Boada

La informática tal y como la conocemos afronta un gran cuello de botella: se acerca a sus límites la reducción de tamaño de microchips sobre la base del silicio. Rendir más en menos espacio ha sido una de las claves para que progrese la capacidad de computación. Superar esta barrera puede contarse entre los grandes desafíos tecnológicos, junto con otros como la producción ilimitada de energía.  Los omnipresentes microchips son por su complejidad y tamaño una de las máquinas más difíciles de producir, como revela la crisis de los semiconductores. Además la naturaleza no nos provee otro material básico igual de abundante que el silicio y procesable a escala industrial. Los límites en la miniaturización del silicio —con los problemas añadidos en disipación de calor y eficiencia energética—, no son desconocidos. La diferencia es que empiezan a ser inminentes: algunos estudios sitúan el horizonte al final de esta década. Esta reacción frente al estancamiento del silicio deja varias lecciones. Primero, que encontrarle sustituto es un objetivo geoestratégico de primer orden, como sugiere la decisión china de apostar por el grafeno —en parte motivada por el conflicto con el principal productor de semiconductores, Taiwán—, a pesar de la resistencia de este material a ser procesado industrialmente. Y, segunda lección: la falta de un candidato que se imponga claramente por su viabilidad económica y técnica proyecta un relevo del silicio gradual mediante varias de esas tecnologías alternativas.  Algunas proponen nuevos materiales para fabricar sustratos —placas u obleas como bases del circuito—, también sistemas de funcionamiento inéditos o mejorados, o bien una combinación de ambos. Se investigan sustitutos como el óxido de aluminio, el germanio, el arseniuro de galio o los nanotubos de carbono, con ventajas operativas superiores al silicio en velocidad de procesamiento, resistencia al calor o bajo consumo energético, pero de momento todas estas alternativas se topan con otras tantas barreras a su producción competitiva a gran escala.  Un ejemplo es la esperanza en los nanotubos al fabricar el MIT un microprocesador con más de 14.000 transistores frente a los 178 de una versión previa, pero lejos de los millones que concentra un microprocesador al uso. Empleó la misma tecnología comercial, una ventaja, pero aún enfrenta problemas como la tendencia de los nanotubos a enredarse y alterar su funcionamiento, o la necesidad de asegurar una pureza en la materia prima del 99,999999%. Algo parecido sucede con el arseniuro de galio, que ofrece cualidades prometedoras pero solo en condiciones muy controladas de laboratorio, o con el hito del primer chip funcional de plástico, este sí más barato de fabricar y con aplicaciones viables —por ejemplo, en envases con la información del producto—, pero muy limitadas por su modestia: apenas 32 bits en el núcleo y 128 de RAM.  Se busca un nuevo paradigma, de ahí que algunos centros de investigación apunten no tanto al cambio de material base, sino de arquitectura tecnológica y proceso de computación. La nanomagnética, por ejemplo, en lugar de impulsos eléctricos usa imanes microscópicos, lo que supondría reducir a la mínima expresión el consumo energético. Una posible revolución. Por su parte, la alternativa fotónica está más desarrollada: existen laboratorios que ensayan chips, algunos en España, para sustituir los impulsos eléctricos por fotones inyectados con láser, en pos del ideal de disparar la capacidad de procesamiento y minimizar el consumo. Sería especialmente útil en una computación cuántica aún en pañales y entre cuyos hándicaps figura el enorme gasto de electricidad. Otras investigaciones avanzan hacia horizontes disruptivos, como la nanoelectrónica y su visión de chips con el tamaño de moléculas, o la biotecnología que usa ADN autoensamblado —demostrado en laboratorio, aunque con insuficiente velocidad de computación y costes prohibitivos— o el hito de un biochip basado en neuronas humanas capaces de reproducirse y reconfigurarse en función del uso. Se abre la puerta a un, en teoría posible, ordenador semiorgánico.  ¿Estas promesas combinadas lograrán jubilar el silicio? Algunos expertos apuntan a que es cuestión de tiempo y las barreras son de ingeniería, no de conceptos científicos. La gran pregunta es si ese plazo logrará evitar el anunciado cuello de botella.