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La perspectiva de IBM sobre la computación mira hacia un futuro donde los chips ya no tendrán silicio.
IDG News Service (Oficina de Nueva York) | Por Agam Shah
IBM invierte 3 mil millones de dólares en la investigación de nuevos materiales para el desarrollo de nuevos chips y modelos de computación en los próximos cinco años. En esta reconsideración del futuro para el diseño de las computadoras, la mirada ya no se enfoca en los chips de silicio.
La iniciativa para el diseño de computadoras podría estar allanando hacia modelos funcionales cuánticos y computadoras cognitivas que imitan el funcionamiento del cerebro.
“La arquitectura básica de la computadora se ha mantenido sin cambios desde 1940. Sentimos, dados los tipos de problemas que vemos hoy en día, [que] este es el momento de empezar a buscar nuevas formas de computación “, dijo Supratik Guha, director de ciencias físicas en IBM Research.
El diseño basado en silicio se ha estancado y la capacidad de reducir los chips está llegando a su límite. IBM está mirando el grafeno, nanotubos de carbono y otros materiales para sustituir al silicio en los ordenadores, y tratará de desarrollar chips que se puedan configurar en nivel atómico.
Procesadores de gafreno desarrollados por IBM.
Este anuncio se produce un mes después de Hewlett-Packard revelara que está replanteando el diseño básico de las computadoras con el programa de HP Labs, llamado The Machine.
El objetivo de IBM es proporcionar los componentes básicos de los sistemas que pueden procesar de forma inteligente, grandes volumenes de datos, mientras que consume menos energía, dijo Tom Rosamilia, vicepresidente de Sistemas y Tecnología del Grupo en IBM.
Estos ordenadores podrían beneficiar áreas como la investigación sobre el cáncer, el modelado del tiempo y de la prestación de servicios más inteligentes sobre la nube. Aceleradores como procesadores gráficos están mejorando el rendimiento del computador en el corto plazo, pero la reducción de los procesadores basados en silicio para aumentar el rendimiento y reducir el poder es cada vez más compleja, dijo Rosamilia.
“Tenemos claro que en otros puntos de la historia se tuvo que dar saltos de una tecnología a otra”, dijo Rosamilia. “Si no empezamos a inventar ahora, creemos que nadie va a llegar allí.”
IBM ya está haciendo computadores cuánticos y cerebrales similares, que se han teorizado durante décadas, pero que se ha demostrado son muy difíciles de crear. Esos equipos están basados en diferentes arquitecturas utilizadas hoy en día, lo que da lugar a interrogantes sobre si desarrollar un nuevo tipo de arquitectura debe ser lo indicado, dijo Rosamilia.
IBM puede mezclar y combinar distintas tecnologías para proporcionar los componentes básicos de los nuevos sistemas informáticos, dijo Rosamilia.
“Alguna combinación puede hacerse realidad, y vamos a estar en la cresta de esas tecnologías por muchos años”, dijo Rosamilia. “Hay que planificar con muchos años de antelación para ello. Estamos dedicados muy en serio “.
Nano cables de IBM
Los primeros frutos de la investigación es probable que se manifiestan en las computadoras de alto rendimiento, pero pueden eventualmente llegar a los ordenadores portátiles y de escritorio, aunque Rosamilia no podría proporcionar un marco de tiempo preciso para eso.
La inversión en el presento bajo los precepto de la Ley de Moore sigue su curso. El cofundador de Intel Gordon Moore, postuló que el número de transistores en un circuito integrado se duplicaría cada dos años y mientras sea mantenido estable, se espera que este designio sea obsoleto en la próxima década. Los ingenieros están replanteando el diseño de chips para aumentar el rendimiento, sobre todo porque los chips entran en geometrías más pequeñas. Intel está preparado para entregar chips de PC fabricados en soportes de 14 nanómetros y tiene planes evolucionar a procesadores de 10 nanómetros en los próximos años.
La fabricación de procesadores se revolucionó cuando los científicos purificaron de silicio en 1950. Pero será más difícil de grabar más características en los chips cuando los procesadores se reduzcan a 7 nanómetros y más, ya que la industria se mueve hacia el nivel atómico, dijo Guha.
“Que va sustituir al silicio en este punto, es algo que no está claro”, djo Guha.
Los nanotubos de carbono, que son cilindros hechos de átomos de carbono, muestran la mayor promesa como un reemplazo de silicio. Los investigadores de IBM están reduciendo el tamaño de los nanotubos de carbono, pero sigue habiendo problemas en la refrigeración y hay un debate considerable en torno a temas de seguridad. Sin embargo, hay consenso en que los problemas técnicos podrían ser resueltos, dijo Guha.
Computadoras cuánticas cerebrales también implican la investigación sobre la conducta del computador en el futuro
IBM está desarrollando computadoras que imitan la funcionalidad del cerebro, en el marco de su Programa Sinapsis. La computadora hace una aproximación de cómo el cerebro procesa la información en paralelo a través de billones de conexiones, que constituyen el proceso de sinapsis. En 2011. IBM demostró un chip neuronal y de aprendizaje con sinapsis programables con habilidades de navegación y reconocimiento de patrones. El objetivo de IBM es construir un chip neuronal que imite el cerebro humano , con 10 mil millones de neuronas y 100 billones de sinapsis, y que utilice sólo 1 kilovatio de potencia.
En el corazón de los ordenadores cuánticos están bits cuánticos (qubits), que contienen valores de 1 y 0, que a diferencia de los bits en los ordenadores convencionales, se encuentran en un estado de 1 ó 0 en un momento dado. Al almacenar y compartir datos en más estados, los qubits pueden acelerar los cálculos.
Sobre esta tecnología todavía hay muchas cuestiones por resolverse, incluido el ruido cuántico, en el que los qubits se envían a estados no deseados, por lo que es difícil de ejecutar programas con normalidad. El único computador cuántico conocido y a la venta es fabricado por D-Wave Systems, pero los investigadores de IBM a principios de este año cuestionaron la relación del equipo con la mecánica cuántica, que trata de la interacción y el comportamiento de la materia a nivel atómico y subatómico.
