Los
electrones son la base de los actuales sistemas de computación, pero
tienen un problema: son lentos. La mejor alternativa a los electrones
sería un sistema basado únicamente en fotones, pero había otra barrera:
el almacenamiento. Esa barrera acaba de desaparecer.
La lentitud de los electrones en la arquitectura Von Neumann
es la razón por la que la velocidad de los procesadores apenas se ha
elevado en los últimos años. En lugar de ello hemos aumentado el número
de procesadores (núcleos) que trabajan en paralelo.
Los
sistemas que usan la luz para transmitir información no son nuevos en
absoluto. Tampoco son nuevos los procesadores ópticos y hasta se ha
logrado almacenar datos en forma de luz durante un cierto tiempo. Pese a
estos avances, había uno en concreto que se resistía: desarrollar chips
de memoria capaces de almacenar datos de manera completamente óptica
(sin pasarlos a electrones) y que mantenga esos datos intactos con el
dispositivo apagado. Un equipo de científicos de las universidades de
Oxford y Exeter, en el Reino Unido, y de Munster y KIT en Alemania ha
logrado desarrollar ese chip.
Un viejo conocido
La base
para ese revolucinario chip de almacenamiento óptico es una combinación
de antimonio, germanio y telurio conocida como GST. Puede sonar
futurista, pero en realidad se trata de un viejo conocido. Es la misma
sustancia que se utiliza en los viejos CD y DVD reescribibles.
El GST de
fase cambia de cristalino a amorfo según recibe luz o no. Al colocar un
pequeño chip de esta sustancia en un sistema de transmisión de fibra
óptica, el chip es capaz de registrar los pulsos de luz con gran
precisión y grabar en la sustancia ceros y unos de información.
El
material, por supuesto, no necesita presentación. Está de sobra
investigado y tiene una durabilidad de décadas, por lo que no hay
problema de que la información almacenada de esta forma se degrade
demasiado rápido. Para hacer las cosas aún mejores, si se utilizan
diferentes longitudes de onda (mediante la técnica conocida como
multiplexado), se puede escribir y leer información simultáneamente sin
pérdida de velocidad.
Del sistema binario al sistema de ocho estados
Aparte de
ser el “disco duro” de luz que muchos investigadores estaban esperando,
el chip tiene una peculiaridad adicional: si alteramos la potencia del
láser utilizado para leer o escribir, podemos registrar hasta 8 estados
intermedios entre completamente amorfo y completamente cristalino.
En teoría,
esos 8 estados permitirían desarrollar una nueva arquitectura
informática que no emplease ceros o unos, sino del cero al 7, lo que
multiplicaría por cuatro la cantidad de información almacenable en un
solo bit. Incluso se podría utilizar para almacenar parte del cálculo
necesario para procesar la información.
Por
supuesto, aún queda mucho por investigar en torno a los sistemas ópticos
antes de dar con un equipo que funcione completamente con fotones, pero
el de hoy es un paso muy importante en esa dirección. El sistema
también necesita miniaturizarse, pero sus creadores aseguran que es una
tarea sencilla comparada con la de interconectar esta memoria al
procesador mediante luz, el siguiente paso. [Nature Photonics vía IEEE Spectrum]
0 Comentarios