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martes, julio 12, 2011
Procesadores Magnéticos: 1 millón de veces menos energía que los eléctricos
eliax id: 8833 josé elías en jul 12, 2011 a las 01:59 AM ( 01:59 horas)
Computación MagnéticaHoy día toda la industria de microprocesadores (es decir, los "chips" que le dan inteligencia a nuestras máquinas) funciona en su modo más fundamental, de exactamente la misma forma, independientemente de cual sea el fabricante, o la potencia del chip: Todos funcionan moviendo electrones de un lugar a otro.

El problema es, que en términos de eficiencia energética, esta es una operación bastante costosa (y la razón principal por la cual la batería de tu laptop o celular se descarga tan rápidamente), pero ahora una investigación de punta realizada en la Universidad de California, Berkeley, promete hacer que en un futuro los microprocesadores (y transistores) de hoy día aparenten dinosaurios...

La investigación se centra en una novedosa técnica que no utiliza electrones para mover información en un chip, sino que utiliza magnetos/imanes, en efecto creando una nueva forma de computación que podríamos llamar "Procesadores Magnéticos". Es decir, en vez de transferir o almacenar información por medio de transferencia de electrones, la idea es trasferir/almacenar por medio de los efectos magnéticos que un imán tiene sobre otro.

La importancia de esta investigación es que según estudios teóricos, y posteriormente experimentales, una procesador que funcione a base de magnetos en vez de electrones sería 1 millón de veces más eficiente en términos energéticos que uno tradicional de hoy día.

En otras palabras, en un futuro podríamos tener dispositivos de computación móvil que durarían años y no solo horas, antes de tener que ser recargados una vez más.

Según los estudios, circuitos creados con esta técnica funcionarían en lo que se llama el Límite de Landauer. Rolf Landauer fue un científico que hace 50 años calculó la mínima cantidad de energía necesaria para hacer un operación lógica en un circuito. Específicamente, un circuito con esta nueva técnica disiparía apenas 18 milielectrón-voltios a temperatura ambiente, o 6 órdenes de magnitud inferior a un circuito de hoy día.

Noten que esta es una investigación que apenas se inicia, por lo que tardarán años para que veamos los frutos de esta investigación, sin embargo lo interesante de esto es que nos habla sobre lo que veremos en un futuro no lejano, con dispositivos equivalentes a las supercomputadoras de hoy día, en la palma de la mano.

Así que si combinamos esta noticia de hoy, con esta de hace un par de años, solo podemos llegar a la conclusión de que cerebros sintéticos no están tan lejos en el futuro como muchos se imaginaban...

fuente

autor: josé elías
30 comentarios
Ciencia , Futuro Digital , Hardware
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Comentarios

  • El tema parece interesante, pero me gustaria saber que le pasaria al procesador si este se viera influenciado por un campo magnetico exterior.
    Es decir, lo mismo hacercandote a un transformador o a un potenten iman, el procesador se volveria "intestable..."
    Imagino que como bien dices queda mucho camino por recorrer y ese debe ser uno de los principales problemas...
    #1 Dixman (enlace) - julio 12, 2011 - 04:06 AM (04:06 horas) (responder)

    • Dixman,

      Ciertamente es un reto, pero nota que los discos duros de hoy día ya almacenan información por medios magnéticos, y pocos se quejan de que funciona mal :)

      Ciertamente hay que tomar precaución (como el hecho de que no debemos poner un disco duro justo al lado parlantes con grandes imanes).

      Sin embargo, ¡muy buena observación de tu parte! (la cual en el artículo fuente mencionan, aunque desde otro ángulo)
      #1.1 José Elías (enlace) - julio 12, 2011 - 04:09 AM (04:09 horas) (responder)

      • El tema es muy interesante y me parece un buen avance pero aunque estos procesadores consuman menos , no significa que las baterías duren años , ya que para se la batería deberías estar al 0 absoluto o aislado cada electrón por un campo magnético , ya que los eletrones de la batería chocarian entre ellos y se irian gastando igualemente , con lo que durarian más pero se gastarian como mucho en una semana o dos. Incluso sin gasto energetico al usar los procesadores si tu dejas tu movil apagado muho tiempo se acaba gastando igual .
        Es una observación mía pero creo que es correcta , aclaremelo si no es así .
        gracias ,

        alvaro
        #1.1.1 alvaro - julio 17, 2011 - 06:52 PM (18:52 horas) (responder)

  • Mencionas que utiliza imanes pero no mencionas como, algo muy importante tambien.
    #2 Anonimo - julio 12, 2011 - 04:45 AM (04:45 horas) (responder)

  • que bien, una excelente noticia que promueve el ahorro de energía, lo que conlleva a un cuidado mejor del planeta
    #3 feber - julio 12, 2011 - 04:54 AM (04:54 horas) (responder)

    • esperemos que las patentes no se usen para otras cosas en este caso...
      imagino que este tipo de noticias no deben ser del agrado para las empresas energeniticas "...durarian años" WOW!!!
      excelente noticia!
      saludos
      #3.1 ehh - julio 12, 2011 - 10:20 AM (10:20 horas) (responder)

  • Bueno me parece un poco prematuro decir que tardariamos años en necesitar recargar nuestros dispositivos. Lo normal es que un dispositivo electronico cuente con algo mas que un procesador, como por ej una pantalla que consumiria la bateria antes de 1 semana.

    Por otro lado no se menciona la velocidad de proceso del procesador, si no resultase practico, ¿de que nos vale que consuma poco? Seguro que tiene un campo practico de aplicacion, pero dudo que se pueda aplicar en los mismo escenarios que un procesador actual de ultima tecnologia.
    #4 McA - julio 12, 2011 - 07:26 AM (07:26 horas) (responder)

    • Si, yo opino lo mismo, la noticia sin duda es apasionante, pero creo que Elias se he dejado llevar por al pasion de la noticia al decir "años" ya que la pantalla y la gestion de las memorias aun consumen demasiada energia como para que una bateria dure "años". Si que las baterias podrian durar el doble o el triple o algo asi, lo cual sigue siendo una gran noticia, y con el tiempo y el uso del grafeno en las pantallas, o quien sabe que otra cosa, y las mejoras en las baterias de litio 2.0 o 3.0 o alguno de tantos prototipos que se estan estudiando... con todo esto si que con el tiempo es posible que un portatil o movil o similar pueda tener una autonomia tal vez de 1 o 2 semanas en un portatil (en uso) y de un mes en un movil (en uso), en reposo hablamos por supuesto de multiplicar por 3 ese tiempo mas o menos.
      #4.1 Partiendo de Cero . Com (enlace) - julio 12, 2011 - 10:23 AM (10:23 horas) (responder)

      • Pensa que las pantallas LCD tienen millones de transistores funcionando continuamente por eso son TFT.Que pasaria si se reemplazan por estos nuevos magneticos? Solo quedaria el consumo del backlight que son de led los cuales van a seguir avansando mucho.Tenes tambien las e-boock de amazon los cuales no tienen backlight estos, tambien podrian mejorar y hacerse mas rapidos. en fin hay mucho. Pero creo que se llegara al punto de no tener que preocuparnos por la carga de la bateria, pues en consumos tan bajos con solo adosarle un panel solar a la tapa mantendria la carga aun si no esta mucho tiempo expuesta a la luz.
        #4.1.1 IvaN - julio 12, 2011 - 02:27 PM (14:27 horas) (responder)

    • ¿Y de verdad crees que solo veremos avances en sistemas de computación mientras memorias y pantallas se quedan estancadas sin evolucionar?
      #4.2 José Elías (enlace) - julio 12, 2011 - 11:01 AM (11:01 horas) (responder)

      • +1000
        #4.2.1 Manuel R. - julio 12, 2011 - 12:18 PM (12:18 horas) (responder)

      • no hombre no, como ya he dicho antes, el grafeno en las pantallas y (entre otras opciones) y la constante evolucion en las memorias en diversos caminos como puede ser el mundo cuantico, o simplemente la miniaturizacion en el campo de la nanotecnologia, nuevos metamateriales donde poder aprovechar cualidades de la fisica newtoniana mas alla de lo que se ha hecho hasta ahora... etc etc.

        Esta claro, como dije en mi comentario anterior, que pantallas y memorias cada vez seran mejores y consumiran menos energia (o no, porque pueden mucho mejores, mas pequeñas y mas delgadas pero tal vez a causa de la ultra delgadez no se pueda bajar el consumo, es algo a tener en cuenta, no se sabe realmente que pasara).

        Pero en cualquier caso una pantalla siempre tendra un consumo relativamente elevado mas que nada por el refresco de pantalla que de media podemos hablar hoy dia de 100 hz y eso cada segundo al final es mucha energia. Y lo mismo con la ram que se graba y borra constantemente.

        pero como bien dices, si que creo que las baterias podran alargar si vida mucho, tal vez no años, pero multiplicar por "x" si duracion.
        #4.2.2 Partiendo de Cero . Com (enlace) - julio 12, 2011 - 12:36 PM (12:36 horas) (responder)

        • El problema es que asumes que las pantallas del futuro serán como las de hoy. Debes entender que existen muchas otras formas de desplegar información.

          Hoy día un campo de estudio es emular la forma en que las mariposas despliegan sus vistosos colores con luz ambiental en sus alas. Esa tecnología en teoría requeriría de prácticamente cero energía para desplegar una imagen estática, y de muy baja energía para imágenes en movimiento (incluso ya ha inspirado al menos un par de tecnologías inspiradas en e-readers hoy día).

          En otras palabras, el hacer predicciones basadas en limitantes actuales, no es una buena estrategia para predecir el futuro. Hay que ver más allá en la fila de la navaja de la innovación en los laboratorios más avanzados del mundo para uno tener una mejor idea sobre el futuro.
          #4.2.2.1 José Elías (enlace) - julio 12, 2011 - 02:31 PM (14:31 horas) (responder)

        • Una pantalla de LCD no refresca ni a 50 ni 200hz, esa es la capacidad de desplegar un cuadro nitido y definido, en realidad y si te fijas bien cada sub-pixel LCD se refresca muchisimo mas rapido, esto es para dar la sensacion de medios tonos.Es un cristal especial que se polariza pero si se mantiene una tension constante(continua)regresa a su estado anterior por ello es que se trabaja con tensiones alternas.en si el LCD consume muy muy poco.Fijate si tenes una calculadora rota o un relosj lcd roto sacale el LCD y con solo tocar los pines estos activan los segmentos. HU! no era tema de esta nota. perdon.!
          #4.2.2.2 IvaN - julio 12, 2011 - 03:50 PM (15:50 horas) (responder)

  • ya soy varias noticias de cosas asombrosas que vendran en el futuro, en medicina, en electronica, en computacion etc..
    ojala siga aqui para disfrutar todas estas cosas

    me da mucha alegria estas noticias jjeje
    #5 lelouch - julio 12, 2011 - 10:11 AM (10:11 horas) (responder)

  • Hola, me fastidia tener que ser tan escéptico, pero... ¿cuanto creeis que tardará en llegar esa tecnología a la vida cotidiana del usuario normal?.
    Sinceramente, no creo que estemos vivos para verlo.
    Desgraciadamente las empresas electricas, y de otros tipos que ahora no vienen al caso, tienen demasiado poder, y/o pueden ejercer la suficiente presión sobre los políticos (aúnque con un buen maletín lleno de $ o €, poca presión es necesaria con estos tipos), para que eso no llegue a ninguna parte. Pensad en, por ejemplo, lo que duran las pilas de los remotos de la tv, duran un tiempo "aceptable"; Panasonic fabrica televisores, y pilas, le interesa que sigas comprandoles. Las pilas recargables promueven el consumo energético en el hogar.
    Son todo veneficios para las grandes corporaciones, pero no para nosotros.
    Otra cosa que me ha venido a la cabeza, y es, el motor de agua, si un coche ya puede funcionar con este, ¿porque no se comercializa ninguno?, porque obviamente no les compensa.
    En fin, esto es lo que hay.
    Saludos.
    #6 Ivan - julio 12, 2011 - 12:54 PM (12:54 horas) (responder)

    • Iván,

      En realidad no eres escéptico, eres negativista... :)

      Si alguien te hubiera dicho hace 20 años que un iPhone iba a ser más poderoso que las supercomputadoras de esos años, y que cabría en la palma de tu mano, ¿le hubieses creído? Y sin embargo, aquí está.

      No subestimes el crecimiento *exponencial* de la tecnología. Lo que antes se lograba en 20 años ahora se logrará en 5, y después en 1. Mientras pienses linealmente no podrás nunca predecir con certeza hacia donde se moverá la tecnología próximamente...
      #6.1 José Elías (enlace) - julio 12, 2011 - 02:34 PM (14:34 horas) (responder)

      • Bueno, no es eso, creo en lo que dices, y debería ser así, pero piensa que en cuanto hablamos de gasto energético, a las grandes de este campo se les riza el pelo de pensar que la gente quiere ahorrar, si eso se lograse, las facturas serían cada vez más altas.
        Como ejemplo, España, desde hace un par de años a subido el precio de la luz unas cuantas veces, si no me equivoco más de 10, y desde que empezarón estas subidas, ya se paga más de un 50% por el mismo consumo de antes de las subidas. Desde luego que soy negativo, pero como en estas cuestiones ellos parecen llevar la batuta, pues me pongo en lo peor para que el palo sea menos fuerte.
        #6.1.1 Ivan - julio 12, 2011 - 07:18 PM (19:18 horas) (responder)

        • Iván,

          Míralo de esta manera (utilizaré tu propio ejemplo): Si alguien inventa una manera mucho más eficiente y barata de minar energía, es cierto que esto no podría ser del agrado de muchas de las empresas gigantes que se mueven en ese espacio (o al menos, de las que le falten visión), ¿pero no crees que habrán decenas de empresas dispuestas a destronar a esos gigantes y a asegurarse por todos los medios de mercadear estas nuevas propuestas?

          Eso es *precisamente* lo que sucede constantemente en los mercados (mira como Microsoft destronó a los Mainframes de IBM, o los celulares inteligentes destronaron a Nokia, o Google destronó a AltaVista, o Amazon a las editoras tradicionales, etc etc etc).

          Hay que dejarse un poco de las conspiraciones y ver la realidad...
          #6.1.1.1 José Elías (enlace) - julio 12, 2011 - 07:33 PM (19:33 horas) (responder)

        • +1, io tambien soy asi :) y pienso eso tambien
          #6.1.1.2 Don Jerson - julio 13, 2011 - 02:08 PM (14:08 horas) (responder)

    • Debo decirte que creo que un motor funcionando con agua como combustible es tecnicamente a mi entender imposible.Segun entiendo la molecula de agua es muy estable y para separarla en sus componentes se requiere mucha energia.En un caso ideal , sin perdidas energeticas de ningun tipo, seria la misma cantidad de energia que entregaria al ser unidas en una combustion perfecta, hablo del oxigeno con el hidrogeno.Por lo que no restaria energia utilizable.Ley de conservacion de la energia y masa. Saludos!
      #6.2 IvaN - julio 16, 2011 - 03:04 PM (15:04 horas) (responder)

  • Pregunta a eliax.

    ¿Por qué grandes descubrimientos que se dieron hace muchos años apenas se están poniendo en práctica?
    #7 Christopher (enlace) - julio 12, 2011 - 02:36 PM (14:36 horas) (responder)

    • Porque una cosa es hacer el descubrimiento, y otras es tomar ventaja de este en la práctica.

      Para que tengas una idea, casi todas las tecnologías que utilizamos hoy día en un celular (desde la antena y sus procesadores, hasta la pantalla y sus sensores) se sabía por décadas que iba a ser posible.

      El reto sin embargo es poder fabricar estas soluciones (1) de forma confiable y (2) a un costo aceptable.

      He aquí un excelente ejemplo: Sabemos que en teoría algún día podremos viajar a una velocidad cercana a la de la luz, pero ¿cómo?. Nota que responder a ese "¿cómo?" es solo una punta de un témpano de hielo, pues después surgirán decenas de otras preguntas como ¿Y cómo manejaremos la dilatación del tiempo con respecto a la Tierra? ¿a dónde iríamos primero? ¿qué sucede si chocamos contra algo? ¿enviaríamos humanos o seres sintéticos a esos viajes? etc.

      De forma similar, del experimento a la práctica, con cualquier tecnología, existe un gran camino por recorrer, sea en el desarrollo de una nueva tecnología de microprocesadores, pantallas, baterías o generación de energía.

      Lamentablemente, este blog se especializa en tecnologías de punta que apenas se dan a conocer al público, razón por la cual tardarán más años de lo normal en ver realidad muchas de estas cosas que si la leyeran en otros medios ya cuando estén casi en el mercado.
      #7.1 José Elías (enlace) - julio 12, 2011 - 02:55 PM (14:55 horas) (responder)

  • que pasara si alguien le acerca un iman de neodimio al procesador?
    #8 Cibertech - julio 12, 2011 - 04:01 PM (16:01 horas) (responder)

  • Va! y esos que comentan asustados diciendo que qué pasaría si se le arrimara un imán.. no se ponen a pensar que podríamos ponerle un tipo de escudo magnético ? (magnetic shield)
    #9 Jonás - julio 12, 2011 - 07:03 PM (19:03 horas) (responder)

  • No se si se a dicho! pero para el tema de las baterias de los coches electricos creo que esto puede marcar un antes y un despues!! baterias que te duren 1 mes! seria una pasadaa!!
    #10 Pujol - julio 12, 2011 - 09:08 PM (21:08 horas) (responder)

    • Pujol,

      Por el momento esto no ayudará con ese tema, ya que esto en realidad solo aplica para componentes electrónicos y su consumo eléctrico al hacer operaciones lógicas.
      #10.1 José Elías (enlace) - julio 12, 2011 - 09:16 PM (21:16 horas) (responder)

  • Pregunta a eliax.

    En que podría influenciar este descubrimeiento a los futuros ordenadores cuánticos/ópticos?

    Posdata: personalmente me es un misterio el CÓMO funcionan los procesadores cuánticos, si puedes darme una explicación sencilla, te lo agradecería
    #11 Gabriel - julio 12, 2011 - 09:59 PM (21:59 horas) (responder)

  • interesantisimo
    #12 Don Jerson - julio 13, 2011 - 01:53 PM (13:53 horas) (responder)

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"Me encantó el mensaje que Elias quiere dar en este mensaje, no nos dice que creamos o no creamos en algo, sino que nos preguntemos en que creemos y donde se encuentran las evidencias en cada creencia.

No hay nada peor que la Fe ciega y el fanatismo en algo dando por hecho verdades que no son propias y te imponen ya sea religión o que un humano viene del mono... todo es bueno preguntárselo antes de creerlo y ponerlo en la balanza de las pruebas científicas."

por "Rain" en dic 19, 2013

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