Ordenadores del futuro con un mínimo consumo de energía

Gracias a los microprocesadores magnéticos, consumen mucha menos energía que los actuales chips de silicio, los ordenadores que se desarrollarán en el futuro consumirán millones de veces menos energía que los actuales, según se desprende de una investigación de un equipo de científicos de la Universidad de California en Berkeley.

Concretamente se consumiría la mínima energía permitida por el segundo principio de la termodinámica, el llamada límite de Landauer (hace 50 años, Rolf Landauer usó la teoría de la información para calcular la energía mínima de una operación lógica, como una operación de AND y OR, de acuerdo a la limitación impuesta por la segunda ley de la termodinámica.)

La razón de ello es que los microprocesadores que usan barras magnéticas de tamaño nanométrico para la memoria, la lógica y las operaciones de conmutación podrían operar sin la necesidad de electrones en movimiento, a diferencia de los microprocesadores basados en chips de silicio, que funcionan con electrones que se mueven, generando una gran cantidad de calor residual.

Señala Brian Lambson, uno de los autores de la investigación:

Hoy en día los ordenadores funcionan con electricidad; desplazando los electrones en un circuito se puede procesar la información. Un equipo magnético, por el contrario, no implica electrones en movimiento, sino que puede almacenar y procesar la información utilizando los imanes. Si se fabrican estos imanes de un tamaño muy pequeño, se pueden colocar muy juntos para que interactúen entre sí. Así es como somos capaces de hacer cálculos, memorizar y llevar a cabo todas las funciones de una computadora.

Por el momento, el equipo de la Universidad de California han usado nanoimanes de alrededor de 100 nanómetros de ancho y unos 200 nanómetros de largo para poner a prueba experimentalmente la limitación de la eficiencia energética de un circuito magnético lógico simple y una memoria magnética. Mediante una serie de cálculos y simulaciones por ordenador Lambson demostró que una operación simple de memoria se puede realizar con una disipación de energía muy próxima, si no idéntica, al límite de Landauer.

La primera demostración exitosa de una operación lógica utilizando nanopartículas magnéticas se obtuvo en 2006 gracias al trabajo de investigadores de la Universidad de Notre Dame. Entonces, el equipo construyó una puerta lógica de tres entradas con 16 nanoimanes acoplados.

Fuente: http://www.xatakaciencia.com/