IBM ha superado a TSMC, Intel y Samsung al crear un chip de 0,7 nm con 100.000 millones de transistores para IA, rompiendo la barrera del nanómetro mediante un diseño en tres dimensiones.

• IBM ha superado a gigantes como Intel, Samsung y TSMC al desarrollar un innovador chip diseñado específicamente para la inteligencia artificial. Este componente destaca por alcanzar un tamaño de 0,7 nanómetros y contar con 100.000 millones de transistores, logrando este hito histórico mediante la implementación de un diseño tridimensional.

Una de las grandes estrategias tecnológicas de las compañías es conseguir meter más potencia en formatos más pequeños. Sucede con las baterías y sí, por supuesto, también con los procesadores. IBM precisamente acaba de presentar el primer chip del mundo con arquitectura de 0,7 nanómetros.

Para muchos esto puede que les suene a chino o que para ellos no tenga relevancia alguna, pero hablamos de una auténtica barbaridad en lo que a ingeniería se refiere. En concreto, han conseguido empaquetar en este tamaño microscópico 100.000 millones de transistores.

¿Cómo lo han conseguido? En lugar de seguir la misma idea de hacer cada vez más pequeñas las piezas horizontalmente, han cambiado por completo. La compañía ha bautizado a esta tecnología como NanoStack, una arquitectura en 3D que consiste en apilar los transistores unos encima de otros en vertical.

Para que te hagas una idea, los procesadores más potentes que existen hoy en día para ordenadores o móviles se mueven en la frontera de los 2 nanómetros. Lo que ha hecho este laboratorio es duplicar la densidad de componentes que tenían en sus propios prototipos de hace un par de años.

El problema es que a nivel físico parece que la horizontalidad está llegando a un límite. Es por eso que los ingenieros de IBM han comprobado que la única forma de mantener vivo este avance hacia algo cada vez más pequeño era empezar a construir hacia arriba.

Al crear esta estructura en tres dimensiones, han conseguido además mejorar en un 40% la memoria SRAM que va integrada dentro del propio chip, permitiendo que los modelos de inteligencia artificial puedan procesar datos más rápido que nunca.

¿Cuándo llegará al mercado el chip de 0,7 nanómetros de IBM y qué problemas podría tener?

En las pruebas de laboratorio, los resultados que ya ha comprobado IBM son realmente de otro planeta: rinde un 50% más y gasta un 70% menos de energía que los chips de 2 nanómetros que están luchando por ver la luz ahora gracias a la competencia.

Sin embargo, todo tiene una cara B y la mala noticia es que esta tecnología todavía está bastante lejos de llegar a las tiendas. La propia empresa calcula que, siendo muy optimistas, la producción en masa de estos componentes no empezará hasta dentro de cinco años como mínimo.

Sin ir más lejos, cuando IBM presentó su tecnología de 2 nanómetros en 2021, también prometió un cambio en cuestión de muy poco tiempo. La realidad es que es en estos años cuando realmente estamos viendo que esta tecnología empieza a ser una potencial realidad. Imagínate si ahora llevamos la escala a 0,7 nanómetros.

El principal problema de apilar transistores como si fueran pisos de un edificio es el calor. Cuando pones tantas piezas minúsculas juntas y pegadas en vertical, la temperatura del chip aumenta demasiado y eliminar ese calor hacia fuera es más difícil que en un procesador plano.

Además, encajar esas capas con una precisión microscópica durante el proceso de fabricación es algo realmente complejo si se busca hacer en masa; si las capas se mueven aunque sea muy poco o la separación entre ellas es demasiado delgada, los transistores sufren fugas de energía y dejan de apagarse y encenderse como deberían.

Esto es algo que la propia compañía sabe a la perfección y, conscientes de que no pueden solucionar todos esos cabos sueltos ellos solos, desde IBM han decidido aliarse con las compañías más grandes y expertas en lo que a maquinaria se refiere, como ASML, Lam Research y Tokyo Electron.

Pese a todo esto, esta novedad se queda, al menos por el momento, en un cajón. El mundo ahora está totalmente enfocado en la tecnología de 2 nanómetros, con Qualcomm y Mediatek luchando por integrar el proceso avanzado 'N2P' de TSMC para sus próximos procesadores, el Snapdragon 8 Elite Gen 6 Pro y el Dimensity 9600.