La escasez de chips es un tema recurrente en la actualidad debido a la crisis global que afecta a un gran número de industrias. Sin embargo, eso no significa que no se produzcan innovaciones en el mercado de los semiconductores. IBM y Samsung, por ejemplo, dieron a conocer los avances que han logrado en el desarrollo de un nuevo diseño para los semiconductores. Se trata de VTFET (Vertical Transport Nanosheet Field Effect Transistor), un método que permite acomodar los transistores de forma vertical en un chip.

Según las compañías, esta iniciativa se propone "reimaginar" la Ley de Moore para mantenerla en vigencia por varios años más. Con VTFET, IBM y Samsung prometen una alternativa a la tecnología implementada actualmente en los semiconductores y que se conoce como FinFET. Lo que se propone con el nuevo diseño es apilar los transistores en capas perpendiculares a la superficie de las obleas de silicio, en lugar de colocarlos a lo largo de la misma.

"Este nuevo enfoque aborda las barreras de escala al relajar las restricciones físicas en la longitud de la puerta del transistor, el grosor del espaciador y el tamaño del contacto para que estas características puedan optimizarse; ya sea para rendimiento o para consumo de energía", aseguran los especialistas.

El estudio de un diseño vertical para los transistores no es nuevo en la industria de los semiconductores; pero lo que proponen IBM y Samsung es realmente ambicioso. Si bien la alianza entre ambas compañías no pretende implementar el diseño VTFET en el corto plazo, sus creadores sí han dejado en claro sus beneficios.

"Con VTFET, demostramos con éxito que es posible explorar el escalado más allá de la tecnología de nano hojas en el diseño de semiconductores CMOS. En estos nodos avanzados, VTFET podría usarse para proporcionar el doble de rendimiento o hasta un 85 por ciento de reducción en el uso de energía en comparación con la alternativa FinFET escalada", explicaron.

IBM, Samsung y un nuevo diseño de semiconductores que reimagina la Ley de Moore

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Que IBM lidere una nueva innovación en el desarrollo de semiconductores no es una sorpresa. La compañía estadounidense fue la encargada de crear los primeros chips de 7 nanómetros en 2015. En tanto que en mayo de este año presentó el primer procesador de 2 nanómetros; el mismo es capaz de contener 50 mil millones de transistores en un chip del tamaño de una uña.

Con VTFET, IBM y Samsung quieren terminar con las limitaciones que han afectado al diseño convencional de los semiconductores. De acuerdo con las compañías, en algún momento la tecnología FinFET se quedará irremediablemente sin espacio físico para alojar más transistores; y esto sucederá porque será imposible continuar reduciendo el paso de las puertas y del cableado. Allí es donde la disposición vertical de los transistores brillará, según los investigadores. "Al orientar el flujo de corriente eléctrica verticalmente, las puertas, los espacios y los contactos ya no están restringidos de las formas tradicionales", indican.

Como ya hemos mencionado anteriormente, la innovación de IBM y Samsung no se verá aplicada en el corto plazo a productos de consumo masivo. Sin embargo, al cambiar el plano de desarrollo de los semiconductores se busca dar un salto fundamental que abra la puerta a dispositivos más potentes y, a la vez, energéticamente más eficientes. Según un vídeo publicado en las últimas horas, la tecnología podría utilizarse para que la carga de la batería de los smartphones dure "más de una semana"; o para lograr un abanico de funciones más amplio para los dispositivos conectados a internet, e incluso para aplicaciones relacionadas con la movilidad autónoma y la exploración espacial.