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Las CPUs podrían utilizar un 85% menos de transistores con una nueva tecnología adaptativa [en]

Las CPUs podrían utilizar un 85% menos de transistores con una nueva tecnología adaptativa [en]

Los científicos de la Universidad Técnica de Viena no recurrieron a la tecnología habitual del silicio, sino al germanio. El resultado fue un éxito. Se ha presentado en la revista ACS Nano. Las propiedades especiales del germanio permitieron crear un prototipo de un nuevo componente que puede dar paso a una nueva era de la tecnología de chips.

| etiquetas: transistores , cpu , viena , silicio , germanio
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38 comentarios
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Comentarios destacados:          
  1. Gilbebo #1 Gilbebo
    #0 Muy interesantes las propiedades del germanio, gracias por compartir.
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  2. #2 --683357--
    #1 "después de un cierto umbral, el flujo de corriente vuelve a disminuir; esto se denomina resistencia diferencial negativa. Con la ayuda del electrodo de control, podemos modular a qué voltaje se encuentra este umbral. Esto da como resultado nuevos grados de libertad que podemos usar para darle al transistor exactamente las propiedades que necesitamos en este momento "."
    2 K 31
  3. Gilbebo #3 Gilbebo
    #2 Puede convertir una puerta lógica NAND en una NOR modificando las propiedades de un único transistor sin recurrir a conectar varios para conseguir la misma funcionalidad. Eso suena a revolucionario.
    20 K 191
  4. #4 --683357-- *
    #3 bastante porque no se precisan puertas exclusivas nor, anda, exor, etc. Basta con aplicar el voltaje adecuado
    3 K 34
  5. hey_jou #5 hey_jou
    Cada vez que aparece un material que puede usarse para mejorar la tecnología, siempre me pregunto si es fácil de extraer o hay cantidad suficiente:

    es.m.wikipedia.org/wiki/Germanio

    Se obtiene de yacimientos de plata, zinc y cobre. Los únicos minerales rentables para la extracción del germanio son la germanita (69% de Ge) y garnierita (7-8% de Ge); además está presente en el carbón, la argirodita y otros minerales. La mayor cantidad, en forma de óxido (GeO2), se obtiene como subproducto de la obtención del zinc o de procesos de combustión de carbón (en Rusia y China se encuentra el proceso en desarrollo).
    15 K 130
  6. seby #6 seby
    Entiendo que es una aproximación al funcionamiento de un transistor cuántico sin los problemas físicos de este.
    3 K 17
  7. #7 sisi
    #4 Está por ver, como se traduce esto al diseño de de los bloques computacionales, sumadores, multiplicadores, registros, unidades de control, etc. Pero sospecho que lo que estudiamos en su día va a quedar obsoleto.
    5 K 52
  8. #8 --625500--
    El germanio ya se usa para la iluminación led, y desgraciadamente, no es tan abundante como el silicio. Esa tecnología no tiene mucho recorrido si el germanio es escaso.
    2 K 26
  10. #10 PortgasDAce
    #6 no. Seguirían siendo bits, no habría qubits ni nada similar. "Simplemente" permite aprovechar un transistor para realizar múltiples tareas según el voltaje ( NAND y NOR por ejemplo).

    Pero, por lo que he entendido, seguirían basándose en los valores 0 y 1, es decir en el sistema binario y las puertas lógicas conocidas.
    9 K 85
  11. pedrobz #11 pedrobz
    #6 0,5|Puede que si>+0,5|Puede que no> :troll:
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  12. Jakeukalane #12 Jakeukalane
    grafanio para el año que viene
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  13. gustavocarra #13 gustavocarra
    #8 Creo que se emplea en cantidades trazas.
    1 K 18
  14. sofazen #14 sofazen
    #8 Como los móviles, que por culpa del coltán se han extinguido
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  15. arn01d #15 arn01d
    Germanio Malo, Grafeno bueno
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  16. Maitekor #16 Maitekor
    #9 Grafeno en vena
    1 K 16
  17. Ehorus #17 Ehorus
    No me puedo creer que despues de más de 16 comentarios nadie haya hecho o dicho un chiste relacionado con el nazismo con el susodicho elemento químico.... deben ser las navidades...Y no hablo de los #9 , #15 o #16
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  18. #18 eypo75
    El primer transistor, en 1947, era de germanio, y se usó este material predominantemente hasta finales de la decada de los 50. A mediados de esa década ya se vio que se podian hacer de silicio, que es mucho mas barato
    5 K 56
  19. #19 elgranmago
    Y ésto, niñas y niños, es lo que se consigue con inversión en I+D. Esa que aquí se sigue considerando gasto.
    1 K 15
  20. #20 elgranmago
    #4 Asi para empezar, le veo gran futuro dentro de las FPGAs
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  21. danao #21 danao
    Se viene guerra entre Silicianos y Germanos pufff ya verás, y eso que eran muy amiwitos en la II guerra mundial

    /s
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  22. Florida_man #22 Florida_man
    #6 para nada
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  23. #23 Gispert
    #5 Pues me he quedado igual.
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  24. piper #24 piper
    #18 Mi primera radio sin pilas ni corriente eléctrica la hice con un transistor de germanio allá por el año 1962. Sí, hay radios así, no son potentes pero funcionan.
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  25. woopi #25 woopi *
    #24 El mecanismo es igual que las famosas radios de galena que cuenta la gente de la posguerra (yo nunca las he visto, pero me parecía una curiosidad que funcionaran sin pilas). Además se cambia el cristal por el diodo de germanio y es más fiable. Creo que trabajaban con el germanio porque la caída de voltaje es menor que el silicio. Y de todas formas el germanio debe ser mucho más caro como dice #18.
    2 K 29
  26. Berengeno #26 Berengeno
    #10 Si el transistor puede estar en diferentes estados en función del voltaje, eso no los limita a solo 0 y 1.

    Creo haber entendido yo.
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  27. #27 --497994-- *
    ahh si, otra noticia de esas donde un departamento infra financiado de una universidad va a revolucionar el campo de mayor i+d del planeta.

    deben estar en tsmc, intel y demás con sus 25.000 millones de i+d anuales asustados de algo que seguro nunca se plantearon.

    lo pondremos al lado de las noticias revolucionarias de las nuevas baterías que no se desgastan, los biochips y los ascensores gravitacionales desde 1990
    1 K 14
  28. piper #28 piper
    #25 Yo cuando hice la mía ya habían desaparecido las de galena porque eran más delicadas, era un cristal de estaño natural con dos electrodos de contacto, si se movían del sitio dejaba de funcionar.
    2 K 28
  29. woopi #29 woopi
    #27 No hay que subestimar las investigaciones básicas. Que las grandes empresas aporten millones de dólares para investigación no quiere decir que no se puedan hacer aportaciones modestas. El caso de la noticia puede ser solo una curiosidad... o a lo mejor a alguna de estas grandes empresas se le ocurre una aplicación para nuevas FPGA, como dice #20 (era por poner un ejemplo).
    1 K 18
  30. #30 eypo75 *
    #26 Resumen muy resumido para legos en la materia.
    Los transistores, son un un cristal semiconductor con zonas dopadas. Semiconductor porque ni son tan conductores como un metal ni tan aislantes como el vidrio o el plástico. Ese cristal semiconductor está hecho de un material con valencia 4, es decir, que tiene 4 electrones la capa exterior de sus átomos y "hueco" para albergar 8. Ejemplos de estos materiales; carbono, silicio y germanio.
    Para modificar las condiciones de conductividad, se introducen otros elementos o "impurezas" con valencias 3 o 5 (como arsénico, antimonio o fósforo) para alterar el semiconductor y conseguir que haya electrones de mas (y por tanto huecos de menos) (logrando una región N) o viceversa (región o zona P).
    Si pones juntas una zona a continuación de otra, de manera que tengas tres zonas con dopajes alternos (P-N-P o N-P-N) y colocas un terminal en cada zona, obtienes un transistor. La característica que tiene este montaje es que puedes modificar la tensión entre los extremos del transistor en función de la tensión que aplicas en el centro, logrando amplificar una señal.

    Además de funcionar como un amplificador (que no se usa en electrónica digital), tiene otros dos modos de funcionamiento: conducción (equivale a un interruptor cerrado), corte (equivale a un interruptor abierto), que permiten representar 1 y 0.

    Juntando transistores formas circuitos llamados "puertas lógicas", que permiten realizar operaciones sencillas (NOT, AND, OR, NAND, NOR, XOR, etc). Juntando puertas lógicas construyes circuitos que hacen operaciones aritméticas, que almacenan información, y en definitiva son los ladrillos con los que se construye un ordenador.
    El articulo habla de que han añadido un cuarto electrodo de germanio superpuesto a la zona central del transistor, que permite modular y llegado el caso invertir el funcionamiento del transistor, lo cual permite crear puertas lógicas que en funcion de la tensión que aplicas a ese nuevo terminal de sus transistores , realicen la operacion NAND o NOR, de modo que si para tener una puerta NAND y una NOR necesitabas 160 transistores, ahora puedas hacer lo mismo con sólo 24.

    ¿Y para que? para tener un circuito que haga puede hacer dos cosas en lugar de dos circuitos que hagan una cosa cada uno. Esto hace que para construir una CPU necesitemos menos transistores. Y menos transistores significa que la superficie ocupada por la CPU es mas pequeña y consume menos energía, y si es mas pequeña caben mas en cada oblea, y se reduce el coste de fabricación.
    6 K 51
  31. #31 PortgasDAce *
    #26 Como explica (de puta madre por cierto) #30 esto afecta a las diferentes operaciones que puede llevar a cabo varios transistores en conjunción. No a los diferentes estados de información que puede representar cada uno (que siguen siendo 1 o 0, """""deja pasar corriente o no""""").

    Es decir, actualmente si configuras X transistores para conformar una puerta NAND (es.wikipedia.org/wiki/Puerta_lógica) no podrán hacer nada más que esto. Esta tecnología que utiliza el germanio permitiría que un mismo grupo de transistores puedan conformar diferentes puertas lógicas (en funcion de cuales """"""permiten pasar la corriente""""" y cuales no) según las características de la corriente aplicada.

    Resumiendo muy mucho: con menos transistores puedes configurar el mismo número de puertas lógicas por lo que podrás meter más puertas en el mismo espacio y multiplicar por varios niveles de magnitud la potencia de los procesadores actuales sin aumentar consumo, calor, ni tamaño. Pero seguirán respondiendo a los mismos esquemas lógicos y no afectarán a los lenguages de programació conceptualmente (cosa que sí hacen las soluciones cuánticas).

    Imagínate una fábrica con cintas transportadoras fijas que responden a un modelo de producción. Ahora imagínate una fábrica con cintas transportadoras que puedes mover e interconectar de forma adaptativa y que pueden representar diferentes modelos de producción. Necesitarás menos espacio para producir de las diferentes formas pero lo que mueves será lo mismo, no dejan de ser cintas.

    Al menos es lo que entiendo yo, si #30 ve mucha sandez que me corrija, aunque no veo implicaciones en el lado de la programación... no soy muy fan de la electrónica digital y es probable que esté perdiendo algo xD .
    4 K 35
  32. #32 lectorcritico
    #30 Perfectamente explicdo, Claro y detallado.
    #31 Resumiendo son puertas logicas que puede funciona en modo AND, OR y no se mas estados. Evitas crear puertas AND u OR exclusivas que no usas todo el tiempo, porque aveces no se necesitan. Se evitan muchos los transistores ociosos.

    Supongo que ademas al tener menos ociosos ocupando sitio todo puede estar mas cerca lo que puede aumentar la velocidad del procesador. No sé si influye tanto la velocidad de la electricidad o son otras cosas como capacitancias ( llenar el cable corriente rapidamente), etc.
    2 K 25
  33. #33 PortgasDAce
    #32 "Evitas crear puertas AND u OR exclusivas" cuidado con la terminología, que la OR Exclusiva es un tipo de puerta xD xD (solo es verdadera cuando uno u otro son cierto, es falsa cuando ninguna de las entradas lo es o ambas lo son).

    es.wikipedia.org/wiki/Puerta_XOR

    Pero sí, es eso.
    2 K 26
  34. Molari #34 Molari
    #27 a veces ocurre. la primera vacuna ARN mensajero la crea un empresa muy pequeña, que se asocia Pfizer por logística.
    2 K 24
  35. #35 pcmaster
    El germanio se utiliza desde hace tiempo en la fabricación de diodos. No es un nuevo material, sino que quizá lo nuevo sea la manera de usarlo.

    es.wikipedia.org/wiki/Diodo
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  36. #36 --497994-- *
    #34 esa empresa "pequeña" tenía cientos de millones en financiación

    Şahin and his immunologist wife, Özlem Türeci, also began studying mRNA in the late 1990s, but waited longer than Hoerr to start a company. They plugged away at the technology for many years, working at Johannes Gutenberg University Mainz in Germany, earning patents, papers and research grants, before pitching a commercial plan to billionaire investors in 2007. “If it works, it will be ground-breaking,” Şahin said. He got €150 million in seed money.

    no quiero decir que las ideas no puedan convertirse luego en más, sino que usualmente si no llegan los gritones de i+d comprando todo lo que les haya interesado, es que no tienen demasiado futuro, porque lo que compran la mayoría de las veces tampoco lo tiene y es "por si suena la flauta"
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  37. Molari #37 Molari
    #36 mi punto es que de lo pequeño pueden salir grandes cosas.
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  38. #38 PortgasDAce
    #27 menuda cantidad de sandeces.
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