{"id":83357,"date":"2007-04-01T00:00:00","date_gmt":"2007-04-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2007\/04\/01\/revolucion-inminente\/"},"modified":"2013-05-13T17:41:36","modified_gmt":"2013-05-13T20:41:36","slug":"revolucion-inminente","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/revolucion-inminente\/","title":{"rendered":"Revoluci\u00f3n inminente"},"content":{"rendered":"
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IBM<\/span>Nuevas memorias de computaci\u00f3n de IBM producidas con \u00f3xido de hafnio.IBM<\/span><\/p><\/div>\n

A comienzos de este a\u00f1o, las gigantes internacionales IBM e Intel anunciaron, casi simult\u00e1neamente, que ya dominan la tecnolog\u00eda para la producci\u00f3n de chips construidos con una nueva materia prima, el \u00f3xido de hafnio (HfO2), que sustituir\u00e1 al \u00f3xido de silicio (SiO2). Esas dos sustancias, una u otra, se emplean para fabricar una capa aislante alrededor de los transistores presentes en el interior de un chip, con el objetivo de evitar que ocurran p\u00e9rdidas de corriente el\u00e9ctrica y as\u00ed, tornarlos m\u00e1s eficientes. El anuncio fue recibido como un gran avance, porque los materiales b\u00e1sicos utilizados en las \u00faltimas cuatro d\u00e9cadas en el rubro de los transistores, no fueron alterados. “El reemplazo del \u00f3xido de silicio por un material alternativo representa una revoluci\u00f3n en el \u00e1rea de materiales, a la cual la industria se resisti\u00f3 mucho, pero que ahora parece inevitable”, afirma el f\u00edsico Israel Baumvol, profesor del Instituto de F\u00edsica de la Universidad Federal de R\u00edo Grande do Sul (UFRGS), quien desde 1999 trabaja en colaboraci\u00f3n con la IBM.<\/p>\n

Los anuncios de las dos empresas tienen importancia, porque el \u00f3xido de hafnio presenta una serie de ventajas con relaci\u00f3n al \u00f3xido de silicio, como la reducci\u00f3n de las p\u00e9rdidas de energ\u00eda, el aumento de la velocidad de procesamiento de los chips y la reducci\u00f3n del tama\u00f1o f\u00edsico de los transistores. “Con el \u00f3xido de hafnio, es posible reducir la corriente de fuga o p\u00e9rdida en los transistores m\u00e1s cr\u00edticos, en decenas o centenas de miles de veces, y con ello, reducir la disipaci\u00f3n de calor del chip”, explica Baumvol, quien ya produjo y public\u00f3, junto con su equipo, m\u00e1s de 25 art\u00edculos en revistas cient\u00edficas, en colaboraci\u00f3n con IBM. En cuanto al tama\u00f1o de los transistores, ellos podr\u00edan reducirse dos veces en cuatro a\u00f1os y en ocho veces en diez a\u00f1os. “Eso, en la pr\u00e1ctica, significa un aumento en la velocidad de procesamiento de hasta el 50% en los pr\u00f3ximos dos a cuatro a\u00f1os y de hasta un 100% en ocho a diez a\u00f1os”, dice el investigador de la UFRGS.<\/p>\n

Aunque los grandes fabricantes mundiales de chips y computadoras ya dominan la tecnolog\u00eda y fabrican procesadores con transistores en base a \u00f3xido de hafnio, s\u00f3lo los lanzar\u00e1n al mercado a partir del a\u00f1o pr\u00f3ximo. “Para poder comercializarlos, es preciso alcanzar el requisito de confiabilidad de diez a\u00f1os, exigido para los microprocesadores comerciales”, dice Baumvol. “Es posible realizar tests acelerados y verificar esa confiabilidad de diez a\u00f1os en tiempos bastante cortos. Y eso es lo que las empresas se encuentran haciendo. Creo que los nuevos procesadores ser\u00e1n lanzados para la venta dentro de uno o dos a\u00f1os”, afirma el investigador. Intel ya anunci\u00f3 que sus primeros procesadores con la nueva tecnolog\u00eda llegar\u00e1n al mercado en 2008.<\/p>\n

As\u00ed como el \u00f3xido de silicio, el \u00f3xido de hafnio es un material con propiedad diel\u00e9ctrica elevada (o high-k, en ingl\u00e9s).La principal caracter\u00edstica de esos materiales es su alta capacidad para almacenar cargas el\u00e9ctricas. El problema con las tecnolog\u00edas existentes actualmente, es que la fina capa de \u00f3xido de silicio que reviste a los transistores no impide que ocurran grandes fugas de electricidad en los circuitos integrados, provocando supercalentamiento y aumento del consumo de energ\u00eda del equipo. Esa limitaci\u00f3n t\u00e9cnica tambi\u00e9n coloca en duda a la Ley de Moore, la m\u00e1xima de la industria de la tecnolog\u00eda inform\u00e1tica proferida por Gordon Moore, ex presidente de Intel, seg\u00fan la cual, el n\u00famero de transistores de un chip, se duplica cada dos a\u00f1os. Sin el descubrimiento de un nuevo material, desde los aspectos t\u00e9cnicos y econ\u00f3micos, la Ley de Moore corr\u00eda serio riesgo de estancarse.<\/p>\n

Con el hafnio, un elemento qu\u00edmico de color plateado, tan raro y caro como el oro, los fabricantes esperan solucionar ese problema, construyendo entonces chips de menor tama\u00f1o a\u00fan y m\u00e1s veloces. El efecto pr\u00e1ctico de eso, es que las bater\u00edas de los celulares, notebooks y dem\u00e1s dispositivos electr\u00f3nicos podr\u00e1n contar con mayor durabilidad, obviando la necesidad de recargarlos con tanta frecuencia. Adem\u00e1s de eso, la utilizaci\u00f3n de \u00f3xido de hafnio en la producci\u00f3n de transistores permitir\u00e1 que la nueva generaci\u00f3n de chips tenga apenas 45 nan\u00f3metros de longitud de canal, alrededor de 2 mil veces m\u00e1s finos que un cabello. “No sabemos hasta donde podremos disminuir el tama\u00f1o de los transistores utilizando diel\u00e9ctricos alternativos, pero tal vez fuera posible alcanzar dimensiones de hasta 16 nan\u00f3metros”, afirma Baumvol. “Con eso, los consumidores podr\u00e1n seguir adquiriendo equipos electr\u00f3nicos cada vez m\u00e1s peque\u00f1os, m\u00e1s baratos, con menor consumo de energ\u00eda y, como todo indica, con mayor capacidad de procesamiento”.<\/p>\n

La utilizaci\u00f3n del hafnio (elemento qu\u00edmico n\u00famero 72 de la tabla peri\u00f3dica) en la fabricaci\u00f3n de semiconductores para la industria electr\u00f3nica, obligar\u00e1 a las mineras a un aumento en la producci\u00f3n del metal, el cual, no se halla en gran profusi\u00f3n en la naturaleza. Se producen apenas 50 toneladas anuales en el mundo. La mayor parte se destina para la fabricaci\u00f3n de componentes de reactores nucleares y metales de alta especificidad para la industria aeron\u00e1utica. Como la cantidad de hafnio utilizada en la producci\u00f3n de los transistores es muy reducida \u2013 apenas 50 mol\u00e9culas son suficientes para construir una capa con 3 a 5 nan\u00f3metros de espesor -, los especialistas descartan una escasez de oferta. De acuerdo con Bernard Myerson, vicepresidente de tecnolog\u00eda de IBM, en un comunicado de la empresa, 1 cent\u00edmetro c\u00fabico de metal, del tama\u00f1o equivalente a un peque\u00f1o cubo de az\u00facar, ser\u00eda suficiente para cubrir diez campos de f\u00fatbol de capas de silicio, conteniendo transistores de hafnio, utilizadas en la fabricaci\u00f3n de chips.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Surge un posible sustituto para el silicio en una nueva generaci\u00f3n de chips","protected":false},"author":23,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[116],"class_list":["post-83357","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/83357","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=83357"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/83357\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=83357"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=83357"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=83357"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=83357"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}