martes, 12 de abril de 2011

Los chips ahorradores de energía del futuro

Los amantes de los videojuegos se volcaron durante noviembre pasado para comprar un nuevo aparato que les permitía comunicarse con los ordenadores a través del lenguaje corporal. 

La consola Kinect, “lee” los gestos de los jugadores a través de video y sensores infrarrojos.  Los jugadores pueden controlar la lucha callejera o partido de fútbol mediante la reproducción de vídeo  a través de avatares con sólo mover los brazos y cambiando su posición. 

Representa un cambio desde las palancas de mando de Pac Man hace 30 años a este tipo de golpes de distancia. Se podría decir que Kinect ha logrado una especie de aproximación fragmentaria de lo que hacen los cerebros. 

“Veo a ese tipo de tecnología cada vez más generalizada y que requieren grandes cantidades de potencia de cálculo”, dice Stephen Furber, un ingeniero de chip de computadora en la Universidad de Manchester, en Inglaterra. 

Si los chips ahorradores que consumen mucha energía se desarrollan, los teléfonos celulares podrían reemplazar totalmente los ordenadores portátiles. Podría permitir a los usuarios para cargar los teléfonos móviles una vez al mes en un panel solar plato de tamaño. 
 
Pero si el profesor Furber está en lo cierto, el resultado más profundo de los equipos más eficientes serán cada vez más dispositivos inteligentes que la persona promedio puede pagar. 

Imagine una computadora con una pequeña cámara montada en sus anteojos para que vea lo que se ve: Como te ves por la calle se lee el nombre de todos los restaurantes y tiendas, sino que se detiene información sobre los menús, las ventas y ofertas especiales, y lo muestra en una pequeña pantalla de cristal líquido en sus anteojos. La tecnología de visión por ordenador que utiliza Kinect podría, en teoría, pueden utilizarse en este tipo de realidad aumentada - o podría permitir a un robot bípedo de navegar una casa desordenada y hacer las tareas. Pero eso tiene un precio.

“Se necesita una cantidad formidable de poder de cómputo para procesar escenas visuales”, dice Furber. El dispositivo Kinect consume 12 vatios. Pero algo lo suficientemente inteligente como para moverse por su cuenta - por ejemplo, tan listo como una ardilla - podría necesitar 10.000 vatios. 

El consumo de una Ardilla-robot en energía lo hace poco práctico - por no mencionar el cable de alimentación fuerte que tendría que arrastrar. Pero la gente está trabajando en más equipos eficientes que podrían empujar la tecnología en esa dirección. 

“La reducción de la potencia por un factor de 100 a 1000 no es imposible”, dice Eric Pop, un nanotecnólogo en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. “No sabemos cómo hacerlo hoy, pero no es imposible.” 

El profesor Pop está trabajando en un enfoque posible: los chips de fabricación con nuevos materiales que conducen la electricidad más eficazmente. Una mejor conductividad representa menos electricidad se convierte en calor - así que se necesita menos energía para el chip. 

Un material, llamado grafeno, consiste en una hoja de átomos de carbono conectados en un patrón hexagonal,  los transistores de grafeno puede consumir una décima a una centésima parte del poder que los transistores actuales de uso. 

Pop también está investigando una segunda opción para la construcción de transistores, llamados nanotubos de carbono, en el que se enrolla la hoja de carbono en un tubo de una milésima del ancho de una célula de sangre. Él ha construido chips simples que contiene de 100 a 1.000 transistores de grafeno o nanotubos. Él puede inducir a los nanotubos para emitir diferentes longitudes de onda de la luz - lo que sugiere que también podrían formar pantallas de baja potencia de los ordenadores o vallas publicitarias electrónicas. 

En 2007, otro grupo, liderado por Alex Zettl en la Universidad de California en Berkeley, construyó una radio que consiste en un único nanotubo. Que tarareó una melodía a Eric Clapton que cogió de un pequeño transmisor de radio en el interior del laboratorio. 

Esas son pruebas divertidas, pero el desafío por ahora está demostrando su fiabilidad. Los transistores, los pequeños interruptores eléctricos que encender y apagar más de un billón de veces por segundo, un computador se ejecuta el software, que se comportan de esperar, o de lo contrario se bloquea el ordenador. Cuando un laboratorio de universidad pequeña puede producir unos pocos miles de estos transistores sin ningún tipo de trapos, dice Pop “, en realidad estamos en el reino donde la gente en la industria comenzará a nosotros a tomar más en serio.” 

El grafeno y los nanotubos son sólo dos de una serie de tecnologías están estudiando con el fin de reducir las necesidades de energía de los ordenadores. 

La electrónica de silicio han crecido explosivamente desde hace 40 años, con el número de transistores en un chip se duplica cada dos años. Pero mirando más de cerca que la historia cuenta una historia diferente. El primer transistor fue construido en 1947. Sin embargo, incluso artefactos simples como la calculadora Busicom no apareció hasta 1971. 

De hecho, la revolución del silicio necesario tener toda una constelación de fabricación de las tecnologías convergen en el momento adecuado, dice John Maltabes, un ingeniero de ahora en Laboratorios Hewlett-Packard, con 30 años de experiencia en el uso de luz para grabar circuitos en chips de silicio. Estas tecnologías son necesarias para los transistores que se producen con la suficiente rapidez, buen precio lo suficiente, y -sobre todo- con fiabilidad suficiente, porque un transistor malo de 2 mil millones que contenga puede arruinar un chip entero. 

Algunos observadores estiman que el desarrollo de un reemplazo para los chips de hoy tendrá 30 años - y un costo de $ 100 mil millones.

Versión: The Christian Science Monitor

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