Pues bien, en nuestro mundillo de los data centers tenemos en estos días unas buenas efemérides que llevarnos al calendario. Por un lado, la del transistor, que acaba de cumplir 75 años y, por otro, las de la alimentación dual y los pasillos fríos y calientes que, en 2023, cumplen 30 años.

Hoy le dedicaremos unas líneas al primero, dejando los otros dos para una próxima entrada. Y el primero es “Don Transistor”, ese elemento básico de toda esta jugada que montamos en el sector de los Data Centers, en el que todos trabajamos con él o para él y que, por ello, bien se merece este homenaje.

A partir de la experiencia con los triodos de tubo de vacío allá por 1927, los investigadores se tiraron cerca de 20 años intentando superar el reto de conseguir una alternativa más resistente, fiable y eficiente. El objetivo era desarrollar un dispositivo de tres terminales fabricado con semiconductores capaz de aceptar una señal de baja potencia en el terminal de entrada y usarlo para controlar una corriente de mucho mayor nivel que fluye entre los otros dos. Ni más, ni menos.

Hubo muchos intentos de patentes en todo ese tiempo, pero no fue hasta finales de 1947 (acaban de cumplirse los 75) cuando en los laboratorios de la AT&T Bell Telephone se tiene constancia del funcionamiento del primer transistor propiamente dicho. Un dispositivo de “punto de contacto” al que puede considerarse como, si no el mejor, sí uno de los mejores inventos de todo el siglo 20.

Las tecnologías y materiales que se han ido utilizando para su fabricación han sido muy variados y siempre salvando las limitaciones físicas que han ido apareciendo para el crecimiento de las prestaciones de cada uno.

Antes de 1970 con, entre otras, las tecnologías JFET, MOSFET o Schottky y después de 2000, con las FinFET, TunnelFET, Grafeno o Nanosheet. Curiosamente, entre 1970 y 2000 apenas se lanzan tecnologías nuevas, solamente los HEMT, IGBT y Flash Memory Cells, cuya explicación puede hallarse en el hecho de que la propia evolución de la tecnología MOSFET, en plena edad de oro de la Ley de Moore, se bastaba por sí misma y no hubo demasiadas propuestas de líneas de desarrollo diferentes.

Desde el punto de contacto hasta los túneles cuánticos, el crecimiento en la capacidad de procesamiento por unidad de volumen (Ley Moore) y por unidad de energía incidente (Ley Koomey) nos ha traído hasta realidades inimaginables hace unos años y nos pone en puertas de nuevos retos uno de los cuales, y de muy recurrentes comentarios, es el del fin de la vigencia de la progresión vaticinada por Gordon Moore. Cada año asistimos a una ceremonia cuasifúnebre, con ella de cuerpo presente, pero no hay año en el que no se anuncie una prórroga.

A los transistores “planos” que ocuparon la segunda mitad del siglo 20, les siguieron los de tecnología 3D (fin-shaped) en los primeros años de la década 2010 que, a su vez, están alcanzando ahora su límite, estando previsto para pronto el comienzo de la producción de una nueva estructura conocida como GAA (gate all-around). Según han publicado desde Intel, esta nueva arquitectura, a la que denominan RibbonFET, también encontrará sus límites no a mucho tardar, por lo que las nuevas líneas de avance seguirán explorando soluciones 3D, con elementos “apilados” mediante tecnologías CMOS (Complementary metal oxide semiconductors) o CFET (complementary field effect transistors) y una densidad lógica entre un 30 y un 50% más pequeña, que posibilitarán la extensión de la Ley de Moore probablemente por una década más.

Y luego, ya si eso…, lo que tenga que venir, vendrá.