Nanotecnología aplicada a procesadores
Páginas: 19 (4572 palabras)
Publicado: 31 de octubre de 2011
Universidad xxxxxxxxxxx
Facultad de Ingeniería - Arquitectura de Sistemas
Nanotecnología Aplicada a los Procesadores
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2008
Introducción
En esta breve monografía intentaremos que el lector tenga una idea acerca de cómo evoluciona el motor, cerebro o corazón de la computación y que nos espera en un futuro no muy lejano. La computaciónes la propulsora de una etapa calificada por muchos como una segunda revolución industrial.
El motor, cerebro o corazón de las computadoras son los denominados microprocesadores o nanoprocesadores en un futuro, los cuales constituyen las células básicas del nuevo universo informático. Los microprocesadores contienen en su interior miles (o millones) de elementos llamados transistores.
Desdeantes del surgimiento de los primeros microprocesadores comerciales, como el Intel 4004 (Noviembre de 1971), surge una Ley formulada por el cofundador de Intel, Gordon E. Moore el 19 de abril de 1965, es la conocida Ley de Moore, cuyo cumplimiento se ha podido constatar hasta hoy. Esta Ley expresa que aproximadamente cada 2 años se duplica el número de transistores en un circuito.
Ya hanpasado más de 40 años y la ley continua en vigencia, la pregunta es ¿hasta cuándo se podrá mantener viva?.
Con un horizonte pesimista de cinco años y uno optimista de veinte, esta Ley de Moore tiene caducidad, al menos lo que respecta a las tecnologías basadas en el silicio. Los chips de hoy día llegan a tamaños tan pequeños como 45 nanómetros (mil millonésima parte de un metro) los transistoresllegarán pronto a tener el tamaño de un átomo, por lo que lamentablemente no se podrá seguir achicándolos. Intentar hacerlo podría causar un desastre, debido al calor y la energía que disipan.
Las apuestas de mantener viva la Ley de Moore están volcadas a la nanotecnología.
La palabra "nanotecnología" es usada extensivamente para definir las ciencias y técnicas que se aplican a un nivel denano escala, son medidas extremadamente pequeñas que permiten trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. En síntesis nos llevaría a la posibilidad de fabricar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de átomos y moléculas.
Para la disminución de las dimensiones de los componentes de los chips hasta la escala manométrica, los nanotubos de carbono y los nanocables, queempezaron a estar disponibles en los años noventa, son candidatos prometedores para actuar como conexiones en esta escala porque ambos poseen interesantes propiedades.
Ya se están utilizando nanotubos de carbono para hacer transistores, el cambio on-off que transporta la información digital dentro del los chips: series de nanotubos que se mueven con su espín hacia arriba y abajo pararepresentar los unos y ceros del código binario. Además del sentido hacia arriba o hacia abajo del espín, también se pueden diferenciar la órbita en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario. Lo cual permite utilizar cuatro estados lógicos, siendo necesario nuevas reglas de diseño, pero obteniendo un procesador mucho más potente, que de cierta forma imita el cerebro humano.
ÍndiceIntroducción……………………………………………………………………… 2
1. MICROPROCESADORES………………………………………………….. 4
1.1 Introducción al microprocesador ………………………………..…... 4
1.2 Definiciones………………………………………………………….. 4
1.3 Evolución histórica…………………………………………………... 5
1.4 Arquitectura interna del microprocesador…………………………… 7
2. LEY DE MOORE……………………………………………………………. 8
2.1 Enunciado………………………………………………………….... 8
2.2 Consecuencias………………………….……………………………. 9
2.3 Limitaciones en el avance de la tecnología…………………………. 9
2.4 Vigencia……………………………………………………………… 10
2.5 Futuro de la Ley de Moore…………………………………….…….. 10
3. NANOTECNOLOGIA…………………………………………….………… 11
3.1 Definiciones…………………………………………………………. 11
3.2 Nanotubos de Carbono …………………………………………….. 12
3.2.1 Definiciones……………………………………………….. 12...
Facultad de Ingeniería - Arquitectura de Sistemas
Nanotecnología Aplicada a los Procesadores
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2008
Introducción
En esta breve monografía intentaremos que el lector tenga una idea acerca de cómo evoluciona el motor, cerebro o corazón de la computación y que nos espera en un futuro no muy lejano. La computaciónes la propulsora de una etapa calificada por muchos como una segunda revolución industrial.
El motor, cerebro o corazón de las computadoras son los denominados microprocesadores o nanoprocesadores en un futuro, los cuales constituyen las células básicas del nuevo universo informático. Los microprocesadores contienen en su interior miles (o millones) de elementos llamados transistores.
Desdeantes del surgimiento de los primeros microprocesadores comerciales, como el Intel 4004 (Noviembre de 1971), surge una Ley formulada por el cofundador de Intel, Gordon E. Moore el 19 de abril de 1965, es la conocida Ley de Moore, cuyo cumplimiento se ha podido constatar hasta hoy. Esta Ley expresa que aproximadamente cada 2 años se duplica el número de transistores en un circuito.
Ya hanpasado más de 40 años y la ley continua en vigencia, la pregunta es ¿hasta cuándo se podrá mantener viva?.
Con un horizonte pesimista de cinco años y uno optimista de veinte, esta Ley de Moore tiene caducidad, al menos lo que respecta a las tecnologías basadas en el silicio. Los chips de hoy día llegan a tamaños tan pequeños como 45 nanómetros (mil millonésima parte de un metro) los transistoresllegarán pronto a tener el tamaño de un átomo, por lo que lamentablemente no se podrá seguir achicándolos. Intentar hacerlo podría causar un desastre, debido al calor y la energía que disipan.
Las apuestas de mantener viva la Ley de Moore están volcadas a la nanotecnología.
La palabra "nanotecnología" es usada extensivamente para definir las ciencias y técnicas que se aplican a un nivel denano escala, son medidas extremadamente pequeñas que permiten trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. En síntesis nos llevaría a la posibilidad de fabricar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de átomos y moléculas.
Para la disminución de las dimensiones de los componentes de los chips hasta la escala manométrica, los nanotubos de carbono y los nanocables, queempezaron a estar disponibles en los años noventa, son candidatos prometedores para actuar como conexiones en esta escala porque ambos poseen interesantes propiedades.
Ya se están utilizando nanotubos de carbono para hacer transistores, el cambio on-off que transporta la información digital dentro del los chips: series de nanotubos que se mueven con su espín hacia arriba y abajo pararepresentar los unos y ceros del código binario. Además del sentido hacia arriba o hacia abajo del espín, también se pueden diferenciar la órbita en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario. Lo cual permite utilizar cuatro estados lógicos, siendo necesario nuevas reglas de diseño, pero obteniendo un procesador mucho más potente, que de cierta forma imita el cerebro humano.
ÍndiceIntroducción……………………………………………………………………… 2
1. MICROPROCESADORES………………………………………………….. 4
1.1 Introducción al microprocesador ………………………………..…... 4
1.2 Definiciones………………………………………………………….. 4
1.3 Evolución histórica…………………………………………………... 5
1.4 Arquitectura interna del microprocesador…………………………… 7
2. LEY DE MOORE……………………………………………………………. 8
2.1 Enunciado………………………………………………………….... 8
2.2 Consecuencias………………………….……………………………. 9
2.3 Limitaciones en el avance de la tecnología…………………………. 9
2.4 Vigencia……………………………………………………………… 10
2.5 Futuro de la Ley de Moore…………………………………….…….. 10
3. NANOTECNOLOGIA…………………………………………….………… 11
3.1 Definiciones…………………………………………………………. 11
3.2 Nanotubos de Carbono …………………………………………….. 12
3.2.1 Definiciones……………………………………………….. 12...
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