Silicon on insulator
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Silicon on insulator. Es una tecnología basada principalmente en microelectrónica en la que se sustituye las obleas de silicio monocristalino,por una estructura de capas semiconductor-aislante-semiconductor. Esta tecnología consiste en la colocación, sobre la capa de silicio que sostiene los transistores, de una segunda capa de óxido de silicio o cristal para aumentar el aislamiento.
Sumario
Características
Ventajas
Esta técnica reduce las capacidades parásitas de los circuitos fabricados, reduce el riesgo de latch-up en los circuitos logicos CMOS, y mejora la escalabilidad de los circuitos integrados. El aislante empleado suele ser típicamente dióxido de silicio. El uso de SOI tiene la ventaja de no requerir apenas cambios en el proceso de fabricación de los circuitos integrados más allá de utilizar obleas SOI distintas de las tradicionales.
Desventajas
Su principal inconveniente es el coste: las obleas SOI son significativamente más caras que las ordinarias.Por otro lado, los dispositivos de bolsillo y portátiles son especialmente susceptibles de incluir esta tecnología y, en este sentido, Transmeta parece estar en el punto de mira de IBM. A pesar de las ventajas inherentes en esta tecnología, todavía sigue habiendo compañías en la industria que la tachan de cara, lo que provoca un encarecimiento de la venta de procesadores.
Componentes
Las láminas de semiconductor suelen ser de silicio, aunque actualmente se buscan nuevas alternativas para mejorar las prestaciones de los dispositivos introduciendo nuevos materiales semiconductores como silicio tenso y aleaciones de silicio/germanio.
Variedades
Dependiendo del espesor de la lámina de silicio sobre el aislante se distinguen dos tipos de tecnología SOI. Si la lámina de silicio se encuentra completamente deplexionada de portadores móviles se habla de FD-SOI; si está parcialmente deplexionada PD-SOI.La tecnologia FD-SOI es muy prometedora para la miniaturización de los dispositivos electrónicos, mientras que la PD-SOI muestra sus ventajas en la fabricación de transistores que deban operar a altas frecuencias así como en la fabricación de memorias de un solo transistor.
Desarrollo actual
El progreso y la aceptación que ha tenido la tecnología SOI ha sido algo espectacular. Yo llevo siguiendo esta tecnología desde hace algo más de 2 años y la verdad es que por aquello entonces su futuro no estaba nada claro.La idea que se esconde detrás de las siglas SOI es algo muy sencillo e intuitivo. Resulta que en los circuitos digitales, los transistores funcionan como interruptores cerrando y abriendo el paso de la corriente continuamente. La velocidad de conmutación de estos transistores determina la velocidad del circuito final. En los transistores como en muchos otros elementos electrónicos también se almacenan pequeñas cantidades de carga. Cuando un transistores pasa de no conducir a conducir, el tiempo transcurrido depende de que el transistor se cargue y para que el transistor pase de conducir a no conducir se debe descargar previamente. Por tanto, si la velocidad de conmutación depende de la cantidad de carga que almacena el transistor, por que no intentar reducir esta cantidad al máximo? Esto es precisamente lo que pretende la tecnología “SOI”.
Promotores
El principal promotor de esta tecnología es IBM y sus beneficios son más o menos de un 15-25%, es decir, que un procesador implementado con transistores SOI funcionará a unos 15-25% más de Mhz que si se utilizarán transistores convencionales del mismo tamaño. La adopción de esta tecnología está siendo bastante rápida y por ahora IBM, Motorola, AMD y muchas otras empresas de nombre la van a implementar o ya lo han hecho. Por ejemplo, IBM ya la utiliza ampliamente, mientras que la familia Hammer de AMD será la primera de este fabricante a implementarla. Intel está evaluándola pero se cree que en un par de años como mucho veremos productos de esta empresa utilizando dicha tecnología.
Comercialización
IBM se ha destacado en los últimos años por su avanzada tecnología de procesador y, en esta ocasión ha introducido otra innovación con la mejora de su arquitectura SOI.Actualmente la tecnología SOI ya está siendo comercializada en los procesadores PowerPC incorporados en los servidores Unix de gama alta p680. Según fuentes del propio fabricante, un procesador que disfrutara de la misma velocidad de reloj que otro, pero que además incorporara la tecnología SOI, presentaría un rendimiento superior hasta en un 30 por ciento y la mitad de consumo.
Popularidad
Su proceso de popularización de su tecnología a través de acuerdos para licenciarla a terceros se encuentra en pleno proceso de expansión. De hecho, Compaq con sus procesadores Alpha y Hewlett-Packard con sus PA RISC ya disfrutan de esta tecnología mediante los acuerdos de fabricación por parte de IBM. No obstante, hasta la fecha, el Gigante Azul mantiene sólo una joint venture junto a Sony y Toshiba, denominada Cell, que se materializará en un nuevo procesador de acceso a Internet.
Por otro lado, AMD podría ser el próximo beneficiado, dado que ambas compañías han entablado conversaciones para que IBM proporcione asesoramiento para el futuro desarrollo de los nuevos procesadores del rival de Intel, que incorporarán SOI. De este modo, los procesadores Hammer verían la luz con SOI en su seno, y probablemente con ClawHammer, esto es, la versión de sobremesa de este chip. Este movimiento supondría un paso de gigante para AMD, que poco a poco va extendiendo su estrategia e influencia por la industria. Tanto es así, que hace unas semanas, Isidro Cano, responsable de los Servidores Alpha de Compaq España, insinuó que esta compañía podría convertirse en el cuarto fabricante que pasara a engrosar la lista de compañías que producen procesadores Alpha.
