Ordinadors cada vegada més petits

Andonegi Beristain, Garazi

Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

Ser més petit i ràpid en el món dels ordinadors és senyal de qualitat. Els components es fabriquen a grandària microscòpica i amb capacitat per a treballar a gran velocitat. Els microprocessadors també estan involucrats en aquesta competició, per la qual cosa si ens fixem en el futur, no és difícil imaginar que la pròxima generació de microprocessadors siguin nanoprocesadores.

A més, no cal mirar a distància, ja que els components nanotecnológicos ja s'utilitzen en els microprocessadors.

Quan parlem de nanotecnologia parlem d'objectes d'entre 0 i 100 nanòmetres. Parlem, per tant, de components deu milions de vegades inferiors a un metre. Aquesta disminució, a més d'aportar molts avantatges, planteja problemes com la temperatura que han de suportar els components en el cas dels microprocessadors.

De fet, els microprocessadors actuals consumeixen uns 100 watts com una bombeta. Es pot pensar que són tan petits que tenen un gran consum, però aquest consum és el resultat de milers d'operacions que han de realitzar. A més, a mesura que la grandària dels components dels ordinadors disminueix, consumeixen més potència. En conseqüència, en realitzar la mateixa operació es genera més calor.

Aquesta calor, per descomptat, cal eliminar-lo d'alguna manera, però no és fàcil. A causa de la seva reduïda grandària, els microprocessadors no disposen de superfície suficient per a expulsar aquesta calor, la qual cosa provoca greus problemes. Per això, és molt important analitzar la composició dels materials emprats en l'elaboració dels microprocessadors. Es necessiten, sobretot, materials d'alta resistència a altes temperatures que evitin els danys que pot causar la calor, com les esquerdes. De fet, és evident que els efectes de la calor sobre els microprocessadors podrien provocar fallades en el funcionament dels ordinadors.

Dificultats en la petitesa

El centre tecnològic CEIT investigarà per a Intel la relació entre les capes que formen els microprocessadors. (Foto: INTEL).

La recerca de la resistència a la temperatura i, en general, de les propietats dels materials és molt difícil, però encara més difícil en grandàries reduïdes. De fet, moltes vegades les propietats dels materials varien en funció de la seva grandària i, per tant, les característiques físiques i mecàniques són diferents en l'escala de la nanotecnologia.

L'estudi de les propietats dels objectes d'aquesta escala requereix, a més, una tecnologia avançada que inclou microscopis electrònics, raigs X i nanoindentadores.

Els nanoindentadores són aparells que mesuren la duresa i resistència dels materials. La mesura es realitza a escala nanométrica utilitzant per a això el diamant. No obstant això, la nanotecnologia requereix de mesuraments més precisos que totes elles, i per a això es necessiten molts recursos.

Recerca per a Inteles

Intel és una de les empreses que compta amb aquests recursos tecnològics i amb més microprocessadors en el món dels ordinadors. De fet, l'empresa estatunidenca es veu obligada a realitzar estudis continus en el seu camí cap a la millora dels microprocessadors, per al que estableix acords internacionals.

(Foto: CEIT).

Així és la recerca que ha posat en marxa amb el centre tecnològic CEIT. Es tracta d'una recerca sobre les relacions entre les diferents capes dels microprocessadors, amb la finalitat de millorar aquestes unions.

Per a això, dos investigadors del CEIT viatjaran a les seus de Silicon Valley i Silicon Forest Intel per a analitzar la fiabilitat dels microprocessadors que produeix l'empresa estatunidenca.

Aquesta línia de recerca, iniciada fa vuit anys en el CEIT, se centra principalment en la recerca de l'aspecte nanotecnológico. Aquesta recerca, juntament amb els recursos tecnològics disponibles en les seus d'Intel, esperen donar importants avanços i, per tant, esperen al final del projecte incorporar microprocessadors més ràpids i amb capacitat de transportar més dades. Qui sap si en breu comprarem l'ordinador d'Intel i veure el logo del CEIT?

Microprocessadors, cases de 14 plantes

El microprocessador és el cervell o el comandament de l'ordinador. Circuit integrat que dóna i compleix les ordres i element més important de l'ordinador. També es coneix com a CPU (unitat central de processament), on es processen totes les dades de l'ordinador. Per a això, dins del microprocessador hi ha milions de components electrònics, els més importants són els transistors.

Els microprocessadors són aparentment rectangulars o quadrats i tenen gairebé sempre un color negre. La seva característica més important és la velocitat, que es mesura en megahertzs o gigahercios.

Per a la construcció dels microprocessadors s'han de superposar diverses capes. Aquestes capes contenen silici en la base i sobre elles es col·loquen cobertes metàl·liques i ceràmiques. En aquestes estructures els fils que transporten corrent i els que uneixen els punts actius són de coure.

Cada microprocessador consta de 14 capes d'aquest tipus, totes elles englobades en un centenar de mil·límetres.

Lògicament, la relació entre aquestes capes és molt important i el procés d'unió es realitza a temperatures entre 300 i 400 graus, en buit i molt lent.

www.ihobe.net

Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila