Microchips: su pasado, presente y futuro

Los microchips están entrando en un nuevo mundo de posibilidades.

La inteligencia artificial (IA) y su enorme necesidad de potencia y velocidad están impulsando una nueva generación de innovaciones en microchips. Un ejemplo es el chip de IA que acaba de presentar la empresa tecnológica californiana Nvidia.

La empresa afirma que el chip puede realizar algunas tareas 30 veces más rápido que su predecesor, informa la BBC.

También ha presentado una línea de chips diseñados para ejecutar chatbots en automóviles y ha debatido sobre chips que pueden crear robots humanoides.

Pero, ¿qué son los microchips y cómo han cambiado nuestro mundo?

Un microchip es un conjunto de circuitos electrónicos en una pequeña pastilla de silicio, explica ASML, especialista en semiconductores.

El silicio es duro y quebradizo, como el cristal, y es el segundo elemento químico más abundante en la Tierra después del oxígeno. Está hecho de arena y tiene propiedades eléctricas y térmicas únicas para la fabricación de chips.

Una fecha importante en la historia del microchip es 1947, cuando se inventó el transistor, un precursor del microchip, en Bell Labs, una empresa estadounidense de investigación y desarrollo en telecomunicaciones conocida por sus innovaciones pioneras.

Los transistores son pequeños interruptores que activan o desactivan la corriente eléctrica. Hoy en día, un chip diminuto puede contener muchos miles de millones de transistores, explica la serie Made on Earth de la BBC.

En 1958, un ingeniero eléctrico de la empresa de electrónica Texas Instruments, Jack Kilby, creó el primer circuito integrado. Según el sitio de noticias electrónicas Electropages, este fue un avance fundamental para los microchips modernos.

Los circuitos integrados son pequeños chips electrónicos formados por componentes interconectados, incluidos los transistores.

Otra innovación fundamental se produjo en 1959, cuando el físico Robert Noyce desarrolló el primer circuito integrado monolítico, en una sola pieza, más práctico y que podía fabricarse en serie.

A principios de la década de 1960, la NASA contribuyó a impulsar el desarrollo de la tecnología de microchips por ser uno de los primeros organismos en adoptarla.

Sin microchips, la tecnología cotidiana -desde Internet hasta las calculadoras- sería cosa de ciencia ficción, sugiere el sitio de noticias Slate.

Los microchips han dado lugar a dispositivos electrónicos cada vez más pequeños, potentes y eficientes.

Por ejemplo, los ecógrafos suelen ser máquinas de gran tamaño que se transportan en carritos por hospitales y clínicas. Según Texas Instruments, gracias a la tecnología de microchips cada vez más pequeños, ahora pueden utilizarse como dispositivos móviles de bolsillo.

Los científicos están consiguiendo avances de última generación en la tecnología de microchips utilizando partículas de luz para transportar datos, en lugar de electricidad.

La startup Lightmatter, con sede en Boston, por ejemplo, utiliza la luz para multiplicar la potencia de procesamiento y reducir la enorme demanda energética de los chips utilizados en las tecnologías de IA.

La luz transmite información de manera mucho más eficiente desde el punto energético que las señales eléctricas que viajan a través de cables, explica la empresa a Reuters.

La startup alemana Semron está desarrollando un chip para ejecutar programas de inteligencia artificial localmente en teléfonos inteligentes, auriculares, gafas de realidad virtual y otros dispositivos móviles, explica el sitio de noticias TechCrunch.

En lugar de corrientes eléctricas para realizar los cálculos -la forma convencional en que han funcionado los chips informáticos-, los chips de Semron utilizan campos eléctricos. Esto mejora la eficiencia energética y reduce el coste de fabricación de los chips, afirma la empresa.

La IA generativa y la computación sostenible son dos tecnologías emergentes analizadas en el informe Top 10 Emerging Technologies of 2023 del Foro Económico Mundial.

En la actualidad, la IA generativa aún se centra sobre todo en la producción de texto, programación informática, imágenes y sonido, explica el informe. En el futuro, sin embargo, podría tener aplicaciones en el diseño de fármacos, los viajes espaciales, la producción de alimentos y otras industrias.

Por ejemplo, la NASA está estudiando sistemas de IA que puedan construir instrumentos ligeros para vuelos espaciales diez veces más rápido que en la actualidad, pero con un rendimiento estructural mejorado.

Una de las preocupaciones de la informática sostenible es buscar soluciones para hacer frente a la creciente demanda energética del procesamiento de datos debido a la multiplicación y avance de las tecnologías.

Desde las búsquedas en Google y el envío de un correo electrónico hasta el uso de aplicaciones de inteligencia artificial o metaverso, los centros de datos que procesan estos comandos consumen aproximadamente el 1% de la electricidad producida en todo el mundo, según el Foro. Esto no hará sino aumentar a medida que las personas y las tecnologías impulsen una mayor demanda de datos.

Pronto podríamos ver centros de datos de emisiones netas cero, creados mediante el uso de IA y otras tecnologías para reducir su consumo de energía y su eficiencia.