Conoce los métodos que podrían acelerar los procesadores futuros y reducir el consumo de energía

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Esto es algo que se está estudiando gracias a los cables de cobre con cubierta de grafeno, ya que desde que se descubrió, los científicos han soñado con el uso de grafeno como un componente clave de los semiconductores.

El gran obstáculo que se ha encontrado es la dificultad de acceder a este material en grandes cantidades. Una nueva investigación en la Universidad de Stanford sugiere una interesante aplicación para el material, que se basa en utilizar cables de cobre recubiertos de grafeno, ya que tienen un rendimiento significativamente mayor que el alambre de cobre estándar enfundado en nitruro de tantalio. Además de ofrecer un aumento de rendimiento, se logra de que los hilos conductores sean más pequeños.

El problema es el que fabricando un cable más pequeño, se reduce la cantidad de metal que está disponible para que los electrones fluyan a través del mismo. Es decir, si por un cable pequeño pasamos la misma cantidad de corriente que en uno más grande, en el pequeño aumenta la resistencia, lo que provoca un exceso de calor.

Aquí es donde entra precisamente la investigación de Stanford, afirmando que la razón por la que de los cables de cobre son envueltos en nitruro de tantalio es para asegurar que el cobre no roce con los bordes del chip. De este modo se ha llegado a la conclusión de que la capa de nitruro de tántalo es aproximadamente 8 veces más gruesa que una capa equivalente de grafeno realizando la misma función. Eso será muy importante en el futuro, por ejemplo, para avanzar en el aumento de rendimiento de procesadores reduciendo su consumo energético, ya que permite que los cables conductores que formen parte del mismo sean mucho más delgados sin cambiar la cantidad de cobre.

grafeno

Hay que tener en cuenta que para este avance en la fabricación de procesadores será determinante que el grafeno actúa eficazmente como camino de conducción secundaria para el propio cable cobre. Para que os hagáis una idea, actualmente con el cableado que se suele usar se logra un aumento de velocidades entre el 4% y el 17%, dependiendo de la longitud del mismo. Sin embargo en los chips futuros los beneficios gracias al uso del grafeno podrían ser hasta un 30% más rápido utilizando mucho menos espacio. Estas son las principales razones por lo que estos cables podrían mejorar varios aspectos en el diseño de chips y el consiguiente consumo energético.

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Escrito por David Onieva

Fuente > ExtremeTech