La Transición de los Transistores: Una Línea de Tiempo de la Historia del Transistor

Aunque no seas un ingeniero eléctrico, es probable que aún así te encante la tecnología y todo lo que ofrece, ya sea para el trabajo o el placer. Todos nos emocionamos cuando sale un nuevo procesador y escuchamos cosas como que Intel está utilizando una tecnología de 14nm (nanómetros) y tiene más de mil millones de transistores de grafeno. Pero, ¿qué es exactamente esta tecnología y para qué dispositivo?

De vuelta a lo Básico

Aunque el mundo de la ingeniería puede ser complicado, entender qué es un transistor puede ser sorprendentemente simple. Es simplemente un interruptor que permite o no el paso de corriente. Hablando digitalmente, esto se traduce en ser un 1 o un 0, encendido o apagado.

Esta constante fluctuación entre estados encendidos y apagados es lo que alimenta las computadoras de hoy, incluyendo todos tus juegos, hardware y cualquier otra cosa que interactúe con un proceso. Pero este entendimiento es solo el comienzo de lo que compone el mundo oculto de esta tecnología. Profundicemos más.

FET - Transistor de Efecto de Campo

Un FET está compuesto por tres componentes principales: la Puerta, el Drenaje y la Fuente. Cuando se añade voltaje a la puerta, se crea un camino en forma de campo eléctrico para que los electrones fluyan (también conocido como corriente). Los MOSFET o Transistor de Efecto de Campo de Semiconductor de Óxido Metálico son el tipo más popular ya que tienen una alta impedancia de entrada y una baja impedancia de salida. Y dado que son controlados por voltaje, son mucho más rápidos que sus hermanos BJT controlados por corriente, lo que los hace ideales para la lógica.

BJT - Transistor de Unión Bipolar

Un transistor de unión bipolar también está compuesto por tres principales: la Base, el Emisor y el Colector. Cuando se aplica una pequeña corriente a la base, una corriente mayor puede fluir a través de ella. Hay dos tipos de BJTs - NPN y PNP donde N y P se refieren a semiconductores tipo N y tipo P. Los semiconductores tipo N usan electrones como portador principal y los semiconductores tipo P usan huecos.

El Nacimiento y Crecimiento de un Transistor

El transistor fue inventado por William Shockley, Walter Houser Brattain y John Bardeen, quienes trabajaban para Bell Labs allá por 1947. Esta invención es una de las más importantes en la historia de la humanidad y es el nacimiento de la tecnología moderna.

La tecnología avanza rápidamente, y desde el primer transistor en 1947, progresamos rápidamente al primer circuito integrado (IC) en 1958 y luego al primer microprocesador en 1971. El primer microprocesador fue el Intel^® 4004, que albergaba 2,300 transistores y tenía el tamaño de una pequeña uña. Desde aquí, solo hemos tenido mejoras en los dispositivos. Es probable que hayas oído hablar de la ley de Moore, pero vamos a reiterarla rápidamente:

“El número de varios transistores incorporados en un chip se duplicará aproximadamente cada 24 meses.”

Como puedes ver en la infografía de arriba, hemos estado reduciendo el tamaño del transistor desde su concepción. Pero parece que últimamente hemos llegado a un punto muerto. Todavía podemos hacerlos más pequeños, pero estamos alcanzando un límite físico. Tal vez hayas oído hablar sobre el fin del silicio y los transistores de silicio, pero ese es un tema para otro día.

Cómo hemos podido mejorarlos y aumentar su número es moviéndonos hacia arriba, en lugar de hacia afuera. Los procesadores modernos han pasado de transistores planares 2D a transistores trigate 3D. Intel introdujo estos en su tecnología de 22nm. Con estos nuevos avances, los procesadores son más rápidos y al mismo tiempo consumen mucho menos energía, lo cual es excelente para un dispositivo móvil.

Lo que el Futuro Trae

Aunque puede parecer que el progreso en la miniaturización de transistores está desacelerándose, eso no significa que las cosas estén llegando a su fin para el transistor. Como una vez dijo el cofundador de Intel, Gordon Moore - "Todo lo que puede hacerse, puede superarse." Este principio nunca ha sido más cierto para el diseño electrónico a medida que avanzamos hacia un futuro conectado donde los productos cotidianos están siendo diseñados con un nuevo nivel de automatización, inteligencia y flexibilidad. En el núcleo de este cambio está Altium Designer^®, que cuenta con soporte para el diseño de alta velocidad más avanzado de hoy y tecnologías rígido-flexibles.