Sin duda, nuestra vida moderna depende de los ordenadores, y los ordenadores dependen de los chips de procesador basados en el silicio. Las computadoras continúan mejorando a medida que pasa el tiempo debido a la mayor potencia de procesamiento.
La ley de Moore es la observación de que los chips de computadora son más rápidos, más eficientes energéticamente y más baratos de producir a un ritmo predecible.
Aproximadamente cada dieciocho meses el número de transistores colocados en un chip de silicio se duplica. Cada nueva generación de chip de ordenador tiene un aumento del rendimiento menor que el anterior.
La Ley de Moore no es una ley como las Tres Leyes del Movimiento de Newton. En cambio, se trata de una observación de lo que estaba ocurriendo en la industria de la fabricación de chips.
La ley de Moore terminará. Habrá un tiempo en el que ya no podremos instalar más procesadores en un solo chip de silicio. Los chips de silicio parecen haber alcanzado su punto álgido en cuanto a rendimiento y eficiencia.
Cuando termine, los chips de silicio ya no podrán alojar transistores adicionales. Sin embargo, los nuevos ordenadores y la tecnología requerirán procesadores más potentes y ágiles.
Aunque algunos creen que todavía puede haber mejoras en la velocidad al estilo de la Ley de Moore hasta por lo menos 2025, existe el riesgo de que la ley de Moore llegue a su fin antes de que un reemplazo viable esté listo, por lo que necesitamos explorar alternativas para la computación basada en el silicio en la actualidad.
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Computación cuántica
La computación cuántica utiliza el poder de la física cuántica, aprovechando el poder de las partículas subatómicas. Proporcionará una potencia de procesamiento y velocidad inimaginables gracias a lo que ellos llaman «qubits».
El principal problema de la computación cuántica en este momento es que quienes trabajan con el concepto todavía no han superado la velocidad con la que se está completando una tarea utilizando la tecnología convencional basada en el silicio. Esa velocidad ha permanecido fuera de su alcance.
Grafeno y nanotubos de carbono
El grafeno es una sola capa de átomos de carbono que se cree que es el material más fuerte de la tierra. Es 200 veces más fuerte que el acero pero lo suficientemente elástico como para ser estirado otro 20% a 25% de su longitud original.
Es excepcionalmente ligero y conduce el calor y la electricidad mejor que otros materiales conocidos. El grafeno está hecho de carbono, por lo que es extremadamente abundante, pero pueden pasar años hasta que esté disponible para la producción comercial.
El grafeno no se puede usar como un interruptor. Los semiconductores de silicio pueden encenderse y apagarse con una corriente eléctrica, pero el grafeno no, por lo que el uso de grafeno daría como resultado una computadora que no puede apagarse.
Si el grafeno puede reemplazar a los chips de silicio, vemos la posibilidad de una tecnología como las computadoras portátiles plegables, los transistores rápidos y los teléfonos celulares que no se rompen.
Lógica nanomagnética
El NML depende de las matrices de nanomagnetos. Estos imanes varían en tamaño desde unos pocos nanómetros hasta unos pocos cientos de nanómetros. Los nanomagnets funcionan como el silicio, pero en su lugar, el proceso se basa en el cambio de magnetización para crear el código binario. Utiliza las interacciones dipolo a dipolo (la interacción entre los polos norte y sur del imán) para transmitir datos, y como no requiere electricidad, sólo necesita una pequeña cantidad de energía para funcionar.
Computación en frío
Aunque esto no es necesariamente una tecnología completamente nueva, es un concepto que los fabricantes ven como una forma de extender la vida de la Ley de Moore. Al reducir la temperatura del chip, habrá menos fugas de corriente. Esa temperatura fría reducirá el umbral de voltaje al que se conectan los transistores. El uso de la computación en frío puede darnos de cuatro a diez años adicionales de escalamiento en el rendimiento y la potencia de la memoria.
Semiconductores compuestos
Los semiconductores creados a partir de dos o más elementos son más rápidos y eficientes que el silicio solo. Estos semiconductores ya están disponibles y pronto se introducirán en los teléfonos de 5G y 6G, lo que les dará más velocidad, un tamaño más pequeño y una mejor duración de la batería.
Atómico
La tecnología ha evolucionado hasta el punto de que podemos manipular materiales hasta el nivel atómico. La tecnología de chip no es una excepción. IBM ha ideado una posible forma de almacenar datos en un solo átomo. Hoy en día se necesitan 100.000 átomos para almacenar un solo 1 o 0.
Los átomos son inestables por naturaleza, así que para que esta sea una opción viable, se necesitará más lógica para cosas como la corrección de errores.
¿Cuáles son los reemplazos más probables?
Los semiconductores compuestos son la única opción para los procesadores basados en el silicio que son viables hoy en día. Más allá de eso, la tecnología que parece ser la más prometedora en este momento es el uso de la computación nanomagnética.
También es posible que los ordenadores del futuro contengan capas de varias tecnologías, cada una para contrarrestar las desventajas de la otra. Pero por el momento, nadie puede predecir con exactitud cómo serán los ordenadores del futuro.
