Saltar al contenido
Mano robótica escribiendo en el teclado de una computadora

6 sorprendentes innovaciones para el futuro de la computación

Por Dan Wellers, Fawn Fitter | 5 minutos de tiempo de lectura

A medida que los transistores de silicio se vuelven tan pequeños que desafían las leyes físicas, las técnicas de fabricación ya no logran seguir el ritmo. Esto señala el límite máximo de la Ley de Moore, que postula que el número de transistores de un microprocesador (y por lo tanto, su poder computacional) puede duplicarse cada dos años. ¿Pero eso significa que la era del cambio exponencial impulsado por tecnología está a punto de terminar?

placeholder

De ninguna manera.

 

La Ley de Moore no es una verdad inmutable, como la gravedad o la conservación de energía. Fue más bien una profecía autocumplida: fijó expectativas para los fabricantes de chips, y ellos las cumplieron. Esto ayudó a alimentar una insaciable hambre mundial de potencia computacional, y esa demanda no va a desaparecer solo porque los microprocesadores de silicio llegaron a su límite. Así que ahora tenemos que explorar nuevas formas de poner más potencia en espacios cada vez más pequeños.

placeholder

¿Desea tener un resumen rápido?

Lea “The Future of Computing: Post-Silicon Computing”.

El futuro de la computación está tomando forma con transistores hechos de materiales que no son silicio. Se aplican enfoques que no tienen nada que ver con la velocidad del transistor, como el deep-learning y el crowdsourcing de potencia informática para crear equivalentes a supercomputadoras distribuidas. Esto incluso podría redefinir la computación en sí misma.

placeholder

Estos son algunos de los puntos de referencia en las nuevas fronteras de la computación:

  • Transistores de grafeno: el grafeno –de un átomo de carbono de espesor y más conductor que cualquier otro material conocido (ver "The Super Materials Revolution")– se puede enrollar en tubos diminutos y combinar con otros materiales 2D para mover electrones más rápido, en menos espacio y con menos energía incluso que el transistor de silicio más pequeñoPero hasta hace poco, la producción de nanotubos era muy desordenada y propensa a errores como para ser viable comercialmente. No obstante, en 2019, un equipo de investigadores del MIT desarrolló un proceso para crear un microprocesador de nanotubos de carbono de 16 bits que ejecutó con éxito las instrucciones para imprimir un mensaje que comienza: “¡Hola, mundo!” El proceso eliminó los suficientes defectos de los nanotubos como para llevarlos del laboratorio a la fábrica en menos de cinco años.
  • Computación cuántica: Incluso la computadora convencional más poderosa solo puede asignar un uno o un cero a cada bit. La computación cuántica, por el contrario, usa bits cuánticos, o qubits, que pueden ser un cero, uno, ambos a la vez, o algún punto intermedio, todos al mismo tiempo. (Cerebro doblándose, sí, pero vea la explicación sorprendentemente comprensible) de WIRED. Las computadoras cuánticas actuales son ruidosas y poco confiables, pero en los próximos 10 o 20 años podrán ayudarnos a diseñar nuevos materiales y compuestos químicos y crear canales de comunicación imposibles de hackear para proteger todo, desde transacciones financieras hasta movimientos de tropas.
  • Almacenamiento de datos de ADN: Convierta los datos en base 4 y podrá codificarlos en ADN sintético. ¿Por qué querríamos hacer eso? Simple: ya sabemos secuenciar (leer), sintetizar (escribir en) y copiar ADN. Solo un poco almacena mucha información; algunos investigadores creen que podríamos satisfacer las necesidades de almacenamiento de datos de todo el mundo durante un año con un metro cúbico de ADN de e. coli en polvo. Y es notablemente estable, como lo demostraron los científicos que usaron con éxito un desecho de hueso para reconstruir el genoma de un oso de cueva que murió hace 300.000 años. El almacenamiento de datos como servicio basado en ADN (porque probablemente no va a invertir en sus propias herramientas de edición de genes) puede estar a algunos años de distancia.
  • Tecnología neuromórfica: El objetivo de esta tecnología es crear una computadora que imite la arquitectura del cerebro humano con el fin de alcanzar niveles humanos de resolución de problemas –y tal vez incluso cognición en algún momento– a la vez que requiere cientos de miles de veces menos energía que un transistor tradicional. Todavía no llegamos a eso, pero a principios de 2020, Intel implementó un nuevo servidor basado en chips neuromórficos que afirma que tiene aproximadamente la misma capacidad neuronal que el cerebro de un mamífero pequeño. Y en un desarrollo que una vez habría sido ciencia ficción, un equipo internacional de investigadores ha vinculado neuronas artificiales y biológicas para comunicarse como un sistema nervioso biológico pero que usa protocolos de internet.
  • Computación óptica: La capacidad de calcular usando fotones, es decir, mediante el mapeo de datos en niveles de intensidad de luz y luego variando la intensidad de la luz para realizar cálculos, todavía está en sus primeras etapas, pero podría permitir el procesamiento de alta eficiencia y baja potencia y la transmisión de datos. La computación óptica a nanoescala sería posible literalmente a la velocidad de la luz.
  • Computación distribuida: toda computadora que está inactiva o no está operando a plena capacidad tiene ciclos de cómputo que se pueden usar para otras cosas. Un cliente que corre un proceso de background permite que esa computadora descargue cargas de trabajo desde un servidor remoto, haga los cálculos, y vuelva a cargar los resultados en el servidor. Hoy, el gran ejemplo de este modelo distribuido es Folding@home, que modela proteínas para encontrar la cura a enfermedades como Alzheimer, cáncer o COVID-19. Ahora el proyecto tiene casi 750.000 participantes y una potencia colectiva de 1,5 exaflops –es decir, la capacidad de realizar un trillón de cálculos por segundo–. Ese es el 75% de la velocidad proyectada para la supercomputadora El Capitan, que se espera que sea la más rápida del mundo cuando salga en 2023.

Es posible que nos acerquemos a los límites de lo que pueden hacer los chips de silicio, pero la tecnología en sí continúa acelerándose. Es poco probable que deje de ser la fuerza motriz de la vida moderna. Su influencia no hará más que aumentar a medida que las nuevas tecnologías informáticas impulsen la robótica, inteligencia artificial, las interfaces entre máquinas y humanos, la nanotecnología y otros avances más allá de los límites actuales.

 

En resumen, el crecimiento exponencial de la informática quizás no pueda continuar para siempre, pero su fin está mucho más lejos de lo que podríamos pensar.

Acerca de los autores

Dan Wellers
es el Digital Futures Global Lead and Senior Analyst del centro de investigación de SAP Insights.

placeholder
Fawn Fitter
escribe sobre el cruce entre negocios y tecnología.

SAP Insights Newsletter

placeholder
Suscríbase hoy

Obtenga información estratégica clave suscribiéndose a nuestro newsletter.

Lectura adicional

Volver al inicio