Sesenta años reduciendo el tamaño de los transistores

A finales de 1947, los laboratorios Bell inventaron de la mano de John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley el transistor, por el que recibieron el Nobel de Química en 1956. Basado en semiconductores como el silicio -deja pasar la corriente o la corta según su estado-, un transistor es algo parecido a un interruptor. Sesenta años después su descubrimiento está presente en la mayoría de los aparatos creados por el hombre gracias a la electrónica.

El transistor se aplicó de forma industrial, en primer lugar, a los aparatos de radio. Hasta entonces, las ondas sonoras se amplificaban para que las captara el oído humano mediante válvulas al vacío, muy grandes y costosas. El transistor, mucho más barato, y sobre todo más pequeño, permite amplificarlas igualmente, pues otra de las virtudes del transistor, además de cerrar o abrir el paso a la corriente o al audio, es dejarla pasar con mayor o menor intensidad. Así, en 1954 se vendió en EE UU la primera radio con transistores, en concreto con cuatro. Sin embargo, el primer aparato que montó un transistor fue un sonotone un año antes.

En aquella época, los transistores se fabricaban de uno en uno, y se aplicaban a radios, teléfonos o, incluso, ordenadores. Estos últimos realizan sus cálculos, procesan datos, reproducen DVD o visualizan fotografías basándose en una información binaria de únicamente dos posiciones. Concretamente del 1, que se obtiene cuando el transistor deja pasar la corriente, y del 0, cuando no. Sin embargo, para que los ordenadores pudieran desarrollar instrucciones más complejas, no valía con un único transistor. El reto fue comunicar muchos transistores y eso se consiguió con los circuitos integrados de transistores. A partir de aquí, la carrera fue vertiginosa.

Intel, el primer fabricante mundial de chips para ordenadores, ha mantenido la apuesta, lanzada por uno de sus fundadores, Gordon Moore, de duplicar cada dos años el número de transistores que se montan en un chip o procesador. A más transistores más órdenes se pueden dar, lo que redunda en mayor velocidad y mayor capacidad para realizar operaciones más complejas.

Hasta ahora, la apuesta se ha ido cumpliendo. De hecho, el primer procesador que montó la multinacional estadounidense, el 4004 en 1971, tenía 2.300 transistores. El último, el Core 2 quad, alcanza los 820 millones. Y todo eso en un cuadrado de silicio pulido del tamaño de un pulgar.

Semejante prodigio ha sido resultado de una vertiginosa apuesta por una miniaturización de dimensiones imperceptibles. De hecho, los milímetros son gigantescos y se miden en nanómetros (mil millones de veces más pequeño que un metro). El último procesador de Intel se ha elaborado en un proceso de producción a 45 nanómetros. Eso explica que el proceso de elaboración del nuevo chip dure 12 semanas.

Pero las exigencias del mercado, que busca ordenadores más rápidos y capaces de funciones mucho más sofisticadas, obliga a seguir reduciendo el tamaño. Antonino Albarrán, director tecnológico de Intel Iberia, asegura que todavía hay camino. De hecho, dentro de dos años se trabajará a 32 nanómetros y para 2020 se alcanzarán los 7 u 8, el límite. Para ello, los chip del futuro no serán planos sino tridimensionales. Eso sí, el ojo humano no podrá apreciarlo.