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El material que se está probando podría conducir a teléfonos más potentes con una mayor duración de la batería
Es la pregunta más importante en la industria electrónica de hoy. ¿Cómo puede la industria de los chips continuar la ley de Moore? La última es la observación realizada por el cofundador y ex director ejecutivo de Intel, Gordon Moore, de que la cantidad de transistores en un circuito integrado denso se duplica cada dos años. La observación original, hecha a mediados de los 60, originalmente pedía que la cantidad de transistores se duplicara cada año. La «Ley» es importante porque cuanto mayor es la densidad de transistores de un chip (número de transistores que caben en un mm cuadrado), más potente y eficiente es el chip.

Equipo de investigación descubre nuevo material que podría mantener viva la Ley de Moore

He aquí un ejemplo. El chipset Apple A13 Bionic fue fabricado en 2019 por TSMC utilizando el nodo de proceso de 7 nm de la fundición. Con una densidad de transistores de casi 90 millones por mm cuadrado, el A13 Bionic, que alimenta la serie iPhone 11, contenía 8.500 millones de transistores. El A14 Bionic fue fabricado en 2020 por TSMC utilizando su nodo de proceso de 5 nm. Este chip contiene 134 millones de transistores en un milímetro cuadrado, lo que genera una cantidad de transistores de 11.8 mil millones de transistores. El próximo año, Se espera que TSMC comience a producir circuitos integrados de 3 nm y tanto él como Samsung tienen mapas de ruta que reducen la producción a 2 nm.

Pero, ¿qué pasará después de 2 nm y más? Muchos analistas dicen que la Ley de Moore está muerta a pesar de que ese pronunciamiento se ha hecho antes y la nueva tecnología allanó el camino para su continuación. en un informe publicado por Nature Materials (a través de Phys.org), los investigadores dicen que están buscando una nueva clase de material que pueda mantener fríos los chips incluso cuando se vuelven más pequeños. La gestión del calor creado al colocar más circuitos en un chip más pequeño es uno de los problemas que enfrentan los diseñadores y fabricantes de chips. Este es un problema importante porque no solo aumenta el número de circuitos, sino que el tamaño del chip se hace más pequeño y los transistores se acercan entre sí. Eso hace que sea más difícil extraer el calor para evitar que los circuitos se dañen.
El aislamiento utilizado en los chips aleja la corriente de los circuitos; este aislamiento se denomina «dieléctricos de baja k». Phys. org los llama «el héroe silencioso que hace posible toda la electrónica» al hacer las cosas necesarias para evitar la erosión e interferencia de la señal. Los investigadores que trabajan en el nuevo material son Patrick E. Hopkins, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Universidad de Virginia, y Will Dichtel, profesor del Departamento de Química de la Universidad Northwestern. Hopkins dice: «Los científicos han estado buscando un material dieléctrico de bajo k que pueda manejar la transferencia de calor y los problemas de espacio inherentes a escalas mucho más pequeñas. Aunque hemos recorrido un largo camino, nuevos avances simplemente no sucederán a menos que combinar disciplinas. Para este proyecto, hemos utilizado la investigación y los principios de varios campos (ingeniería mecánica, química, ciencia de materiales, ingeniería eléctrica) para resolver un problema realmente difícil que ninguno de nosotros podría resolver por nuestra cuenta «.
Al explicar lo que está haciendo el equipo para hacer posibles chips más pequeños, Dichtel dijo: «Estamos tomando láminas de polímero que tienen solo un átomo de espesor, lo llamamos 2-D, y controlamos sus propiedades colocando las láminas en una arquitectura específica. Nuestros esfuerzos para mejorar los métodos para producir películas de polímero 2-D de alta calidad permitieron este trabajo colaborativo. El equipo está aplicando esta nueva clase de material para tratar de cumplir con los requisitos de miniaturización de transistores en un chip denso. Esto tiene un enorme potencial para su uso en la industria de los semiconductores, la industria que fabrica chips. El material tiene baja conductividad eléctrica o ‘baja k’ y alta capacidad de transferencia de calor «.
La Hoja de Ruta Internacional para Semiconductores ha citado la combinación de propiedades mencionadas por Dichtel como necesarias para la creación de circuitos integrados de próxima generación. Y Austin Evans, un estudiante de doctorado en el laboratorio de Dichtel, declaró que «Para este proyecto, nos estamos enfocando en las propiedades térmicas de esta nueva clase de material, lo cual es fantástico, pero aún más emocionante es que solo estamos rascando la superficie. El desarrollo de nuevas clases de materiales con combinaciones únicas de propiedades tiene un potencial tecnológico asombroso «. Y ayudar a extender la vida de la Ley de More parece ser uno de ellos.

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