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El futuro de los procesadores pasa por utilizar fotones para enviar datos más rápido

CPU

13/04/2020 - 10:54

La evolución de los procesadores ha sido vertiginosa en los últimos años. Los fabricantes han mantenido una carrera frenética por ser los primeros en presentar la siguiente generación de chips, más rápida y potente. Pero, ¿hasta cuándo podrán mantener este ritmo?

Un grupo de investigadores de la Universidad de Eindhoven acaba de publicar un estudio donde se detalla una nueva composición que mejoraría la transmisión de información de estos componentes en el futuro. Su propuesta consiste en utilizar fotones para transportar los datos en los procesadores

El estudio publicado por la revista Nature explica cómo los investigadores han creado nanocables de aleación de silicio que pueden emitir luz. "En el futuro, esto podría permitir la producción de microchips que combinen circuitos ópticos y electrónicos", ha explicado Pascal Del'Haye, del grupo de microfotónica en el Institute for the Science of Light, en declaraciones a Wired

La integración de circuitos de fotones en chips electrónicos convencionales permitiría una transferencia de datos más rápida y un menor consumo de energía sin que se elevara la temperatura en exceso. Sin embargo, los investigadores se han encontrado con la difícil tarea de reinventar la estructura del silicio

Los procesadores están compuestos de una capa delgada de silicio conocida como oblea. Dentro de esta oblea, los átomos de silicio están dispuestos en una red cristalina cúbica que permite que los electrones se muevan dentro de la red gracias al voltaje, un movimiento que no resulta igual para los fotones en esa estructura. Por eso, los investigadores han propuesto cambiar la forma de la red de silicio para que esté compuesta de hexágonos repetidos en lugar de cubos.

Erik Bakkers, físico de la Universidad Tecnológica de Eindhoven en los Países Bajos y parte de esta investigación, reconoce que esa forma hexagonal lleva décadas estudiándose sin muchos resultados y que a su equipo le ha costado más de diez años de trabajo. 

Después de conseguir la estructura gracias al arseniuro de galio, el equipo comprobó la eficacia de los nuevos nanocables de aleación de silicio con un láser infrarrojo. La cantidad de energía que emitían los cables es muy similar a la que estaban aplicando los investigadores con el láser, lo cual demuestra que los nanocables de silicio consiguen transportar de manera eficaz los fotones.

Aún quedan muchos pasos por delante para que esta tecnología se pueda integrar en los procesadores convencionales. Bakkers y su equipo ofrecen esta solución para mover información entre distancias largas, es decir, entre la CPU de un ordenador y su memoria o entre pequeños grupos de transistores, donde las velocidades podrían aumentar considerablemente. Esta tecnología tendría una buena aplicación en los sistemas de aprendizaje automático donde la carga de trabajo cada vez es mayor y se requieren altas velocidades.

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