Los circuitos integrados, desde los primeros que se crearon, han mantenido constante una sola cosa: su estructura plana. El crecimiento de los procesadores se hacía a lo ancho y a lo largo, pero sobre una superficie que no crecía en vertical. Hace unos años empezó a hablarse de estructuras de semiconductores para construir transistores también hacia arriba, con lo que se consigue mejorar la eficiencia de los circuitos integrados, además de poder seguir aumentando la densidad de transistores y la potencia de los procesadores.
Intel anunció ayer que su próxima serie de microprocesadores «Ivy Bridge» incorporará esta técnica, en tecnología de 22 nanómetros, funcionando a menor voltaje, con menores pérdidas de corriente, aumentando un 37% el rendimiento de los microprocesadores Intel de 32 nm de tecnología planar.
A continuación, un vídeo de Intel explicando la estructura del transistor 3D:
Uno de los ámbitos de investigación en la construcción de microprocesadores es el de la comunicación entre chips. Mientras los procesadores trabajan a velocidades cada vez mayores, la comunicación no es sencilla, ya que aparecen efectos indeseados en las líneas de cobre que interconectan elementos como el procesador central y la memoria. Esta es una de las causas de los cuellos de botella en sistemas informáticos en general. Por ello, se busca sustituir las pistas de cobre por conexiones ópticas, que permitan mayores velocidades de conmutación en esta comunicación.
Recientemente, Intelha desarrollado un sistema que permite la transmisión de datos entre placas de circuito impreso a 50 gigabits por segundo. Mediante la fabricación de estos dispositivos en silicio, es posible reducir los costes y facilitar la integración en ordenadores. El prototipo que ha presentado Intel en la Integrated Photonics Research Conference en California utiliza tecnologías en las que Intel ha trabajado en los últimos años. Entre ellas se incluye un láser híbrido de silicio y fosfuro de indio, así como un modulador de silicio a 40 Gbps y un detector de germanio, también a 40 Gbps. Usando estos elementos en conjunto en un enlace de 4 canales, operando cada uno a 12,5 Gbps, se consigue un ancho de banda total de 50 Gbps.
En junio de este año, Luxtera, una pequeña empresa californiana de fotónica en silicio anunció moduladores capaces de trabajar a 30 Gbps, en un primer paso hacia conexiones de 100 Gbps. Actualmente, disponen del cable óptico activo Blazar que permite transmitir a 40 Gbps (4 canales a 10 Gbps cada uno) hasta 4 km. En estos cables, se integran los láser en los extremos del cable.
En una conexión de menos de 50 cm, el límite práctico usando conexiones de cobre estaría entre 10 y 15 Gbps, mientras que usando dispositivos fotónicos sobre silicio, sería posible escalar la capacidad hasta más allá del terabit por segundo. Las dos opciones para aumentar la capacidad son incrementar el número de canales o construir moduladores y detectores que permitan aumentar la capacidad por cada canal.
