiene un microchip sería de dos años, en vez de uno. Algunos sostienen que en la actualidad este tiempo puede ser de 18 meses, pero en el fondo lo que la ley hizo fue establecer una cierta base teórica sobre la cual despegó toda una industria y, de la mano de esta, un desarrollo sin precedente en una larga lista de profesiones que se beneficiaron de la era de la computación.

Lo que IBM acaba de probar en sus laboratorios le da cierto aliento a la predicción de Moore, pues se trata de un nuevo microprocesador en el que los conductos que transportan la corriente tienen apenas siete nanómetros de ancho; actualmente esta medida es de 14, aunque a nivel industrial se está trabajando en la fabricación de chips con 10 nanómetros, que podrían llegar al mercado el próximo año.

¿Qué significa esto? Que entre más angostos son estos canales de conducción eléctrica, más transistores caben en un procesador y así hay más poder de computación disponible. Siguiendo la ley de Moore, en 1975 un microchip podía albergar 65 mil transistores y en 1985 ya contaba con 16 millones de éstos. El prototipo de IBM podría incluir 20 mil millones.

El mayor problema actual con la ley de Moore es que se encuentra íntimamente relacionada con la materia, con los límites de esta: hay un punto en el que puede resultar imposible seguir imprimiendo transistores en una placa de silicio, un trabajo en miniatura que, eventualmente, se enfrenta con las barreras del átomo. Ese límite ha comenzado a aparecer cada vez con más fuerza en la industria actual, pero, además de despertar una suerte de preocupación, ha sido el punto de arranque de investigaciones en nuevas direcciones para tratar de continuar incrementando la capacidad de computación, pero haciéndoles el quite a los límites físicos de seguir construyendo en miniatura.

Uno de los problemas con los que se han encontrado los investigadores es que, a la escala en la que se trabaja actualmente, los conductores de la corriente comenzaron a mostrar resistencia a ésta. Un gran problema porque, sin este tipo de transmisión eléctrica, simplemente no hay procesamiento alguno. El tema acá parece ser la composición química del silicio, el material predominante en la fabricación de los chips desde la época de formulación de la ley de Moore.

Uno de los avances potencialmente más importantes en el prototipo de IBM es el uso de un compuesto de silicio, en vez del material puro, en partes claves de conexión de los circuitos. Esto facilitó la fabricación de canales de conducción más pequeños y que quizá no presenten los problemas de resistencia a la corriente que otros desarrollos han experimentado.

El microprocesador fue fabricado por un consorcio internacional que, liderado por IBM, incluye a firmas como Samsung y GlobalFoundries, que a su vez agrupa a empresas como AMD, Qualcomm and Broadcom. En pocas palabras, la producción de un chip con estas características podría beneficiar a computadores de escritorios y dispositivos móviles como tabletas y teléfonos celulares.

Aunque no hay una fecha de entrada a producción comercial del prototipo probado por IBM, algunos han especulado que los resultados logrados en el laboratorio podrían alargar el ciclo de producción actual de la industria hasta por lo menos 2018.

De ahí en adelante puede ser territorio vastamente inexplorado en el cual se encuentre un tope para las capacidades de computación de hoy o, mediante la exploración de nuevas soluciones, se rompan las barreras en la fabricación de procesadores. Esto último podría tener un impacto altísimo en, por ejemplo, investigaciones en genética que dependen en cierta medida de computadores más poderosos para seguir avanzando.