miércoles, 22 de abril de 2015

El Núcleo de Propiedad Intelectual (núcleo IP)

En el diseño de los actuales componentes electrónicos digitales concurren un sin número de tecnologías, algunas de ellas aun lejanas  para los países en vías de desarrollo. Pero en lo inmediato, el núcleo de la tecnología para la fabricación de circuitos integrados (chip), está al alcance de cualquier país con una modesta plataforma educativa y tecnológica.

El complejo proceso de fabricación de circuitos integrados se inicia con el refinamiento del silicio para obtener obleas de aproximadamente 500 micrómetros de espesor; a partir de cilindros de un metro de longitud y unos 30 centímetro de diámetro. Desde aquí se inicia las complicaciones, ya que la pureza del silicio debe ser de extrema calidad y las impurezas o dopajes agregados controlados igualmente en forma extrema; este proceso y los subsiguientes requieren de fábricas con espacios especialmente diseñados para mantener niveles de contaminación y parámetros ambientales estrictamente controlados; las llamadas salas blancas. A ello se debe agregar los numerosos equipos de calidad y precisión gigantesca, que junto con el personal que las operan y mantienen (robótico y humano), representan capitales que superan fácilmente varios millardos de dólares (USA). Algunas tecnologías asociadas a estos intrincados procesos de fabricación permanecen aún tras el velo del secreto industrial, otras no, pero los exorbitantes capitales asociados a ellas igualmente la dejan fuera del alcance de la gran mayoría de países en desarrollo. Esta ha sido la tendencia y en el horizonte no parece haber posibilidades de cambio; al menos para el desarrollo de una tecnología de fabricación de circuitos integrados nacional de carácter propio; en algunos países sub desarrollados existen plantas de fabricación de chip, pero son sólo paquetes tecnológicos e industriales que reposan en geografías foráneas aprovechando ventajas locales (económicas o políticas), pero que permanecen aisladas y cerradas a las comunidades científicas, industriales y académicas de esas naciones. 

Además de los requeridos espacios blancos, los steppers, la litografía, el grabado, la limpieza, el dopaje, las máquinas de corte, el personal, etc. (y el capital), un circuito integrado requiere para su fabricación del circuito electrónico que contendrá y lo hará funcional. ¿Qué uso tendrá?, ¿Bajo qué parámetros operará?, ¿Cómo se interconecta con otros dispositivos?, ¿Qué potenciales tiene dentro del cúmulo de componentes disponibles? Antiguamente estas interrogantes eran resueltas por los ingenieros en la mesa de dibujo y en el laboratorio, más reciente el uso de tecnología de dibujos automatizados (CAD) y la simulación de procesos digitales han facilitado el diseño de la gran mayoría de circuitos integrados; por no decir de todos. Actualmente todas las fases del proceso creativo y de diseño, se genera y perfecciona en un ambiente completamente virtualizado. Más aún, un dispositivo electrónico digital está expresado en un lenguaje especializado similar a los lenguajes computacionales conocidos por las grandes mayorías, pero con características propias en su filosofía de operación: esas rutinas y programas escritas en Lenguaje de Descripción de Hardware son el Núcleo de Propiedad Intelectual; algo que también estaba negado y escondido a las naciones en vías de desarrollo.

El capitalismo y el militarismo aceleraron la producción y el refinamiento de los circuitos integrados, hicieron de esa tecnología una herramienta de dominio y dependencia. La brecha tecnológica entre los países desarrollados y los países en vía de desarrollo en esa área del saber: es gigantesca. Además de la subyugación al llamado Tercer Mundo, los grandes emporios tecnológicos también controlan a las nacientes y medianas compañías en sus propios territorios, sólo algunas plantas de fabricación (las llamadas Fundiciones o FAB) fabrican los Integrados o Chips para todo el mundo, y todas esas no superan el centenar. Esa arrogada potencialidad hizo posible una brecha en el inaccesible edificio tecnológico de fabricación de dispositivos electrónicos. El comercio del Núcleo de Propiedad Intelectual (el chip virtualizado), un refinamiento extremo de los grandes capitales en busca del dominio global, hizo posible la disposición y el abaratamiento de matrices de celdas lógicas vírgenes (programables y re programables); esas matrices son el nicho donde se alojan las rutinas que representan el chip (el Núcleo de Propiedad Intelectual). Esas matrices programables son una alternativa (aún costosas) para “fabricar” circuitos integrados a la medida: cuyo límite se encuentra en la creatividad de quien diseña y programa; y en el número de celdas lógicas programables disponibles en el dispositivo virgen.

El problema de la Brecha Tecnológica electrónica sólo se puede abordar con estrategias novedosas que asimilen el ritmo y compás de los avances tecnológicos en esa y otras áreas, y que explote nuestras potencialidades en áreas donde nuestra fortaleza supera al promedio o podemos esforzarnos para superarlo. Si ahora no podemos inmiscuirnos directamente en el proceso de fabricación de Circuitos Integrados Digitales, bien pudiéramos participar y competir en el desarrollo de Núcleos de Propiedad Intelectual, ninguna privación tenemos al respecto. Las únicas privaciones razonadas son las referentes al nivel educativo, al conocimiento de la técnica, y a la experiencia acumulada; privaciones que pueden ser superables con algo de esfuerzo e intencionalidad. 

El dominio de la generación e integración de Núcleos de Propiedad Intelectual, nos podrá en una estratégica posición llegado el momento cuando podamos tener nuestras propias Fundiciones. Mientras que aguardamos ese porvenir, podemos resolver problemas (menores y mayores) en nuestra planta industrial, científica y militar con matrices programables (tipos FPGA); dispositivos que pueden albergar desde una simple puerta lógica digital o un flip-flop, hasta varios millares de ellos. El número de celdas lógicas disponibles en algunos de estos dispositivos, son suficientes para diseñarles internamente un CPU con todos sus componentes y canales de comunicación «embebidos en un solo chip», o creaciones más complejas como las que permiten el despliegue y la operación de la computadora que uso para escribir ésta súplica.

7 comentarios:

  1. Evidentemente ésa brecha se va ensanchar más aún si acaso no se encara con con valentía y total honestidad. El problema de fondo es que no salimos de ser "subdesarrollados" o como dicen "en vías de desarrollo".. con plataformas de fabricación gigantescas y sin embargo con una tecnología que ya está al alcance de cualquier sociedad, claro con limitaciones, de una juventud, apoyada por una destacada mayoría de." viejos" ( con cariño y respeto, porque también es uno de ellos....), que serían unos pioneros en las ideas que se vislumbran en el artículo. En Resumen, por el contenido del mismo, a mi modesto entender, se está señalando las oportunidades que se nos presentan y hay que ponerse las pilas..! En mi opinión: FORMACIÓN DE ALTA CALIDAD ACADÉMICA, creo, lo tenemos en Venezuela,( a pesar de las objeciones que sí las hay). Es lo esencial como paso previo para enfrentar ésa deficiencia que menciona el autor del artículo, en el mundo del "microchip", , porque el chip actual, va camino de una versión del mismo, obviamente a dimensiones menores y mayores capacidades de funciones.. y eso implica cambios radicales, no solo en su tecnología sino en nuevas ideas , conceptos que , particularmente la Física, provee .. Ejemplo, .está el mundo de la nano tecnología... en pleno desarrollo....! Un buen momento para reflexionar sobre lo planteado por el autor...Un documento,importante ojalá no se quede en el papel...
    Eduardo Maldonado

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  2. Al momento (julio de 2015):

    La empresa de tecnología IBM anunció que desarrolló un microprocesador ultracondensado para computadores que es alrededor de cuatro veces más potente que los que existen en la actualidad en el mercado.

    La compañía indicó en un comunicado que es capaz de fabricar microprocesadores con componentes de 7 nanómetros de ancho, mil veces más pequeños que un glóbulo rojo.

    ver en: http://www.rpp.com.pe/2015-07-09-ibm-anuncia-la-fabricacion-del-chip-mas-poderoso-y-pequeno-del-mercado-noticia_815453.html

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  3. Para luego es tarde, comencemos ya a instalar los equipos y tecnología necesaria para iniciar esos desarrollos de Núcleos de Propiedad Intelectual.
    ¿Qué podemos hacer desde el pueblo humilde y sencillo, para colaborar y apurar ese paso?

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  4. Creo que lo primero es llevar al nivel de la Escuela Primaria lo concerniente a la lógica digital. Por allí debemos empezar, para luego en la propia escuela y en los centros de educación media (liceos) avanzar a circuitos lógicos digitales. En la misma medida y al compás hay que enseñar a programar a nuestros niños y jóvenes, programar y más programar, de manera que puedan entender temprano lo referente a la programación modular y la Orientada a Objeto. Cuando sea prudente (quizás desde el principio) introducirlo en los lenguajes de descripción de hardware, de manera que puedan simular circuitos digitales mediante rutinas programables... hasta llegar a CPU completos. Luego hay que dejar volar su creatividad y nada más.

    Para nosotros los menos jóvenes, podemos iniciarnos con los lenguajes de descripción de hardware y la simulación de dispositivos lógicos digitales (como compuertas, flip-flop, ALU, CPU, microprocesadores, interfaces, pic, etc.); e inmediatamente de ello ... programarlos y afinarlos en matrices FPGA que están ya disponibles a "módicos"precios. E igualmente permitir que la imaginación vuele ...

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  5. Un artículo publicado en la revista Science, dice que los investigadores de IBM han descubierto un método para transportar electrones en un nanotubo de carbono, una estructura 10.000 veces más pequeña que un cabello humano y gran conductora de electricidad.

    "El anuncio abre las puertas para que los fabricantes de microprocesadores fabriquen transistores de tres nanómetros, frente a los entre 11 y 14 nanómetros de los microprocesadores más avanzados en la actualidad."

    http://www.el-nacional.com/tecnologia/IBM-metodo-posible-microprocesadores-pequenos_0_714528662.html

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  6. Diseñan el primer microchip con mil procesadores programables (fabricado por IBM con tecnología CMOS 32 nm)

    http://www.prensa-latina.cu/index.php?option=com_content&task=view&id=4990301&Itemid=1

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  7. THE ULTRA-PURE, SUPER-SECRET SAND THAT MAKES YOUR PHONE POSSIBLE

    https://www.wired.com/story/book-excerpt-science-of-ultra-pure-silicon/

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