Informáticos del HP Labs consiguieron por primera vez en 2008 integrar un nuevo componente electrónico, llamado memristor, en un circuito. Este nanocomponente memoriza cualquier corriente que pase a través de él y puede almacenar y recuperar los valores intermedios, y no sólo los binarios (el 1 y el 0), como hacen los chips convencionales. De esta manera, según sus creadores, se aumentará la potencia de los ordenadores.
La integración de los memristores da como resultado circuitos con menos transistores, lo que permite que una mayor cantidad de componentes puedan ser empaquetados en el mismo espacio físico. Esto redunda, evidentemente, en un abaratamiento de los chips. Los próximos años serán clave para este campo de investigación.
La industria y los informáticos certifican que, año a año, los ordenadores van aumentando su velocidad. Sin embargo, también advierten que esta tendencia empieza a ralentizarse según los componentes usados en los circuitos electrónicos van reduciendo su tamaño hasta alcanzar sólo el de unos cuantos átomos. Informáticos de HP Labs, en Palo Alto, California, aseguran que el memristor, permitirá seguir incrementando la potencia de nuestros ordenadores en los años venideros.
El nombre viene de una palabra compuesta por los términos ingleses “memory” y “resistor” (memoria y resistencia). Los memristores fueron predichos por primera vez en 1971 por el profesor de Berkeley Leon Chua. Se trata de nanodispositivos con una propiedad que los hace únicos: pueden “memorizar” cualquier corriente que pase a través de ellos.
Asimismo, estos dispositivos tienen la capacidad de almacenar y recuperar una amplia gama de valores intermedios, y no sólo los binarios 1 y 0 utilizados por los chips convencionales. Esto les permite funcionar como sinápsis biológicas y los hace ideales para muchas aplicaciones de inteligencia artificial que van desde visión de máquinas hasta entendimiento del habla.
Según informa Technology Review, después de redescubrir el trabajo de Chua, una mera teoría hasta este mismo año, los investigadores del HP Labs, dirigidos por Stan Williams, anunciaron en mayo de 2008 la construcción del primer memristor que funcionaba. Pocos días después, el mismo equipo mostró al mundo cómo estos pequeños dispositivos se pueden integrar en un circuito. La integración de los memristores permite que los circuitos tengan menos transistores, lo que a su vez permite que una mayor cantidad de componentes puedan ser empaquetados en el mismo espacio físico, usando además menos energía para su funcionamiento.
Chip híbrido
Para incrementar el rendimiento, normalmente se reducen los componentes electrónicos para que puedan caber más en un circuito. El planteamiento de Williams y su equipo es diferente. En concreto, quitaron algunos transistores y los sustituyeron por un pequeño número de memristores. Es decir, han fabricado un chip híbrido formado por memristores y transistores, lo que ha dado como resultado un rendimiento mucho mayor.
Un memristor funciona de un modo muy parecido a como lo hace una resistencia (un componente electrónico que introduce una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito), pero con una gran diferencia: puede cambiar la resistencia dependiendo de la cantidad y la dirección del voltaje aplicado y, además, tiene la capacidad de recordar sus resistencia incluso si el voltaje está apagado.
Estas propiedades poco habituales son muy interesantes tanto para los científicos como para los informáticos. Un memristor puede desempeñar las mismas funciones lógicas que varios transistores, lo que lo convierte en una prometedora manera de incrementar la potencia de los ordenadores.
Menos transistores
La gran ventaja de estos pequeños dispositivos es que están hechos con los mismos materiales usados en los circuitos normales. De esta manera, pueden ser fácilmente integrados con los transistores. El equipo de Williams ha construido un FPGA (Field Programmable Gate Array, un dispositivo semiconductor que contiene bloques de lógica cuya interconexión y funcionalidad se puede programar) usando un nuevo diseño que incluye memristors (hecho de un semiconductor de dióxido de titanio) y muchos menos transistores de lo normal.
Los informáticos usan los FPGA para testar prototipos de chips porque, en ellos, pueden ser reconfigurados para desempeñar una gran cantidad de tareas diferentes. Para que los FPGA sean flexibles, tienen que ser grandes y también caros. En el nuevo chip desarrollado por HP Labs, estas tareas pueden ser realizadas por los memristores, lo que según sus creadores abarataría significativamente su precio.
HP se ha asociado con la compañía coreana Hynix para el desarrollo de esta tecnología y piensan lanzar el primer producto comercial a lo largo de 2013.
Este artículo tiene una moraleja “política”. Muestra la importancia de la investigación básica, esa que “no sirve para nada” que dicen algunos (probablemente pocos lectores de este foro…) Cuarenta años desde el concepto a la producción. Algo parecido podría haberse dicho del transistor. Viendo el primer “ejemplar” (en apariencia un trasto…) difícilmente podría pensarse en que las cosas han llegado hasta donde han llegado en electronica.