Del transistor al “memristor”, el microchip del futuro

El transistor fue el dispositivo que revolucionó la industria electrónica a mediados del siglo pasado; 75 años después algunos países y varios gigantes tecnológicos tienen ya puesto el foco en el microchip del futuro, aunque el nombre no es fácil: “memristor”.

Se podrán utilizar como gigantescas “memorias”, como redes neuronales artificiales, como interruptores de alta frecuencia o como encriptadores; de forma aislada o conectados entre sí para multiplicar sus potencialidades y prestaciones; y los investigadores están convencidos de que pronto van a estar integrados en todos los dispositivos electrónicos (teléfonos, tabletas, televisores, vehículos u ordenadores).

Países como Estados Unidos están ya invirtiendo cantidades que los investigadores califican de “astronómicas” en esta tecnología, y otros, como China, sitúan la importancia estratégica de los microchips al mismo nivel que su programa nuclear; los “memristores” serán la clave de todo.

Y uno de los principales investigadores del mundo de esta revolucionaria tecnología es el español Mario Lanza, quien desarrolla en la actualidad su actividad científica y docente en la Universidad de Ciencias y Tecnología Rey Abdalá de Arabia Saudí (KAUST, por sus siglas en inglés).

Mario Lanza acaba de publicar en la revista Science, junto a investigadores y tecnólogos de varios países y de algunas empresas multinacionales que lideran el sector de los microchips y los dispositivos semiconductores, un trabajo en el que analizan esta tecnología, el funcionamiento y las aplicaciones de estos dispositivos, el potencial que van a tener en todos los sistemas electrónicos y cómo van a contribuir a acelerar la computación en inteligencia artificial.

¿Cómo define “memristor” un científico que centra toda su labor en esta tecnología de vanguardia? Como un dispositivo electrónico que permite emular estados en un espacio muy reducido y consumiendo muy poca energía; capaz de realizar las mismas funciones que un transistor, pero ocupando mucho menos espacio y con un consumo muy inferior.

Es, además, la contracción de dos palabras inglesas (“memory” y “resistor” o resistencia), y muchas empresas y países han visto en ellos la solución más certera y eficaz para tratar de acabar con los “cuellos de botella” que están estrangulando en la actualidad a la industria.

El trabajo que ha dirigido Mario Lanza se enmarca en una iniciativa de la propia revista Science para conmemorar el 75 aniversario de la invención del transistor, la pieza clave en la fabricación de chips y microchips y base de todos los dispositivos electrónicos (teléfonos, ordenadores, electrodomésticos, vehículos o equipos médicos).

Los “memristores” permiten integrar miles de millones de transistores en un único chip y servirán además para mejorar las prestaciones de las gigantescas redes neuronales artificiales (sofisticados sistemas computacionales interconectados entre sí para favorecer el aprendizaje y el procesamiento automático y que se inspira en el funcionamiento del cerebro humano).

Mario Lanza se refirió a este dispositivo como “una navaja suiza” que va a revolucionar el diseño de los circuitos integrados, y ha observado que numerosas empresas - Fujitsu, Panasonic, Intel, Micron o Everspin, entre otras- ya los están comercializando como “memoria electrónica”, y otras, como IBM o la taiwanesa TSMC son las más avanzadas en el uso de estos dispositivos para implementar redes neuronales artificiales.

El investigador se mostró convencido de que ésta va a ser la pieza clave en toda la tecnología e industria electrónica. “Por sus altas prestaciones electrónicas, su versatilidad, su simple fabricación y bajo coste, estos dispositivos están llamados a ser integrados en todos los microchips del futuro”, manifestó.

Los microchips “son el elemento sobre el que se sustenta la civilización moderna; el producto más sofisticado fabricado por el hombre”, según Lanza, y auguró que los “memristores” se van a convertir en una de las industrias más potentes y determinantes en los próximos años, aunque también duda que un sólo país pueda controlar todos los elementos que se necesitan para dominar el sector: “maquinas, materias primas y talento”.

Y en ese sentido, el científico español apuntó a las oportunidades que pueden surgir en el marco del Proyecto Estratégico para la Recuperación y Transformación Económica del microchip (el llamado “PERTE Chip”) que ha aprobado el gobierno español, dotado con unos US$ 12,600 millones con el objetivo de convertir España en un referente en el sector de la nanoelectrónica y los semiconductores.