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LA PRÓXIMA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS SERÁ ATEMPORAL

Hola, ¿qué tal colega?. En el teclado Simón Sánchez y en esta ocasión hablaremos sobre LA PRÓXIMA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS SERÁ ATEMPORAL

NOTICIAS DE CIENCIA E INGENIERÍA

Se acaba el tiempo de los relojes que hacen funcionar nuestras computadoras. Los científicos han desarrollado una nueva generación de hardware y software basada en los diseños más simples de la década de 1950. Los sistemas asíncronos o sin reloj prometen velocidad, seguridad y miniaturización adicionales. Los nuevos proyectos están funcionando bien en el laboratorio y solo están esperando el desarrollo de herramientas de software para que puedan producirse comercialmente, dice el profesor Alex Yakovlev y otros investigadores del Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Newcastle en Inglaterra.

El equipo de Newcastle presentará dos artículos en el Simposio Internacional sobre Investigación Avanzada en Circuitos y Sistemas Asíncronos, en Manchester, Inglaterra. Un artículo explica las últimas técnicas que el equipo ha desarrollado para sintetizar sistemas asincrónicos, el otro se relaciona con la medición de la metaestabilidad, un problema que puede sonar la sentencia de muerte de las computadoras convencionales.

Dado que las computadoras de la década de 1950 eran relativamente simples, podían funcionar sin relojes. Desde el advenimiento de sistemas más rápidos y complejos en la década de 1960, todo el diseño de hardware se ha basado en el principio del reloj, un cristal microelectrónico que emite pulsos rápidos de electricidad para sincronizar el flujo de datos. En las PC modernas, este es el corazón del procesador Pentium.

Pero los sistemas informáticos son ahora tan complejos que los relojes imponen limitaciones de rendimiento. Los pulsos eléctricos, que viajan a la velocidad de la luz, no son lo suficientemente rápidos para mantener la hora exacta, ya que visitan decenas de millones de transistores en un solo chip.

El resultado es que comienzan a ocurrir errores en los datos. El fenómeno se conoce como metaestabilidad, un problema fundamental e insoluble que está causando crecientes dificultades a los diseñadores que deben equilibrar la demanda de velocidad y complejidad de los sistemas con la necesidad de confiabilidad.

«En términos binarios, los datos entrantes tienen un estado metaestable en el que no son ni verdaderos ni falsos», dijo el profesor Yakovlev. «Una falla del sistema resultante sería inconveniente para un usuario de PC y podría causar estragos en una industria donde la confiabilidad es primordial, como la aviación».

Los sistemas asíncronos se basan en un protocolo de transmisión y reconocimiento de datos no regulado por tiempo. Esto puede suceder localmente dentro de una computadora o globalmente entre computadoras. Antes de intercambiar datos, primero debe haber un «apretón de manos» o un acuerdo de protocolo mutuamente aceptable.

Los relojes de computadora generan calor y altas frecuencias, ya que consumen grandes cantidades de energía. Eliminarlos permitiría que los dispositivos portátiles funcionaran con menos energía, lo que permitiría una mayor miniaturización.

A los piratas informáticos también les molestarían los sistemas asincrónicos, ya que el patrón irregular de transmisión de datos permite que la información se cifre de forma mucho más eficaz de lo que es actualmente.

El profesor Yakovlev cree que el sistema basado en reloj está llegando al final de su vida útil, y los diseñadores enfrentan cada vez más dificultades a medida que los sistemas se vuelven más complejos.

“Uno de los problemas es que a todos los graduados que ingresan a la industria se les enseña inmediatamente a diseñar sistemas de relojería. Será difícil conseguir que cambien sus hábitos «, admite.» Hemos demostrado que los sistemas asincrónicos funcionan, pero necesitamos desarrollar herramientas simples para el diseño comercial y pruebas. En mi opinión, esta es la última pieza del rompecabezas «.

Uno de los obstáculos es que el diseño de sistemas asincrónicos requiere el uso de un nuevo lenguaje informático, llamado Petri Net. En Newcastle, los científicos están desarrollando un sistema de diseño que supera este problema traduciendo automáticamente la red Petri a un lenguaje informático ortodoxo. a medida que se mapean los diseños de circuitos asincrónicos.

Estas innovaciones están haciendo de la tecnología asincrónica una propuesta comercial más atractiva, y hay indicios de que el mundo se encuentra ahora en los albores del período de transición. Los científicos hablan de un sistema intermedio en desarrollo, apodado GALS; Globalmente asincrónico, localmente síncrono.

No es ningún secreto que la empresa de electrónica Philips ha producido un buscapersonas experimental construido con circuitos asíncronos y está desarrollando otros dispositivos basados ​​en el mismo principio. También se dice que un fabricante líder está diseñando la próxima generación de procesadores de computadora con al menos algunos elementos asincrónicos.

Hace poco más de un año, The New York Times examinó el concepto de diseño asincrónico en un artículo empresarial y dijo que «la mayoría del mundo de la informática tradicional no está convencida de que se produzca un cambio total en la forma de la industria diseña y fabrica ambos chips prácticos «. Sin embargo, los investigadores han abierto nuevos caminos el año pasado y muchos expertos creen que la introducción a gran escala de esta nueva tecnología es ahora solo una cuestión de tiempo.

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