CIC nanoGUNE colabora con Intel para abrir camino a los futuros ordenadores

Según el investigador Ikerbasque Fèlix Casanova, que lidera el equipo del proyecto “MESO” en nanoGUNE, existen dos retos ineludibles que impulsan el cambio hacia nuevas tecnologías electrónicas. El primero, inherente a la propia tecnología CMOS (basada en silicio) que se utiliza hoy a gran escala, es que tiene un límite físico. “El número de transistores que se han podido ir integrando en un chip se ha ido duplicando cada dos años, pero este escalado tiene un límite y habrá un momento en el que si lo hacemos más pequeño dejará de funcionar porque perderemos el ‘control’ sobre los electrones. ¡No podremos hacer los transistores más pequeños!”, explica Casanova. El segundo reto está relacionado con la era digital. La enorme cantidad de información procesada y guardada en la actualidad supone una demanda de consumo eléctrico brutal. Según un estudio publicado en Challenges¹, el consumo de electricidad por el uso y transferencia de datos digitales podría representar el 20% del consumo mundial de electricidad para 2030. Por ello, “cualquier pequeña mejora en el ahorro energético de un ordenador, podría representar un gran ahorro global”, añade el investigador de nanoGUNE.

Fue en julio de 2015 en Hong Kong cuando se produjo el primer encuentro entre el mayor fabricante de circuitos integrados del mundo y el centro de investigación nanoGUNE. “En un workshop sobre espintrónica, que es mi campo de especialización, el Dr. Sasikanth Manipatruni (Intel) presentó públicamente por primera vez su propuesta de la lógica MESO y, paralelamente, mostró su interés por nuestra investigación sobre lo que llamamos ‘acoplamiento espín-órbita’, ya que era uno de los elementos clave de su propuesta”, comenta Fèlix Casanova.

Después de una fase inicial para analizar el potencial del trabajo conjunto, nanoGUNE ha firmado con Intel un proyecto de investigación cuyo objetivo es mejorar el rendimiento y el ahorro energético de las computadoras del futuro optimizando la tecnología MESO. El proyecto cuenta también con la participación del laboratorio del Premio Nobel Albert Fert en el CNRS/Thales (Francia) y un grupo de la Universidad de California, Berkeley (USA). El contrato firmado con la multinacional, que ascience de 650.000 dólares, ha permitido la creación de un equipo de trabajo específico para el desarrollo del proyecto.

“Es muy gratificante ver cómo algo que comenzó como una investigación fundamental puede terminar en una aplicación revolucionaria que puede cambiar el paradigma de la electrónica”, señala Casanova. “De momento, lo que tenemos entre manos es una muestra de lo que es posible hacer y de la innovación que puede llegar a la industria. Si al acabar el proyecto demostramos que el dispositivo es viable experimentalmente y cumple con los niveles de eficiencia que necesitan, es muy probable que Intel apueste por su explotación”, concluye el investigador de nanoGUNE.

¿QUÉ ES LA LÓGICA MESO?

Se han planteado varias alternativas para hacer frente al reto del límite físico de la tecnología CMOS y al del consumo energético, a la vez que se mejora la potencia de los ordenadores, teléfonos móviles, y demás gadgets tecnológicos. Una de las propuestas más maduras es la espintrónica, que cuenta con un gran potencial y está llamada a convertirse en una alternativa a la electrónica actual. “Los investigadores de Intel con los que colaboro han propuesto una lógica que permitiría mantener la Ley de Moore más allá del CMOS: la lógica MESO²”, apunta Casanova.

“La lógica MESO consta de dos partes. Una lee la información del bit magnético, en el que se prentende explotar un efecto cuántico muy singular denominado ‘acoplamiento espín-órbita’. La otra escribe el bit magnético a partir del efecto magnetoeléctrico de algunos materiales”, explica Casanova. “A nuestro equipo en nanoGUNE nos toca ahora encontrar los mejores materiales para que la señal que salga del bit magnético sea grande y el dispositivo sea factible tal y como está propuesto. El objetivo último del proyecto será el de integrar las dos partes en un dispositivo completo. “Las computadoras actuales tienen la memoria en un dispositivo (disco duro, RAM) y hacen las operaciones lógicas en otro (el microprocesador), por lo que se pierde tiempo y energía en transferir continuamente la información entre estos dos dispositivos. En un circuito MESO las dos partes están completamente integradas, y esto permitiría una gran mejora en el rendimiento”, destaca Casanova.