Un atisbo de historia de la electrónica

Puesto que este post forma parte del inicio de un nuevo blog, me ha parecido interesante hablar precisamente sobre eso, los inicios, en este caso de la electrónica y su evolución hasta la actualidad.

Hay diferentes versiones respecto a la fecha en la que nació la electrónica en base a cuando se inventó un elemento u otro. Personalmente, me quedo con el año 1906 y el nacimiento del Triodo. Lo elijo porque con este dispositivo por primera vez éramos capaces de controlar un flujo de electrones con otro flujo de electrones. Además, al ser inicio de siglo, este dato es más fácil de recordar.

A partir de dicha fecha, hubo que esperar 42 años hasta que se diseñó el Transistor tal y como lo conocemos en la actualidad obteniendo un merecidísimo premio Nobel de Física. Y fue en 1958, cuando Texas Instruments unió 6 transistores creando el primer circuito. A ese componente lo llamó CIRCUITO INTEGRADO. Sorprendentemente, ese mismo año, Fairchild creo también su primer circuito llamándolo CIRCUITO ÚNICO. Por lo visto a la gente le gustó más la palabra integrado que único. Es decir, si ahora hablamos de circuitos integrados y no decimos circuitos únicos es gracias al departamento de Marketing de Texas Instruments.

Gordon Moore, cofundador de Intel, expresó en 1965 la denominada LEY DE MOORE donde decía que cada año se duplicaría el número de transistores de un microprocesador (recordemos que el primero sólo tenía 6) y así ocurrió durante los primeros diez años. Después cambió su opinión indicando que el número de transistores se duplicaría no cada año sino cada dos años y efectivamente así ha sido (podéis hacer la prueba en excel).  El microprocesador con el mayor número de transistores conocido hasta la fecha es el M1 ULTRA de Apple, con 114.000 Millones de transistores en un solo chip.

En 2007 nuestro querido Moore volvió a desdecirse sin problema diciendo “en 10 o 15 años mi ley dejará de cumplirse y una nueva tecnología deberá suplir a la actual”. Como hemos visto, en la actualidad todavía no hemos llegado a ese límite y de hecho Intel ha anunciado planes para desarrollar chips con un Billón de transistores para el año 2030, lo que representa un avance significativo en la densidad y capacidad de los microprocesadores. Todavía hay recorrido, pero cada vez se hace más complicado.

¿Por qué no podremos seguir aumentando y aumentando el número de transistores en un microprocesador? Los altos costes de fabricación y la generación de calor derivada de la alta densidad de transistores son algunos limitantes, pero el mayor obstáculo a superar es que estamos alcanzando dimensiones tan pequeñas que llegará un momento en el que no podremos disminuir más el tamaño de los transistores sin evitar que dejen de funcionar correctamente debido a que habrá fuga de electrones, el llamado Efecto Túnel Cuántico.

Sí, literalmente, los elementos electrónicos comienzan a ser tan pequeños que los electrones se escapan. A esto se le llama la BARRERA DEL SILICIO que es el componente básico en la mayoría de los circuitos integrados actuales y es el que principalmente está poniendo el límite.

En resumen, la Ley de Moore ha sido la norma del avance tecnológico en la electrónica durante más de medio siglo, pero su evolución actual depende de superar los desafíos técnicos y físicos inherentes a la miniaturización extrema. Posibles soluciones, hay varias, nuevos materiales, grafeno, disulfuro de molibdeno y carburo de silicio… también arquitecturas tridimensionales de transistores que mejoran el control del canal y reducen fugas y por supuesto, la electrónica cuántica. Pero todo esto, para otro día.