Transistor 3D, nanotecnologie e grafene: il futuro dei chip secondo Intel e IBM

una riproduzione del nuovo 3D Transistor Tri-Gate - credits: Intel

“Le prestazioni dei processori, e il numero di transistor ad esso relativo, raddoppiano ogni 18 mesi.” Molti l’avranno riconosciuta, è la cosiddetta Legge di Moore, coniata da Gordon Moore, impenditore informatico e attuale presidente onorario di Intel. Più che una legge è una mera considerazione ma, a giudicare dallo sviluppo che la tecnologia informatica ha seguito fino ad oggi, si è rivelata sorprendentemente azzeccata. Quello che Moore però non aveva calcolato (era il 1965 dopo tutto) era che l’aumento delle prestazioni avrebbe raggiunto un livello tale da avvicinarsi al limite dimensionale di 7 nanometri oltre il quale è impossibile spingersi, almeno con le tecnologie in uso oggi. Per questo, Intel e IBM (soprattutto) stanno cercando una strada alternativa per aggirare il problema.

Da qui alla fine del 2012, Intel ha in programma di rilasciare due nuove linee di appartenenti alla famiglia Ivy Bridge. I processori Core i7 offriranno performance da 3,9 GHz con un design quad-core che andrà incontro a tutti quei software (come ad esempio i videogiochi) che richiedono la gestione di più operazioni contemporaneamente. La struttura quad-core caratterizzerà anche i processori della linea Core i5 che tuttavia offriranno invece prestazioni inferiori, intorno ai 2,7 GHz. L’asso nella manica degli Ivy Bridge sono i nuovi transistor tridimensionali Tri-Gate, capaci di coniugare prestazioni elevate con un consumo energetico e dimensioni (22 nm) estremamente ridotte. Siamo di fronte allo stato dell’arte attuale in fatto di chip, ma si tratta comunque di chip in silicio e l’ostacolo dei 7 nm è sempre più vicino.

Il vero sguardo al futuro lo offre IBM che, attraverso il Wall Street Journal, ha messo nero su bianco la sua ricetta nanotecnologica per superare il silicio (e, verosimilmente, la barriera dei 7 nanometri). Gli ingredienti scelti dall’azienda di Armonk sono tre: nanotubi di carbonio, grafene e memoria racetrack. Utilizzando nanotubi di carbonio, IBM ha sviluppato un transistor di nuova generazione le cui dimensioni si assestano intorno ai 10 nm. Stando ai primi test, garantisce prestazioni migliori dei colleghi in silicio.

Più in là nell’orizzonte degli eventi, IBM ha piazzato i primi chip basati sul grafene, un composto del carbonio estremamente leggero (è costituito da uno strato monoatomico) e dalle ottime proprietà conduttive. A giugno l’azienda aveva rivelato la creazione del primo circuito integrato basato sul grafene che ha dimostrato di poter gestire frequenze di quasi 10 GHz (anche se i ricercatori puntano ai 300).

Infine, IBM sta lavorando a un nuovo tipo di memoria che, se si rivelerà efficace, potrebbe pensionare le comuni memorie flash: con la tecnologia racetrack i dati vengono scritti in memoria, e letti, utilizzando microscopici magneti che si spostano lungo un loop di nanofili.

Si tratta di tecnologie ancora in fase di perfezionamento che tuttavia, garantiscono da IBM, potranno sfruttare i sistemi di produzione in uso già oggi. Salvo contrattempi, IBM punta a rivoluzionare il mondo dei chip in non più di 10 anni.