IBM revoluciona el diseño de chips con su arquitectura NanoStack, equivalente a 0,7 nanómetros
IBM ha presentado una innovadora arquitectura de chips en tres dimensiones, denominada NanoStack, que según la compañía permitiría fabricar procesadores con un tamaño equivalente a 0,7 nanómetros, muy por debajo del estándar industrial actual de 2 nanómetros. De confirmarse en producción, se trataría de la primera tecnología de chips por debajo de la barrera del nanómetro de la que se tiene constancia.
Según la información publicada por la BBC, la nueva arquitectura de IBM permitiría integrar hasta 100.000 millones de transistores en un chip del tamaño de una uña. En las pruebas realizadas por la propia empresa, el prototipo habría mostrado un rendimiento un 50% superior al de su chip de 2 nanómetros presentado en 2021, con una eficiencia energética un 70% mayor. IBM ya avanzó mejoras similares cuando debutó su tecnología de 2 nanómetros hace cuatro años, por lo que la progresión mantiene la tendencia anunciada.
La clave del avance reside en el salto hacia la tercera dimensión. Durante décadas, los fabricantes de chips han intentado reducir el tamaño de los transistores colocándolos más juntos en la superficie horizontal del silicio, siguiendo la conocida Ley de Moore, que predica que el número de transistores en un chip se duplica cada dos años. Sin embargo, los expertos coinciden en que este ritmo de miniaturización plana se está topando con sus límites físicos, lo que ha obligado a la industria a explorar diseños verticales. IBM ha dado un paso más al apilar capas de transistores unas sobre otras, en lugar de limitarse a hacerlos más altos de forma individual.
Jay Gambetta, director de IBM Research e IBM Fellow, calificó la tecnología NanoStack como un «momento histórico» para el futuro de los semiconductores. «Con nuestra nueva arquitectura NanoStack, no solo estamos haciendo transistores más pequeños, sino que estamos reinventando cómo se construyen los chips para ofrecer una potencia y eficiencia energética drásticamente superiores», declaró.
El profesor Alan Woodward, informático de la Universidad de Surrey, explicó la diferencia recurriendo a una analogía urbanística: mientras que los diseños tradicionales serían como construir casas unifamiliares en una ciudad, la propuesta de IBM equivale a levantar un rascacielos de cien plantas. En su opinión, competidores como Samsung e Intel se encuentran en una fase equivalente a edificios de entre 30 y 50 pisos con sus propios trabajos en chips tridimensionales, lo que situaría a IBM a la cabeza del sector. «Creo que es justo decir que las propuestas de IBM son las más ambiciosas», afirmó Woodward.
No obstante, el camino hasta la producción comercial será largo. La propia IBM reconoce que pasarán varios años antes de que esta tecnología pueda fabricarse a escala. Los diseñadores de chips tridimensionales se enfrentan a retos técnicos considerables, أبرزها la gestión del calor. Al funcionar los transistores generan calor, que asciende de forma natural, y al apilarlos en capas este se acumula con mayor facilidad. Además, cuando las capas intermedias son demasiado finas, los transistores pueden experimentar problemas para apagarse correctamente, lo que provoca fallos en el funcionamiento del chip.
El anuncio tiene implicaciones de gran alcance. Los transistores son los componentes básicos de prácticamente toda la electrónica moderna, desde teléfonos inteligentes y consolas de videojuegos hasta ordenadores portátiles. Resultan igualmente cruciales para los centros de datos que sustentan actividades cotidianas como el streaming o la banca en línea, y son el motor de la actual explosión de la inteligencia artificial generativa. Cuantos más transistores se puedan integrar en un chip, mayor será su potencia y más tareas podrá realizar cada dispositivo.
En resumen, IBM ha presentado lo que considera el diseño de chip más avanzado del mundo, pero la industria y los consumidores deberán armarse de paciencia. La producción en masa de esta tecnología tardará años en materializarse, y aún deben resolverse obstáculos técnicos significativos, especialmente en lo referente a la disipación térmica y la fiabilidad de los transistores apilados. Si la promesa se cumple, la arquitectura NanoStack podría marcar un antes y un después en la evolución de los semiconductores y extender la vigencia de la Ley de Moore más allá de lo que muchos expertos creían posible.