Microprocesadores: el cerebro de las tecnologías celebra su 40 aniversario

Invisibles y omnipresentes, pasan desapercibidos pero han cambiado nuestras vidas.
En la actualidad, gracias a los microprocesadores vivimos en un mundo inteligente. Desde que suena el despertador por la mañana para ir al trabajo hasta el vaso de leche que calientas en el microondas antes de ir a la cama, pasando por el cepillo de dientes eléctrico con el que nos lavamos todos los días, la televisión, la lavadora o el teléfono móvil con el podemos mantener contacto con familiares lejanos... la vida cotidiana de todos gira en torno a estos diminutos circuitos.
Conocido como el «cerebro electrónico», el procesador ha cumplido esta semana 40 años. El 15 de noviembre de 1971, Intel lanzó al mercado un invento que desencadenaría la revolución digital. La compañía japonesa Busicom, que fabricaba calculadoras, encargó a Intel la creación de una serie de circuitos para su nueva calculadora Unicom 141P; así aparecía el primer microprocesador del mundo, el Intel 4004. Esta innovación supuso el inicio de la informática tal y como la conocemos hoy.

«Hasta ese momento, Intel creaba sólo memorias, pero tras el encargo de hacer un chip para una calculadora, se les ocurrió hacer un chip programable que supiera lo que tenía que hacer», explica Antonino Albarrán, director de tecnología de Intel. «Desde entonces, toda nuestra vida está influenciada por esto», prosigue Albarrán.
El 4004 contenía 2.300 transistores, era un microprocesador de arquitectura de 4 bits que podía realizar hasta 60.000 operaciones por segundo, trabajando a una frecuencia de reloj de alrededor de 700 kiloherzios (KHz). «A diferencia del primero, los actuales contienen 1.000 millones de transistores, y su tamaño ha pasado de las 10 micras del 4004 a los 32 nanometros, un tamaño mucho más pequeño que un pelo humano (1.000 nanometros) e incluso que el virus de la gripe (100 nanometros)», comenta Albarrán.
«Estos aparatos han supuesto un gran impacto en muchos campos pero sobre todo en ciencias de la salud, ya que los electrocardiogramas, las resonancias magnéticas, las prótesis auditivas o los marcapasos, todos ellos con microprocesadores, han mejorado la calidad de vida de los pacientes», argumenta Pedro Gómez Vilda, catedrático de la Facultad de Informática de la Universidad Politécnica de Madrid. «Si nunca se hubiesen inventado, viviríamos como en los años 60, con falta de recursos médicos, telefonía rudimentaria, máquinas de escribir o correo escrito en papel, es decir un mundo rancio en celuloide casposo no mucho más avanzado de lo que vemos en ‘‘Cuéntame''», explica Gómez Vilda.
Para su fabricación, todo comienza con un puñado de arena, que está compuesta básicamente de silicio.
Desde la fase de diseño a la fabricación y, finalmente, al encapsulado, se trata de un proceso complejo y asombroso si pensamos que el silicio ha necesitado pasar por más de 3.000 transformaciones desde su recogida en los bancos de arena a su empleo en el PC.
«Los procesadores seguirán evolucionando hasta integrar más funcionalidades, lo que permitirá dispositivos más potentes, con menor consumo y mayor movilidad e integración», explica Carlos Fernández, responsable de Sistemas del Centro de Supercomputación de Galicia.

El héroe de las tecnologías
En estos 40 años, el chip ha llegado a todos lados. Y es que lo que empezó siendo un chip para una simple calculadora, se ha convertido en el cerebro de todo. No se hace notar pero este héroe especializado abarca todos los ámbitos: las turbinas eólicas, los tractores automáticos que remueven la tierra, plantan semillas y cultivan cosechas, los sistemas de tráfico, los electrodomésticos y dispositivos del hogar, los GPS de los coches, los cajeros automáticos, las máquinas dispensadoras o las máquinas de ejercicio de los gimnasia lo llevan.
En cuanto a si desaparecerán o no, Ignacio López, director técnico del Centro de Supercomputación de Galicia, cree que «sin duda serán sustituidos o quizás cambien tanto que no se parecerán mucho a los actuales. De hecho, la propia tecnología del silicio y en general de los semiconductores tiene los días contados». «En el futuro –continúa– tendremos cosas como la computación cuántica o la computación basada en sistemas biológicos».
 

El próximo, en tres dimensiones
«El año 2012 deparará un nuevo futuro para las tecnologías, ya que los nuevos chips tridimensionales van a reducir su tamaño de 32 nanometros a 22», comenta Albarrán. «Hasta ahora eran planos, pero su forma tridimensional va a permitir que éstos sean mejores, ya que consumirán menos e irán más rápido», finaliza.
«Con la llegada de los nuevos chips, los aparatos tendrán menor consumo y mayores prestaciones. No tendremos que cargar nuestro móvil con tanta frecuencia, por ejemplo», explica Fernández.
Los nuevos procesadores permitirán velocidades de proceso mayores y conjuntos de datos también más grandes. «No queda más remedio que organizar los procesadores en tres dimensiones para conseguir velocidades admisibles entre los diferentes elementos y aumentar la eficiencia energética», puntualiza López.