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¿Que son los circuitos integrados?


 

Circuitos electrónicos fabricados con nanotubos de carbono

Actualidad Informática. Circuitos electrónicos fabricados con nanotubos de carbono. Rafael Barzanallana

La Ley de Moore dice que, más o menos cada dos años, se duplica el número de transistores de un circuito integrado. Hasta ahora se ha cumplido, pero las cosas se están poniendo cada vez más complicadas porque los fabricantes estaban forzando los límites físicos del silicio de los chips. El relevo llega de la mano de IBM y los transistores de nanotubos de carbono. Los primeros procesadores con esta tecnología llegarán en 2020.

Para que haya cada vez más transistores (y por lo tanto más potencia) en el mismo espacio, estos componentes deben ser cada vez de menor tamaño. El transistor basado en silicio más pequeño que hay ahora en el mercado es de 14 nanómetros. Para que la ley empírica formulada por el cofundador de Intel Gordon E. Moore se siga cumpliendo, en 2020 deberían ser de cinco nanómetros, pero el silicio presenta muchos problemas eléctricos a esa escala.

Los nanotubos de carbono son, según IBM, los sustitutos perfectos para el silicio. La tecnología que hay detrás de estos transistores es muy real y, de hecho, está ya en su fase final de desarrollo. IBM logró hacer funcionar el primer transistor de nanotubos de carbono en 1998. Lleva desde entonces afinando esta nueva tecnología, y estará a disposición de los fabricantes de procesadores en 2019.

Fuente: GIZMODO

Nanocircuitos flexibles se pueden generar con calor

El silicio sigue siendo el material de elección para los «chips» de ordenador, pero las propiedades electrónicas que lo hacen tan atractivo comienzan a desvanecerse al precisar  reducir sus dimensiones muy por debajo de unos pocos cientos de nanometro. El grafeno, sin embargo – una hoja de dos dimensiones de los átomos de carbono dispuestos en una nido de abeja-red como – sigue llevando a cabo sus funciones con escasa pérdida de calor en menores dimensiones, que le hace un candidato probable para suceder a la microelectrónica de silicio.

Pero no es suficiente para que el grafeno conducir bien la electricidad, sino que también debe ser semiconductor. El corte del grafeno en «nanoribbons», cada uno tan sólo 10 nanómetros de ancho, lo hace posible.  En 2007, dichos nanoribbons fueron usados para transistores de garfeno eficaces.  Cortar grafeno en nanoribbons de una anchura estándar es difícil usando métodos químicos convencionales, y también incluso con alternativas creativas – tales como cortar los nanotubos de carbono a lo largo y entonces desenrrolarlos – puede ser difícil de controlar.

Ahora Paul Sheehan de la US Naval Research Laboratory en Washington DC (EE.UU.) y Elisa Riedo  del Georgia Institute of Technology en Atlanta han desarrollado una alternativa al corte: «escriben» nanoribbons directamente sobre las láminas de carbono.

Líneas calientes

Sheehan y Riedo comenzaron con una hoja de óxido de grafeno – un aislante eléctrico – en lugar de grafeno.  Se calienta la punta de un pequeño dispositivo utilizado para microsocopía de fuerza atómica (AFM) a temperaturas entre 100 y 1000 ° C, entonces se movió sobre la superficie de óxido de grafeno. La punta caliente proporcionan suficiente energía para liberar a la mayoría de los átomos de oxígeno de la red, dejando rastros de grafeno casi puro en su estela.

«Usted acaba de escribir su línea», dice Sheehan. »  «Es el dibujo.»

Las líneas de 12 nanómetros de ancho es hasta 10000 veces más conductora que el óxido de grafeno que la rodea,  lo que les permite actuar como  «cables» eléctricos. Las impurezas de oxígeno todavía permanecen conectadas a las líneas de los «cables «para semiconductores a pesar de ser ligeramente más anchos que el límite de semiconductores de grafeno puro.

Riedo dice que la técnica no sólo aporta un mayor control sobre la posición y las propiedades de nanoribbons, sino  que también es relativamente fácil y barata de ejecutar. «Esto es algo que usted puede hacer en el aire con un AFM estándar», dice.

Sheehan dice que la facilidad y control que ofrece la técnica de óxido de grafeno podría hacerle un buen material para prototipos  de nanocircuitos, llamándola «placa universal » para la nanoelectrónica.

Yanwu Zhu de la Universidad de Texas en Austin, quien no estuvo involucrado con la investigación, afirma que la nueva técnica podría ser útil y se suma al creciente número de maneras de crear y manipular nanoribbons  de grafeno.

Referencia de la publicación:  Science, DOI: 10.1126/science.1188119

Fuente:  NewScientist

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Enlace relacionado:

–  Actualidad informática: Nanotecnología

¿En qué se parecen un cerebro, un gusano y un microchip?

Unas especies animales aparecen y tienen éxito y continúan su evolución, mientras que otras terminan extinguiéndose. Con las tecnologías humanas pasa otro tanto. En el primer caso se debe a la presión del medio y sus variaciones y en el segundo a la presión económica de la competencia y las variaciones del mercado. ¿Llegará la similitud entre seres vivos y tecnología al extremo de encontrar las mismas soluciones a determinados problemas adaptativos? Un estudio publicado en PloS Computational Biology apunta a que sí.

El equipo de investigadores, que incluía neurocientíficos y especialistas en computación de EE.UU., Alemania y Reino Unido, encabezado por Edward Bullmore (Universidad de Cambridge, Reino Unido) ha encontrado las mismas soluciones de diseño para el procesamiento de la información en el cerebro humano, el sistema nervioso de un nemátodo (Caenorhabditis elegans, un gusano redondo) y el microprocesador. El equipo ha estudiado la estructura de las redes de conexiones y ha constatado la existencia de coincidencias sorprendentes.

El equipo de Bullmore usó para el estudio datos que en su mayoría estaban en el dominio público, incluyendo datos de imágenes por resonancia magnética de cerebros humanos, mapas del sistema nervioso del nemátodo y los planos de diseño de un microprocesador estándar. El análisis de estos datos reveló que cerebro, gusano y microchip compartían dos características estructurales básicas.

Por una parte los tres tienen una arquitectura de muñeca rusa, con los mismos patrones repitiéndose una y otra vez a diferentes escalas. Por otra, las tres estructuras siguen la regla de Rent; esta regla, que tiene su origen en el estudio de los circuitos integrados, se usa para describir la relación entre el número de elementos en un área dada y el número de conexiones entre ellos.

Estas similitudes podrían explicarse diciendo que representan la forma más eficiente de cablear (entendiendo por cable indistintamente neuronas o hilos metálicos) una red compleja en un espacio físico limitado, ya sea un cerebro humano tridimensional o un chip de ordenador bidimensional.

Esta relativamente alta complejidad conlleva, paradójicamente, un coste extra en el cableado físico. ¿Cómo podemos hablar entonces de estructuras eficientes? Pues porque hablamos de eficiencia económica (eficiente en costes) en términos de conexiones, lo que no implica necesariamente minimizar los costes de cableado. Los sistemas de procesado de la información tanto biológicos como artificiales pueden evolucionar para optimizar el compromiso entre coste físico y complejidad topológica, lo que resultaría en la aparición de principios similares de diseño modular y económico en diferentes clases de redes neuronales y computacionales.

Dos conclusiones pueden sacarse a raíz de este estudio. La primera es que se pueden aprender cosas interesantes sobre nuestra propia evolución estudiando la forma en que la tecnología se ha desarrollado, además de analizando organismos tan simples como un gusano. La segunda, y una vez más en la historia de la ciencia, el hombre recibe una dosis de humildad al apreciar que ni él ni su cerebro son tan excepcionales como habitualmente cree.

Referencia:

Bassett, D., Greenfield, D., Meyer-Lindenberg, A., Weinberger, D., Moore, S., & Bullmore, E. (2010). Efficient Physical Embedding of Topologically Complex Information Processing Networks in Brains and Computer Circuits PLoS Computational Biology, 6 (4) DOI: 10.1371/journal.pcbi.1000748

Fuente:  Experientia docet

La venta de circuitos integrados (chips) cae un 5.4% en 2008

Un estudio de Gartner afirma que, en el último año, los ingresos del sector alcanzaron los 255 mil millones de dólares.

La industria mundial de chips ha sufrido una caída del 5,4% en 2008, al registrar ventas de 255 mil millones de dólares. Las cifras pertenecen a la consultora Gartner, que ha estimado el retroceso anual en 14,5 millones de dólares.

Mientras que las ventas resistieron bastante bien en la primera mitad de 2008, la industria comenzó a caer en el tercer trimestre ante la recesión económica y, para el cuarto trimestre, las condiciones se deterioraron rápidamente, llevando el crecimiento hacia el terreno negativo”, comentó el analista de Gartner, Peter Middleton.

Por decimoséptimo año consecutivo, Intel ha quedado como líder del mercado, con un avance del 13,3% en su cuota. Sin embargo, los ingresos de la compañía cayeron un 0,5% tras el spin off de su negocio de memorias flash NOR. Detrás se ubicaron, en términos de ventas, Samsung Electronics y Toshiba.

El mayor retroceso de 2008 lo sufrió Hynix Semiconductor, con una caída de sus ventas del 34%, seguida por Infineon Technologies (incluyendo a Qimonda), que experimentó un declive del 17%, tal y como reproduce The Wall Street Journal.

Fuente: siliconnews.es

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