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Agua para los “chips”

junio 6, 2008

¿Agua para enfriar la computadora? ¿A quién se le ocurrió esa idea?

Bueno… a un equipo de investigadores de la IBM que creó un sistema para enfriar los circuitos impresos de las computadoras de la próxima generación, formado por una red de miles de pequeños caños por los cuales circula agua.

Según los científicos este método podría ser una solución para disminuir el calor -cada vez más intenso- que producen los nuevos chips, a medida que se vuelven más pequeños y más atiborrados de componentes.

El sistema fue aplicado a los chips 3D de IBM, en los cuales los circuitos están colocados uno sobre el otro.

Al colocar los chips de forma vertical -en vez de uno a continuación del otro- se reduce la distancia que tiene que recorrer la información, mejorando el desempeño del computador y ahorrando espacio.

“Cuando pusimos los chips uno arriba del otro descubrimos que los sistemas de enfriamiento convencionales, adosados en la parte de atrás de la tarjeta no funcionaban”, explicó Thomas Brunschwiler, del Laboratorio de Investigación de IBM en Zúrich.

“Para explotar el potencial de los chips 3D, que se ponen uno arriba del otro, nos hacía falta agregar un sistema de enfriamiento entre las capas”.

Agua mejor que aire

A la hora de reducir el tamaño de los circuitos impresos el calor es uno de los mayores obstáculos.

La temperatura es el resultado del movimiento de los electrones a través de cables diminutos que conectan millones de componentes dentro de un procesador moderno.

Como cada vez los chips tienen más componentes -recientemente Intel lanzó al mercado un procesador con 2.000 millones de transistores- el problema se ha vuelto aún más grave.

En 2007, un grupo de investigadores estadounidenses desarrolló un sistema con pequeños motores que producían una “brisa” hecha con partículas cargadas, o iones, para refrescar a los circuitos.

 

Pero el problema es peor en los chips de varios pisos que, de acuerdo a IBM y otras compañías informáticas, “ofrecen una de las variantes más prometedoras” para la construcción de los procesadores del futuro.

Antes y ahora

Los sistemas convencionales como los ventiladores no funcionan tan bien con la tecnología 3D porque la necesidad de bajar la temperatura de cada circuito impreso en particular.

Por encontrar una solución a este problema los científicos inyectaron agua en tubos sellados de 50 micrones de diámetro (la millonésima parte de un metro) colocados entre cada capa.

El agua es más eficiente que el aire para absorber el calor; por eso, incluso con ínfimas cantidades de líquido, el efecto es significativo.

Esta idea no es del todo nueva. Algunas computadoras antiguas usaban algo parecido. Ahora, IBM promete que sus productos contarán con esta tecnología en los próximos cinco años.

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IBM crea memoria revolucionaria

abril 12, 2008

Los científicos del fabricante de computadoras IBM anunciaron el invento de un nuevo tipo de memoria informática que podría expandir la capacidad de almacenamiento de datos hasta 100 veces más que los dispositivos actuales.

La denominada memoria “racetrack” permitiría que tocadores de música guarden medio millón de canciones, o que dispositivos de video tengan muchas horas de películas y operen durante varias semanas con una sola carga de batería.

“Spintronics aprovecha el movimiento de un electrón en lugar de únicamente utilizar su carga eléctrica. Si logramos aprovechar ese movimiento creemos que podremos fabricar dispositivos electrónicos que pueden operar con temperaturas más bajas, con más velocidad y hacer cosas que nunca antes hemos podido lograr”, señaló el técnico de IBM, Kevin Roche.

Los investigadores del laboratorio de IBM en Almadén, en el estado estadounidense de California, publicaron los resultados de su investigación en la revista Science, pero advirtieron que tomará unos ocho años poder comercializar la memoria racetrack.

Actualmente la mayoría de las computadoras personales utilizan memorias “flash” o discos duros para almacenar datos y cada uno de esos dispositivos tiene ventajas y desventajas.

Los discos duros son baratos, pero sus componentes suelen dañarse debido a su fragilidad. Además son lentos porque típicamente les toma unos cuantos milisegundos para encontrar y captar datos.

En cambio la memoria flash es más confiable y los datos pueden ser leídos con mayor rapidez. Lo malo es que tiene una vida útil limitada y es costosa en comparación con los discos duros.

Cambio revolucionario

La investigación encabezada por el científico Stuart Parkin podría hacer obsoletos a los discos duros y las memorias flash.

“Hemos demostrado el funcionamiento de la física y los materiales que respaldan a la memoria racetrack”, señaló Parkin.

“Ahora será posible fabricar una memoria racetrack, algo que todavía no hemos hecho”, agregó.

La memoria racetrack almacena datos en segmentos conocidos como paredes de dominio, entre regiones magnéticas en nanocables.

El dispositivo fue apodado racetrack, o pista de carreras, debido a que los datos se aceleran alrededor del cable o la pista conforme se va leyendo o grabando.

Las paredes de dominios se pueden leer a través de un mecanismo que aprovecha los campos magnéticos débiles generados por la rotación de los electrones.

La diminuta cantidad de electricidad que se requiere para explotar esos campos le permite a esa memoria generar mucho menos calor que los dispositivos actuales.

Muchas de las computadoras modernas ya utilizan el sistema spintronics para ampliar la densidad de datos almacenados en un disco duro.