Alto-K

LA SOLUCIÓN DEL ALTO-K
Según vamos leyendo, dos de nuestras fábricas más avanzadas de Intel aquí se están preparando para la producción comercial de los úl>mos microprocesadores Core 2, cuyo nombre en código Penryn, saldrán antes de este plazo de >empo. Los chips, basados en nuestra úl>ma tecnología de procesamiento CMOS de 45 nanómetros, tendrán más transistores y procesarán más rápido y másfresco que los microprocesadores fabricados con la generación anterior, de procesamiento de 65 nm. Para el procesamiento de música intensivo, vídeo y aplicaciones de juegos, los usuarios verán un importante aumento de las prestaciones en los mejores chips que están u>lizando.
Un hecho posi>vo, pero poco relevante, ¿verdad? Después de todo, la densidad de los transistores en los chips ha sidoperiódicamente duplicándose, según lo previsto por la Ley de Moore, durante más de 40 años. Los primeros chips Penryn serán procesadores de doble núcleo con más de 400 millones de transistores o procesadores de cuatro núcleos con más de 800 millones de transistores. Se podrá pensar que estos chips no representan otra cosa más que una nueva puesta en la marcha de la inexorable Ley de Moore. Pero podríaestar equivocado. Los chips no habrían sido posibles sin un gran avance en la construcción de un componente clave de los transistores en los chips infinitesimales, la llamada puerta apilada. El problema básico que tuvimos que superar hace unos años fue que nos quedamos sin átomos. Literalmente.
Para mantener en la curva de la Ley de Moore, es necesario reducir a la mitad el tamaño de nuestrostransistores cada 24 meses o menos. La Vsica establece que las partes más pequeñas de los transistores >enen que ser reducidos en un factor de 0,7. Pero hay una parte crí>ca del transistor que se encontró que no podría reducirse más. Es la delgada capa de dióxido de silicio (SiO2) que aísla eléctricamente la puerta del transistor desde el canal a través del cual fluye la corriente cuando el transistorestá encendido. Esa capa de aislamiento se ha reducido y limado con cada nueva generación, unas diez veces desde mediados de la década de 1990. Dos generaciones antes de Penryn, el aislamiento se había conver>do en una capa de escasos cinco átomos de espesor.
No hemos podido afinar ni una décima más de un nanómetro, un átomo de silicio es de 0,26 nm de diámetro. Más importante aún, con un espesorde cinco átomos, el aislamiento era ya un problema, perdiendo el poder al permi>r el flujo de electrones a través de él. Sin una importante innovación, la industria de los semiconductores estaba en peligro de toparse con el temido "parón sensacional", el problema insuperable largamente esperado que termina la era de la Ley de Moore de mejoras periódicas de rendimiento exponenciales en lasmemorias, microprocesadores y otros chips, y los muy buenos >empos que han ido con él.
La solución a esta úl>ma crisis que implica el engrosamiento del aislador con más átomos, pero de un >po diferente, para darle mejores propiedades eléctricas. Este aislante nuevo funciona bastante bien para detener la lluvia de potencia de succión de los electrones que plagó chips avanzados durante los úl>mos cuatroaños. Si la Ley de Moore se derrumba en un futuro previsible, no será a causa del aislamiento de la puerta adecuada. Gordon Moore, cofundador de Intel, de la famosa Ley de Moore, llamó a las modificaciones que hicimos en la introducción de esta úl>ma generación de chips "el mayor cambio en tecnología de transistores" desde finales de 1960.
Tan diVcil como encontrar el aislante nuevo era separar lapuerta del transistor de silicio del resto del disposi>vo, sólo la mitad de la batalla. El problema es que una puerta de silicio no trabaja con el material aislante de nuevo. Los transistores iniciales realizados con ellos se desempeñaron peor que los an>guos. La respuesta fue la de añadir otro nuevo material a la mezcla, cambiando la puerta de silicio de uno hecho de metal.
Esto puede no...