27 agosto 2012

Computadoras con una eficiencia energética un millón de veces mayor que las actuales

Las computadoras actuales se basan en circuitos lógicos que utilizan transistores hechos de material semiconductor. Entre los retos más importantes a los que se enfrenta la demanda insaciable de transistores para lograr chips más potentes, está el problema de la disipación del calor de los circuitos creados con la tecnología CMOS (el estándar actual), los cuales emiten más calor a medida que se añaden más transistores. Esto hace que la tecnología CMOS no pueda ser la base de las computadoras del futuro, si se pretende que posean una potencia de cálculo mucho mayor que la actual.

Por tanto, los ingenieros están buscando alternativas a la tecnología CMOS que permitan crear circuitos lógicos de alta eficiencia que generen mucho menos calor.

Unos investigadores de la Universidad del Noroeste en Illinois, Estados Unidos, pueden haber encontrado una solución: una familia de circuitos lógicos completamente nueva y basada en dispositivos semiconductores magnéticos. Este desarrollo podría conducir a circuitos lógicos cuya eficiencia energética sea hasta un millón de veces superior a la de los circuitos lógicos actuales.

A diferencia de los circuitos integrados tradicionales, que están compuestos por una colección de transistores miniaturizados que operan sobre una sola pieza de material semiconductor, los nuevos circuitos utilizarían el espín, una propiedad fundamental del electrón vinculada a la física cuántica.

El equipo de Bruce W. Wessels, profesor de Ciencia e Ingeniería de los Materiales en la citada universidad, ha desarrollado un tipo de dispositivo que puede trabajar como un circuito lógico, incluyendo la capacidad de realizar toda la Lógica Booleana necesaria, y que permite una configuración adecuada.

Wessels, Joseph Friedman, Gokhan Memik y Alan Sahakian ya están usando esos dispositivos lógicos espintrónicos para ejecutar con éxito las mismas operaciones que los circuitos CMOS convencionales.

La nueva familia de dispositivos lógicos, los cuales aprovechan las propiedades magnéticas asociadas al espín del electrón, podría conducir al desarrollo de una computadora cuya eficiencia energética sea un millón de veces superior a la de los presentes actualmente en el mercado. Aunque el objetivo es ambicioso y su realización podría llevar una década, los investigadores creen que están en el camino correcto y que éste desembocará en una revolución de la electrónica.

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