Los microcontroladores y microprocesadores son los dispositivos más directamente afectados por la ley de Moore en su evolución. Las limitaciones al desarrollo de chips cada vez más potentes son cada vez más patentes, sin embargo, muchos beneficios aún se pueden lograr en el desempeño de estos dispositivos, como veremos en este breve artículo.
Según la Ley de Moore original, cada 18 meses sería posible doblar la cantidad de transistores integrados en un chip. Posteriormente, esa misma ley fue revisada, pasando a ser adoptado que el número de transistores en un chip doblaría cada 24 meses. Al doblarse el número de componentes, la misma ley afirma que el costo permanece constante.
Ya han pasado más de 40 años desde que la ley original fue formulada, pero sus consecuencias aún son evidentes. (*)
Sin embargo, en la industria de microcontroladores y microprocesadores, un segundo factor debe ser tenido en cuenta por los fabricantes. La velocidad también debe ser aumentada. Esto significa que no sólo el rendimiento, dado por el número de transistores, así como la velocidad dada por la tecnología utilizada y la arquitectura.
Así, de la tecnología inicial de 8 bits, el número de bits fue aumentando gradualmente, dada la posibilidad de tener un direccionamiento de memoria cada vez mayor.
El número de ciclos para ejecutar una instrucción es también otro factor que debe ser considerado. Los fabricantes de chips que buscan el mercado de servidores, por ejemplo, deben pensar que la funcionalidad necesita estar de acuerdo con las nuevas arquitecturas. Por ejemplo, se deben utilizar arquitecturas orientadas a tareas ((SOA), ya que los protocolos XML consumen mucho más ciclos que los HTML.
Otro problema a considerar en los nuevos chips es la necesidad de realizar cada vez más tareas con un menor consumo de energía. En nuestros tiempos, en que existe una preocupación muy grande con las fuentes de energía disponibles, y con el uso cada vez mayor de aplicaciones alimentadas a batería, bajo consumo es un elemento siempre presente en cualquier proyecto.
Una tendencia que ya se puede observar en algunos productos, como el Duo-Core de Intel (*), es utilizar dos procesadores en el mismo chip en lugar de uno, el procesamiento paralelo se puede obtener con un menor consumo de energía.
Un número mayor de procesadores es la tendencia a ser observada en nuevos productos que aparecerán en el mercado.
Una tendencia que también debe ser analizada es lo que se denomina virtualización del nivel de procesamiento. En esta tecnología, los procesadores individuales se pueden dividir en chips virtuales más pequeños, de modo que diferentes sistemas operativos puedan girar en el mismo procesador.
Tanto Intel como AMD ya están trabajando a buen tiempo en esta tecnología con Pacifica y Vritual Technology (VT), respectivamente. Con esta característica, las actualizaciones de los sistemas operativos se simplifican.
Otra forma de obtener microcontroladores y microprocesadores cada vez más poderosos consiste en reducir los transistores, con tecnologías cada vez más reducidas. Esta tecnología debe llegar a los 22 nanómetros en los próximos años, lo que, sin embargo, ya comienza a aproximarse a los límites establecidos por la Ley de Moore. Se llega el momento, en que las reducciones de los transistores en los chips se hacen imposible y ya cerca de ese límite los costos de producción ya no se mantienen constantes.
Llegamos a los Bits
Los servidores de alto nivel ya han operado con tecnología de 64 bits en un buen tiempo, pero fue AMD que se convirtió en la primera en utilizar procesadores de 64 bits en escritorios y servidores de bajo costo, basados ??en la arquitectura tradicional x86.
Con 8 bits podemos dirigir sólo 256kb de memoria y con 16 bits se puede dirigir 1 Mb. Ese valor salta a 4 Gb. Esto significa la posibilidad de adoptar interfaces gráficas de usuario (OS) en los sistemas operativos. Como Windows no necesita todo esto, la capacidad de 64 bits se dedicará mucho más a tareas que implican procesamiento gráfico avanzado.
A pesar de las ventajas del procesamiento con 64 bits, los fabricantes están en una situación similar al del huevo y del pollo, según los medios técnicos comentan: no hay muchos procesadores de 64 bits disponibles porque no hay software para ellos. Por otro lado, los programadores no escriben programas para procesadores de 64 bits porque no hay muchos de ellos disponibles en el mercado ...
Por supuesto, un día ese ciclo vicioso se romper y cuando esto ocurra los procesadores de 64 bits estallan en el mercado, convirtiéndose en comunes en muchas aplicaciones que hoy utilizan otros procesadores de menor capacidad.