El límite físico de los transistores del silicio esta cerca, se requieren alternativas

Las grandes fundiciones de fabricación de chips de silicio, como Intel, Samsung o TSMC trabajan intensamente en reducir el tamaño de los transistores. Pero este proceso de compresión de los transistores tiene un límite, un límite que está marcado por las características físicas del silicio.

Tamaño de los transistores está llegando al límite físico de las capacidades del silicio

El problema reside en que el silicio tiene un límite en cuanto a la miniaturización antes de la migración de electrones. Bajar del nodo de 7nm supone cada vez reducir más el canal y esto genera un aumento del efecto túnel cuántico. No hay muchas opciones para evitar que los electrones puedan saltar entre el colector y el emisor de manera indiscriminada.

Durante la Conferencia Mundial de Semiconductores de 2021 celebrada en Nanjing del 9 al 11 de junio, Mao Junfa, académico de la Academia de Ciencias de China ha hablado sobre las dos posibles rutas para la construcción de chips: seguir con la Ley de Moore o bien tomar un desvío.

Actualmente la industria continua en la Ley de Moore mediante una serie de procesos de perfeccionamiento de procesos, estructura y materiales. Se puede seguir de este modo avanzado en la Ley de Moore, al menos de momento. El problema reside en que esta senda supone superar problemas técnicos muy importantes y que tienen grandes costes. Y en este camino hay muchos.

El desvío lo que plantea es pasar de un diseño de circuitos bidimensional a una solución heterogénea y tridimensional. Apostar por un sistema tridimensional permite apilar elementos y así romper los límites funciones y de rendimiento de los circuitos integrados de un único proceso.

Una gran cantidad de retos para el futuro

Li Ke, Vicepresidente de CCID Consulting Co, indica que los smartphones y la electrónica de consumo ha seguido la Ley de Moore a rajatabla. Esto ha generado una especie de inercia: se ha confiado sencilla y groseramente en la velocidad, la integración y la tecnología.

Según Ke, la Ley de Moore debe ser superada, ya que no se requiere tanto una técnica avanzada, sino adaptabilidad. Se debe maximizar el valor del ancho de banda y el mismo proceso, pudiendo mejorar el rendimiento final sin necesidad de mejorar el proceso de fabricación. Además, este camino requiere un mercado y aplicaciones más grandes, como la urbanización a gran escala con un crecimiento en las infraestructuras. Esto es prácticamente imposible en la mayoría de países europeos, pero una gran oportunidad para China.

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El mercado chino, según Ke, es un terreno excelente para conseguir superar la Ley de Morre. Destaca que la pandemia y la escasez de chips ha propiciado que el mundo se dé cuenta de las soluciones desarrolladas en China. Ha destacado las aplicaciones de reconocimiento facial y de voz implementados a gran escala. Estas aplicaciones de código bidimensional requieren chips, pero sin necesidad de una tecnología de proceso demasiado avanzada. Aunque en países de Europa estas tecnologías supondrían una vulneración de los derechos y libertades de las personas, algo que parece olvidar Ke.