Apilar los circuitos en vez de montarlos uno al lado del otro permite reducir la distancia que los datos tienen que viajar, mejorando el rendimiento y reduciendo el espacio. “Mientras apilamos chips uno encima de otro, nos dimos cuenta de que los coolers convencionales, pegados en la parte de atrás del procesador, no resulta efectivo,” dijo Thomas Brunschwiler, del laboratorio de IBM en Zurich. “Para explotar al máximo la potencialidad de los chips 3D, necesitamos enfriamiento entre capas,” agregó.

El calentamiento es visto como el mayor enemigo en la construcción de nuevos y más veloces procesadores; es el producto del movimiento de los electrones a través de los minúsculos cables que unen a los millones de componentes. A medida que más y más componentes se empaquetan en un chip (Intel lanzó un procesador con 2 mil millones de transistores) los problemas empeoran. Se habían propuesto varias soluciones, pero en el caso de los chips 3D, que parecen ser el futuro más promisorio en la computación, el método más efectivo para enfriarlos parece ser el de hacer circular agua alrededor de ellos.

El agua es bombeada a través de pequeñas cañerías de 50 micrones (millonésima parte de un metro) de diámetro y que atraviesan el procesador no sólo superficialmente sino entre las diferentes camadas . El agua es mucho mejor que el aire, ya que puede absorber más calor, por lo que son necesarias pequeñas cantidades para mantener los chips a temperaturas bajas. Esta técnica ya fue utilizada por Apple en algunos de sus computadores Power Mac G5, vendidos en 2004. Según IBM, su tecnología podría ser comercializada en aproximadamente cinco años.

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Actualmente existen dos tipos de memoria: la memoria “flash”, que no posee partes móviles y es empleada en general por reproductores de mp3 u otros dispositivos portátiles. Tiene la ventaja de que puede ser leída muy rápidamente, pero la escritura es más bien lenta y posee una tiempo de vida predefinido, ya que luego de algunas miles de reescrituras se daña y no puede ser más utilizada. Por el otro lado los discos rígidos poseen una capacidad mucho mayor y un precio por byte menor, pero al tener partes movibles tienen una desventaja mecánica intrínseca, lo contrario que con las memorias flash.

Las memorias “racetrack” poseen las mejores características de ambas tecnologías. Se trata de un pequeño nanocable con propiedades magnéticas, en el que una corriente eléctrica va grabando datos uno después del otro, y por eso el nombre “pista de carreras.” El dispositivo sería capaz de escribir y leer datos en menos de 1 nanosegundo (la mil millonésima parte de un segundo) y por ende siendo extremadamente rápido; almacenaría unas 100 veces más datos en el mismo volumen que las memorias actuales; no poseería partes movibles, consumiría mucha menos energía y además sería barato de producir.

“Ha sido una aventura excitante estar involucrado en la investigación de la spintrónica de los metales desde su inicio casi hace 20 años con nuestro trabajo en válvulas de spin,” dijo Dr. Parkin, uno de los investigadores principales. “La combinación de una física extraordinariamente interesante y de ingeniería de spintrónica de materiales, una capa atómica por vez, continua siendo un gran desafía al mismo tiempo que ofrece grandes recompensas. Las promesas de la memoria racetrack, por ejemplo la posibilidad de llevar cantidades enormes de información en su bolsillo, podría desatar la creatividad llevando a dispositivos y aplicaciones que nadie ha imaginado todavía.”

Los científicos creen que esta tecnología se afianzará de aquí a los próximos 10 años.

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