¿Qué es el nanómetro?

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¿Qué es el nanómetro?

por Equipo AllYourVideogames | 2 de junio de 2022 | Tecnología |


Tu sabes que es nanómetro? Esta es una unidad de medida que también se puede representar con el símbolo “nm”. Siempre que se anuncia al público una nueva generación de procesadores, uno de los datos que se revela es el nanómetro. A través de esta medida, es posible comprender cómo funciona la arquitectura de fabricación de productos en las empresas de semiconductores. 



Pero no es solo eso. A través de la medición nanométrica es posible seguir el progreso del mercado en lo que respecta a la miniaturización de la tecnología. Además, cuando comprendemos sobre este funcionamiento, también es posible comprender sobre los avances de los chips que se utilizan en los electrodomésticos como computadoras, refrigeradores, televisores, teléfonos celulares, etc.

Echemos un vistazo más de cerca a lo que es un nanómetro.

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¿Cuánto mide un nanómetro?

Imagen: Nano.gov

Esta unidad de medida está estandarizada por el Sistema Internacional y es muy relevante, siendo muy utilizada en la industria de los semiconductores. ¿Sabías que 1 nanómetro equivale a la mil millonésima parte de un metro? Este valor equivale a 1×1-10 m en notación científica o 9 en escala numérica.

Este sistema se utiliza para la medición a escala microscópica, pudiendo medir el área dentro de los microchips, tales como: SSD, GPU, módulos de memoria y procesadores. 


Para que te resulte más fácil entender lo pequeño que es el nanómetro, vamos a darte algunos ejemplos sencillos. Una hoja de papel tiene un grosor de aproximadamente 100 nanómetros, mientras que un cabello humano puede tener entre 80.000 100.000 y XNUMX XNUMX nanómetros de grosor.


El virus de la gripe, por ejemplo, tendrá un valor de 30 nanómetros de diámetro. Pero un ejemplo que quizás sea más efectivo es saber que un solo átomo de oro tendrá solo 0,3 nanómetros. Cuando se trata de algunos procesadores que hay en el mercado, pueden ser de hasta 14 nanómetros. 

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nanómetro procesador

En la industria de los procesadores, el nanómetro se utiliza directamente en el transistor, que es un componente responsable de la amplificación de la señal eléctrica, ayudando así a controlar la corriente eléctrica presente en los equipos y dispositivos electrónicos. Las unidades de procesamiento estarán compuestas por unas dimensiones muy pequeñas que estarán realizando cálculos y procesos sin parar.

Cuando se trata de fabricar un procesador, tenemos que lidiar con un proceso de varios pasos que puede ser bastante difícil de entender y poner en práctica. Es necesario extraer silicio de la arena y aplicar los átomos a una placa, con un proceso llamado fotolitografía. La arquitectura del procesador, donde se define la distancia nanométrica, es uno de los primeros pasos del proceso. 

En un chip, los nanómetros estarán midiendo la distancia entre los transistores presentes en la estructura. Entonces, si un procesador tiene una arquitectura de 7 nm, significa que fue desarrollado y diseñado para que los nanómetros tengan la misma distancia.


Cabe mencionar que siempre es importante mantener la distancia entre los nanómetros lo más pequeña posible, ya que los transistores ubicados dentro de un procesador actual, que puede tener miles de millones de transistores, son los encargados de procesar los datos.

Entonces, si se pueden expresar las distancias entre los componentes presentes en los procesadores, significa que ha ganado espacio para agregar millones de transistores sin necesidad de un procesador más grande. 


Además, cabe señalar que cuanto más grande es un procesador, mayores son las posibilidades de que tenga algún problema. Por lo que se evita a toda costa la producción de grandes procesadores. Pero esto no es una regla absoluta, es más una cuestión de practicidad, ya que cuanto más pequeño sea el procesador, más potencia tendrá.

Además, también tenemos el tema del ahorro de espacio y la posibilidad de aumentar la densidad de transistores.

Cuanto más pequeño sea el procesador, más rápido fluirá la electricidad a través de él, haciendo que la información viaje más rápido y aumentando la velocidad y la capacidad de operación. Así, la energía también encontrará menos resistencia, generando en consecuencia menos calor y menos consumo de energía eléctrica. Es decir, cuanto menor sea la escala, menor será la resistencia y el consumo de energía.

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Qué es el nanómetro: próximas generaciones

Como hemos visto, un procesador con una arquitectura de menos nanómetros también significa un mejor rendimiento. Con cada generación que pasa, los transistores son cada vez más pequeños y, por lo tanto, es posible colocar más y más de ellos en cada vez menos espacio. 



En 1965, Gordon Moore, cofundador de la empresa Intel, teorizó la llamada Ley de Moore. Según él, cada 18 meses se duplicaría la capacidad de una computadora, en el caso de avances en la investigación y fabricación de semiconductores, incluyendo la miniaturización de varios componentes.

Pero la Ley de Moore comenzó a ser cuestionada por varios ejecutivos de algunas empresas. Según ellos, el ritmo vaticinado por Gordon Moore ya se habría alcanzado, de hecho ni siquiera se habría respetado. Pero eso no es todo lo que se discute. Algunos investigadores también cuestionan el uso del nanómetro como unidad de medida estándar.


¿Qué es un nanómetro: dónde estamos en relación con el nanómetro?

Para que la tecnología avance cada vez más, es importante disminuir cada vez más los componentes electrónicos, ya que con esto tendremos espacio para procesadores más rápidos, potentes y económicos. Pero si lo pensamos por un minuto, podemos ver que este juego de reducir cada vez más los espacios no puede durar para siempre.

En algún momento, los espacios entre los transistores serán tan pequeños que estarán peligrosamente cerca de las dimensiones físicas del átomo. Cuando llegue a este punto, las leyes de la física cambiarán a leyes cuánticas, y casi todo lo que hablamos aquí puede ignorarse. 

Muchos creen que cuando la medida está entre 5 o 7 nanómetros, es imposible controlar cómo funcionará el procesador, ya que la distancia entre los transistores será tan pequeña que la energía saltará entre los espacios terminales. Pero ahí es donde empieza el mayor problema, ya que los procesadores y todo tipo de memorias funcionan así, porque es posible gestionar este paso de energía. 

Pero este problema se ha estudiado durante décadas, y se han llevado a cabo varias investigaciones en varios institutos de todo el mundo para intentar solucionar esta situación provocada por la barrera de los 5 nanómetros.

Se están considerando alternativas utilizando germanio, grafeno, nanotubos de carbono y otros con diferentes tipos de materiales e ingeniería.

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