Un chip que funciona como una neurona, el "eslabón perdido" de la tecnología

Investigadores revelaron detalles de un chip que pretende hacer que las computadoras registren y procesen la información como lo haría un cerebro humano

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Se trata de una tecnología llamada memristor (o memory resistor en ingles, algo así como resistencia con memoria), que sería el eslabón perdido de la electrónica, ya que nos permitiría crear toda una nueva generación de computadoras.

Lo que empezó con una simple idea en los años 70 cobró vida hace unos años de la mano de ingenieros que demostraron que tal prodigio puede de hecho funcionar. Las propiedades electrónicas del memristor permiten al aparato disponer de una memoria más densa (es decir, con más capacidad por centímetro cuadrado) y rápida que las memorias flash tradicionales, pero tienen un problema: su producción es muy costosa.

Sin embargo, investigadores que participaron recientemente en el encuentro de la Sociedad Europea de Investigación en Materiales , dicen ahora que pueden producirse de forma mucho más barata utilizando técnicas semiconductoras.

Una idea que se convirtió en realidad

El memristor era, hasta 2008, tan solo una posibilidad teórica; ese año salió a la luz el primer prototipo funcional, 37 años después de que se formulara la idea de crear un dispositivo capaz de "memorizar" información incluso cuando la corriente está apagada y registrar estados más allá del uno y cero que son la base de la informática. Hasta ahora, la microelectrónica se basaba en cuatro pilares: capacitores, resistencias, bobinas y este cuarto elemento, cuya posibilidad matemática se había probado en los años 70. Fue recién en 2008 que se volvió realidad. Así reflejaba LA NACION el logro de los laboratorios de HP.

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En 2009 científicos lograron crear, en laboratorio, un memristor flexible , que abría la posibilidad de crear memorias capaces de doblarse sin dejar de funcionar.

Actualmente, las computadoras disponen de memorias RAM que, una vez desconectada la corriente, "olvidan" la información, en ocasiones generando el pánico en aquellos que olvidaron guardar algún que otro trabajo. Pero el memristor puede resistir el paso de la corriente eléctrica "recordando" cuánta corriente recibió la última vez.

Esta función de "recordar" funciona de forma similar a las neuronas en nuestro cerebro, donde el traspaso de señales eléctricas depende de las últimas señales que se recibieron. Teóricamente, estas propiedades eléctricas permitirían prenderlas en forma instantánea, ya que no tendrían que cargar información en la RAM, y conservar esos datos aún si el equipo se quedara sin batería. Lo que más interés genera, sin embargo es su potencial para la fabricación de memorias externas que sustituyan a las memorias USB o los discos de estado sólido, basados en tecnología Flash, y que a la vez tomen algunas funciones de la RAM.

"Estamos alcanzando los límites de lo que podemos hacer con memorias externas a la hora de aumentar la densidad de almacenamiento. Estos chips flash, además, emplean mucha energía para grabar y leer la información y no son tan rápidos como querríamos", expresó Anthony Kenyon del University College London (UCL), en Reino Unido.

Comercialización

Sin embargo, los investigadores están todavía trabajando para que el memristor dé el salto del laboratorio a la electrónica de consumo. Hewlett-Packard, cuyos ingenieros enseñaron al mundo el primer memristor funcional, ya tiene planes de sacar al mercado los primeros diseños de memristor, asociados con el segundo mayor fabricante de RAM del mundo, Hynix.

Los diseños actuales utilizan materiales exóticos y costosos, pero la verdadera revolución del memristor podría darse al hacerlos compatibles con las tecnologías de semiconducción ya existentes, que están hechas principalmente de silicio. Esto los haría más accesibles a la hora de integrarlos en la línea de producción. Ya se han hecho intentos en esta dirección, pero aparatos de este tipo reportados en 2010 resultaron ser muy delicados.

Un memristor de silicona

Ahora el Dr Kenyon, su estudiante Adnan Mehonica y colegas de la UCL, Francia y España, han dado con una mejor forma de fabricar memristors. El equipo estaba trabajando en aparatos de silicio cuando accidentalmente descubrieron que una película de silicio que se oxidó en sus aparatos (algo que pasa naturalmente cuando el silicio queda en contacto con el aire) se comportaba como un memristor.

 Un memristor flexible. Foto: Foto: Cnet.com

Mehonic estudió lo que sucedió en esta película oxidada y publicó sus resultados recientemente en el Journal of Applied Physics .

Lo que hallaron es que sus aparatos funcionaban mucho mejor que las memorias sólidas habituales. Tal y como describieron, este memristor consume una centésima parte de energía que las memorias externas actuales y es significativamente más rápido.

"Los dispositivos de memoria flash se encienden en 10.000 nanosegundos y en nuestro dispositivo no hemos podido medir cuán rápido es; nuestro equipo de medición llega a los 90 nanosegundos, así que debería ser más veloz que eso", dijo Kenyon.

Aunque la idea del equipo todavía está por detrás de otras fórmulas de fabricación de memristor, Kenyon espera que lo barato y simple de su diseño lo haga atractivo para la industria. "Todavía estamos en una primera etapa de discusión pero estamos hablando con grandes de la industria sobre su comercialización", informó..