¿Átomos por bit...?

Cuando todo funcione bien…¡prepárese, algo está a punto de fallar! (Murhpy, Ley del HappyEnd).

El recién fin de año -como otros tantos- vino a ser una especie de feria desenfrenada en la que los más destacados inventores  -y otros no tanto- mostraron sus últimos diseños, con la clara intención de usar el “espíritu navideño” como red para capturar nuestra curiosidad y convencernos de que -realmente- habíamos sido afortunados sobreviviendo tanto tiempo sin haber comprado sus propuestas.

La recién concluida CES 2012 fue solo un botón de muestra. Los dispositivos mostrados, en especial los de la familia “ligera” resultaron novedosos no solo en potencia general, sino también en las promesas de precios de mercado.  Cuando Asus presentó su tabletPC modelo Eee Pad MeMO ME370T, con un procesador de 4 núcleos (realmente 5), pantalla capacitiva de 7″, resolución de 1280 x 800, Android 4.0… más de uno de los competidores debe haber sentido un cierto escalofrío.

Sin embargo, no todo es felicidad, ya estábamos avisados, hay problemas con lo que viene a ser el -tal vez- eslabón más débil de este flamante sistema de piezas: la memoria.

El más simple de los usuarios puede imaginar fácilmente que incorporar imágenes a pantalla completa, animaciones a 30 cuadros por segundo y sonido acompañante, debe hacer un uso intenso del equipo, y requerir de mucha, MUCHA MEMORIA, y justo aquí viene el problema.

Los dispositivos de almacenamiento de estado sólido (SSD) recién están despegando -en lo relacionado con su capacidad en comparación con los discos duros a que nos hemos acostumbrado- y tal vez por esto vemos cómo el renglón “memoria” del muy nombrado Eee Pad MeMO ME370T aparece una cifra bien lacónica: 1 Gb, ampliable con microSD, pero reducida, dígase lo que se diga.

Hay que entender que venimos de un escenario -las computadoras de escritorio y portátiles- donde es totalmente normal contar con -al menos- 2 Gb de RAM y discos de apoyo en el orden de los 500 Gb como promedio, que también son usados -desde hace mucho- como extensión funcional de la RAM. Entonces, de pronto ¡volvemos atrás: hay que hacer maromas para que todo, incluido sistema operativo, programas y datos particulares entre en 1 Gb!

Obviamente, los desarrolladores han tenido en cuenta esta limitación objetiva, y hacen concesiones a cada paso, por lo que el sistema se reciente; de nada valen los 4 o 5 núcleos, ni la espléndida pantalla: no hay magia que disuelva este límite duro que desde siempre ha constituido el tema de la memoria en dispositivos móviles, llámense teléfonos inteligentes, tabletas, netbooks o ultraportátiles.

Obviamente, el ingenio humano es inconmensurable, las muestras de cómo nos hemos ajustado a limitadas condiciones vienen de tan atrás como el viaje del hombre a la luna (1969), cuando todo, TODO lo relacionado con programas de control de la nave y los datos para el ajuste de trayectorias y maniobras iban en … 4 Kbytes de memoria RAM (ni megas ni gigas) y 72 Kbytes de ROM (memoria de sólo lectura, que normalmente no puede ser alterada por el usuario), no discos duros, no discos flexibles. Pero, la escasez de memoria ni fue cómoda en aquel momento ni lo es ahora, y los fabricantes lo saben.

La ley de Moore apunta en éste sentido: la capacidad de cálculo se duplica cada 18 meses -aprox- dada la habilidad desarrollada para aumentar la cantidad de transistores instalados en un circuito integrado, a partir de reducir el espacio necesario por unidad: pasamos del micrón (µm=10^-6 metros) al nanómetro (nm=10-9 metros), y eso estuvo muy bien. Pero…aquí viene el problema: todo parece indicar que esta reducción no puede continuar pues la electrónica deja de funcionar según las leyes “convencionales” y los componentes -simplemente- fallan. Aunque Intel anuncia la llegada a límites extremos (14 nanómetros para 2014) con sus transistores 3D, todo parece indicar que el final de esta línea de trabajo se acerca, a más tardar entre 2014 y 2016.

Cuando HP anunciaba los memristores, estaba intentando “robarse la arrancada” en una carrera que tomaba otra dirección distinta a la de la miniaturización, en un cambio esencial de estrategia, que aún están por aplicarse y mostrar resultados que permitan seguir cumpliendo con el vaticinio de Moore.

Ahora es IBM quien presenta su propuesta, en un campo rayano a la ciencia ficción. Yendo a nivel de la física de los átomos, el estudio plantea que se necesitan -aproximadamente-un millón de átomos en el dispositivo de almacenamiento para soportar un bit de información. Si la propuesta se sostiene y salva las posibles barreras impuestas por los sistemas de producción, IBM debe lograr llevar esta relación a la -asombrosa- cifra de solo 150 átomos en el dispositivo de almacenamiento por cada bit de información.

Significa una mejora en la densidad de almacenamiento (siendo cautelosos, IBM anuncia un aumento de 100 veces la actual) que puede permitir multiplicar la capacidad de nuestros dispositivos sin tener que enfrentar los riesgos de continuar con la miniaturización. Realmente, a nivel de laboratorio, en condiciones bien especiales, se logró llevar la relación a solo 12 átomos por cada bit almacenado, pero ésta cifra no se puede llevar a la práctica cotidiana.

Ahora el problema está en la posible puesta en práctica de la propuesta de IBM. Se habla de un plazo de entre 5 y 10 años para el desarrollo de los primeros dispositivos. Obviamente, los competidores de esta carrera no van a quedar de brazos cruzados, habría que ver cuantas cosas podrán pasar en este período.

Si -haciendo uso de la imaginación- volviéramos entonces a pensar en la propuesta de Asus, el tabletPC tendría una memoria de 100 Gb, lo que comienza a sonar mucho mejor, pero…¡ahora el problema es el tiempo!