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Los chips de Intel basados en la tecnolog�a de proceso CMOS de 45 nanometros m�s reciente, tendr�n m�s transistores y operar�n a mayor velocidad y a menor temperatura que los microprocesadores fabricados con la generaci�n de proceso anterior, de 65 nm.
�ste es un adelanto bienvenido pero no necesariamente es una �gran� noticia, �cierto? Despu�s de todo, la densidad de transistores en los chips se ha venido duplicando peri�dicamente, como lo anticipa la Ley de Moore, por m�s de 40 a�os. Los primeros chips Penryn ser�n procesadores dual-core con m�s de 400 millones de transistores o bien procesadores quad-core con m�s de 800 millones de transistores. Usted podr�a pensar que estos chips no representan nada m�s que otro punto de referencia en la inexorable marcha de la Ley de Moore.

Pero estar�a equivocado; los chips no habr�an sido posibles sin un adelanto trascendental en la forma en que construimos un componente clave de los transistores infinitesimales contenidos en esos chips, llamado �pila de compuerta�. El problema b�sico que tuvimos que superar fue que hace unos a�os se nos acabaron los �tomos. Literalmente.

Para aferrarnos a la curva de la Ley de Moore, necesitamos reducir a la mitad el tama�o de los transistores, m�s o menos cada 24 meses. La f�sica determina que las partes m�s peque�as de esos transistores deber�an disminuir en un factor de 0.7. Pero existe una parte cr�tica del transistor que notamos no se puede reducir m�s. Es la delgada capa de aislante de di�xido de silicio (SiO2) que a�sla el�ctricamente la compuerta del transistor del canal a trav�s del cual circula corriente cuando el transistor est� encendido. Esa capa aislante se ha hecho m�s delgada y se ha reducido de tama�o con cada nueva generaci�n, m�s o menos 10 veces tan s�lo desde mediados de la d�cada de 1990. Dos generaciones antes de Penryn, esa capa aislante se hab�a reducido a escasos cinco �tomos de espesor.

No podr�amos reducirla ni siquiera una d�cima de nan�metro m�s (un �tomo de silicio tiene 0.26 nm de di�metro). M�s importante a�n, con un espesor de cinco �tomos, la capa aislante era ya un problema, ya que desperdiciaba energ�a permitiendo el paso de electrones. Sin una innovaci�n significativa, la industria de los semiconductores estaba en peligro de toparse con el temido �aguafiestas�, el problema insuperable por tanto tiempo esperado que pondr�a fin a la era de aumentos exponenciales peri�dicos de desempe�o de la Ley de Moore en memorias, microprocesadores y otros chips (y los buenos tiempos se habr�an ido con �l).

La soluci�n a esta crisis implicaba engrosar la capa aislante con m�s �tomos, pero de un tipo diferente, para conferirle mejores propiedades el�ctricas. Esta nueva capa aislante funciona lo suficientemente bien para detener la lluvia de electrones que consumen energ�a y que ha plagado los chips avanzados en los �ltimos cuatro a�os. Si la Ley de Moore se desintegra en el futuro previsible, no ser� debido a una capa aislante de compuerta inadecuada. Gordon Moore, cofundador de Intel y creador de la Ley de Moore, llam� a las alteraciones que hicimos para lanzar al mercado esta generaci�n m�s reciente de chips �el cambio m�s grande en la tecnolog�a del transistor� desde finales de la d�cada de 1960

Hallar el nuevo aislante fue dif�cil, sin embargo �sa fue s�lo la mitad de la batalla. El objetivo del aislante es separar la compuerta de silicio del transistor del resto del dispositivo. El problema es que una compuerta de silicio no funcionaba con el nuevo material aislante. Los primeros transistores producidos con ellas ten�an peor desempe�o que los transistores anteriores. La respuesta era agregar otro nuevo material a la mezcla, reemplazando la compuerta de silicio por una met�lica.

Quiz� no parezca gran cosa cambiar los materiales que se usan en un transistor, pero en realidad s� lo fue. La industria sufri� un cataclismo importante hace varios a�os cuando cambi� de interconexiones de aluminio a las de cobre y (al mismo tiempo) de revestimiento de SiO2 para esas interconexiones a diel�ctricos �low-k� qu�micamente similares. Y esos cambios no tuvieron nada que ver con el transistor mismo. No se ha escuchado mucho acerca de un cambio fundamental en la composici�n del transistor. La combinaci�n de la compuerta y el aislante, la pila de la compuerta, no ha cambiado de forma significativa desde que Moore, Andrew S. Grove y otros la describieron en octubre de 1969.

As� que cuando vuelva a encender su computadora y se sorprenda por la velocidad con la que procesa codificaci�n de video, recuerde esto: hay m�s cosas nuevas en su equipo que en cualquier otra computadora que haya tenido.