La ley de Moore no estaba muerta, estaba de parranda

Gordon Moore pasó 20 años avergonzándose de la ley que llevaba su nombre. En 1965 el co-fundador de Intel hizo una estimación empírica basada en observaciones sobre el mercado de los semiconductores. Según sus datos, el número de transistores por unidad de superficie se duplicaría cada año.

En 1975 revisaría aquella observación para indicar que el plazo sería en realidad de 24 meses, y de repente esa ley de Moore no se convirtió en una previsión, sino más bien en un guión (o un reto) de cómo tenía que evolucionar la industria de los semiconductores. Sin embargo hay muchos factores que nos están preparando para dejar de regirnos por esa ley: el futuro de los semiconductores tendrá pronto otros objetivos.

Una ley que ha dictado la evolución tecnológica durante décadas

La industria asumió que ese ritmo en la escala de integración era un objetivo asumible y alcanzable. Dos organismos -uno eminentemente norteamericano, la Semiconductor Industry Association, y otro global, la International Technology Roadmap for Semiconductors- lo tomaron como perfecto metrónomo de la evolución en semiconductores, y durante décadas hemos asistido a esa frenética carrera en la cual cada año veíamos como los procesos litográficos mejoraban para permitir más y más reducciones en las escalas de fabricación.

A esas reducciones les acompañaban mejoras en materiales o en el formato de los transistores (llegaban las tres dimensiones), lo que permitía un año tras otro respirar tranquilos: la ley de Moore seguía vigente y podríamos asegurar que nuestros procesadores serían más y más potentes y tendrían muchos más millones de transistores en cada nueva iteración.

Las cosas se han puesto más y más difíciles en los últimos años: los procesos fotolitográficos tienen aún margen de mejora -la tecnología extreme UV promete longitudes de onda de 13,5 nm cuando actualmente se usan longitudes de onda de 193 nm- pero aún así habrá un momento en que los transistores tendrán que ser tan pequeños (10 átomos de anchura si llegáramos a escalas de fabricación de 2nm en lugar de los 14 de algunos procesos actuales) que las garantías de un funcionamiento sólido y eficiente comenzarían a ser difíciles de dar.

Los tiempos cambian

Todo ello se ha unido a fenómenos y tendencias actuales como el auge de los dispositivos conectados: la Internet de las Cosas que promete hacer de nuestra vida una utopía (o distopía) de la hiperconexión ha cambiado el paradigma: ya no necesitamos una escala de integración asombrosa para disponer de procesadores más potentes: necesitamos más integración de distintos tipos de componentes. Los SoC que hoy en día concentran CPU, GPU y algunos componentes más (los smartphones saben muy bien de esto) serán aún más ambiciosos en este ámbito en el futuro.

La Internet de las Cosas demanda precisamente esa integración de sensores y componentes en un mismo paquete, y ese parece ser el reto del futuro. La ITRS publicará su próxima hoja de ruta en marzo, y sus responsables ya han adelantado en la revista Nature que los objetivos cambiarán: ya no estarán sujetos a esa ley de Moore que estaba comenzando a asfixiar a los fabricantes.

Incluso la todopoderosa Intel tuvo que cambiar sus planes y retrasar el lanzamiento de los Cannonlake de 10 nm, que no llegarán hasta 2017. Aquí Intel ha sido víctima de la ley de Rock, inversa a la de Moore. Según dicha ley, el coste de una planta de fabricación de chips se dobla cada 4 años, y a ello se suman los costes involucrados en la investigación en nuevos materiales y tecnologías de integración antes de implantarlas en esas fábricas.

Moore podrá relajarse un poco

Aunque la intención de la industria es la de aflojarse un poco el nudo de la corbata y migrar hacia objetivos que no la estrangulen, la evolución en tecnologías de fabricación seguirá existiendo y seguirá produciéndose, y de hecho hay muchas puertas abiertas en ese futuro que podría replantear de nuevo la validez de la ley de Moore o al menos una revisión de los plazos en los que se debe cumplir.

De hecho Intel seguirá como decimos preparando el salto a los 10 nm en los próximos dos años, pero no está claro cuándo será capaz -o siquiera si será capaz- de dar el siguiente salto en los procesos litográficos que según sus roadmaps situaría los 7 nm en la franja de 2018 y 2019 dejando atrás al silicio, y la de los 5 nm en la de 2020 y 2021, en la que ya están preparando los procesos denominados como nanowire FET, una evolución de los actuales finFET.

Para entonces los expertos afirman que la ley de Moore dejará de poder cumplirse, pero incluso entonces solo veamos una pequeña relajación más. El aprovechamiento de nuevos materiales -llevamos años hablando del grafeno-, de la superconductividad o la también prometida revolución de la computación cuántica podría volver a validar esa teoría e incluso revisarla a la baja. Puede que la ley de Moore esté ante un precipicio actualmente, pero también hay que tener en cuenta que esta ley sigue teniendo guardados unos cuantos ases en la manga.

En Xataka | 50 años de la ley de Moore, quizás la "ley" más incomprendida de la tecnología