Molibdenita: Otra alternativa al silicio e incluso al grafeno


Desde hace tiempo se sabe que el silicio esta a punto de llegar a su limite en cuanto a prestaciones en la fabricación de semiconductores (Ej: Microprocesadores, Procesadores gráficos,…) por lo que se están buscando alternativas, una de ellas era el Grafeno (Comentado en esta entrada del Blog) que es un derivado del grafito, sin embargo los científicos también están estudiando otras opciones como es el caso del laboratorio suizo École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) que esta llevando acabo estudios con Molibdenita (MoS2). Según sus resultados parece ser que la Molibdenita, tiene incluso mejores propiedades que el Grafeno para la fabricación de semiconductores y tiene la gran ventaja de ser muy abundante en la naturaleza.

La Molibdenita tiene varias ventajas sobre el silicio:

  • Es un material menos voluminoso (El silicio es un material de tres dimensiones) ya que es bidimensional lo que permitiría fabricar monocapas de MoS2 muy delgadas.
  • Los transitores podrían consumir hasta 100.000 veces menos energía en modo standby (En espera) respecto a los semiconductores de silicio.

De todas formas pasaran unos cuantos años hasta que veamos el uso generalizado de la Molibdenita o el Grafeno para la fabricación de semiconductores.

Se puede encontrar más información en:

Grafeno: El sustituto del silicio


Actualmente los componentes electrónicos e informáticos usan el silicio como semiconductor sin embargo parece ser que este material mostrará su límite a corto/medio plazo ya que de hecho actualmente los procesadores “apenas” aumentan sus Mhz (Cabe recordar que los primeros 80286 de 16 Bits funcionaban a 6 y 8 Mhz, cuando actualmente tenemos procesadores que funcionan a 3 Ghz (3.000 Mhz) o más) pero si mejoran otras características como son:

  • IPC (Instructions Per Cycle, Instrucciones Por Ciclo): Es el número de instrucciones que puede ejecutar un procesador en un ciclo de reloj (Información de Wikipedia). Hay que tener en cuenta que el IPC no se relaciona directamente con los Mhz del procesador, ya que por ejemplo los Pentium 4 tenían muchos Mhz (Llegaron a los 3,4 Ghz si no recuerdo mal) sin embargo su IPC era relativamente “bajo” en comparación con otros procesadores de menor velocidad como fueron los Athlon K7 XP, Athlon 64 (K8) y los Intel Core 2 Duo/Quad.
  • Cantidad de instrucciones multimedia para mejorar el rendimiento del procesador.
  • TPD (Thermal Power Design) que ayuda a reducir el consumo de los procesadores a pesar tener cada vez mayor rendimiento.
  • Número de núcleos (Cores): Actualmente en el ámbito doméstico además de los procesadores “Monocore” (1 núcleo), es normal ver procesadores con varios núcleos físicos dentro de un mismo encapsulado (Socket) físico:
    • 2 cores (Dual Core); aunque también existen procesadores con 4 (2 físicos más 2 lógicos).
    • 3 cores (Tri-Core, actualmente sólo disponibles en los Athlon/Phenom x3).
    • 4 cores (Quad Core); 8 núcleos (4 físicos más 4 lógicos) como es el caso de algunos Intel Core i5/Core i7.
    • 6 núcleos físicos (Six Core).

Sin embargo en 2006 dos científicos (Andre Geim y Konstantin Novoselov) de la Universidad de Manchester (Reino Unido) descubrieron el grafeno una variante del grafito (El mismo que usan los lápices que utilizamos para escribir), por este descubrimiento han recibido el premio Nobel de física 2010.

El grafeno tiene varias propiedades interesantes:

  • Alta conductividad térmica y eléctrica.
  • Alta elasticidad y dureza.
  • Resistencia (200 veces mayor que la del acero).
  • El grafeno puede reaccionar químicamente con otras sustancias para formar compuestos con diferentes propiedades, lo que dota a este material de gran potencial de desarrollo.
  • Soporta la radiación ionizante.
  • Es muy ligero, como la fibra de carbono, pero más flexible.
  • Menor efecto Joule, se calienta menos al conducir los electrones.
  • Consume menos electricidad para una misma tarea que el silicio.

En estos videos de Youtube se pueden ver algunas aplicaciones del grafeno:

Se puede encontrar más información en:

¿Qué es una BIOS?¿Y un Firmware?


En informática suele emplearse en muchas ocasiones estos dos conceptos (BIOS y Firmware) en cierto modo son similares aunque tienen sus diferencias:

  • BIOS (Basic Input-Output System, Sistema Básico de Entrada-Salida): Es un software que se encuentra almacenado en un Chips de memoria de tipo EEPROM (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM), Memoria de Sólo Lectura (ROM) Programable y Borrable Eléctricamente) y que sirve como sistema de arranque de un dispositivo (Ej: Placa base), Además la BIOS tiene otro chip de memoria estática (Almacena los datos aún cuando no hay corriente eléctrica, gracias a una pila): CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor, Semiconductor de Metal Óxido Complementario) que se puede actualizarmediante software y que nos permite modificar los parámetros de la BIOS (Ej: Fecha, Hora, Activación de dispositivos integrados,…) y suele disponer de un Jumper/Switch denominado Clear CMOS para que en caso de que no arranque el equipo si hemos modificado algun valor (Ej: FSB de CPU/RAM) se restauren los valores de fabrica (Esto mismo se puede hacer también quitando la pila de la placa base durante unos minutos hasta que la CMOS haya pérdido completamente los datos y los restaure la configuración de fábrica por si misma). La BIOS proporciona una comunicación a bajo nivel permitiendo que el equipo funcione cuando se enciende, ademas de reconocer y comprobar los dispositivos del equipo: Procesador, Memoria RAM, Disco duro, Teclado, … durante el arranque del mismo, también denominado POST (Power On Self Test, Auto Diagnóstico Al Encender); en caso de existir algún fallo normalmente advierte al usuario mediante unos pitidos según el tipo de BIOS, su número y duración el código de error puede ser uno u otro (Aunque algunas placas actuales dispone de un display LCD con código Hexadecimal), hasta que el Sistema Operativo se carga en la memoria RAM del equipo, algunos fabricantes de BIOS son AMI (American Megatrend Inc.), PHOENIX, o AWARD, aunque los fabricantes de placas base son los que se encargan de poner las BIOS actualizadas de sus productos.
  • Firmware (Programación en firme):  Es un bloque de instrucciones que llevan muchos dispositivos electrónicos (Monitores, Discos duros, Grabadoras de DVD, Impresoras, Reproductores multimedia, Router…), el Firmware se almacena en una memoria no volátil (ROM, EEPROM, Flash,…), que establece la lógica de más bajo nivel que controla los circuitos electrónicos de un dispositivo de cualquier tipo, actualmente el Firmware de un dispositivo suele ser actualizable. El Firmware es un intermediario (Interfaz) entre las órdenes externas que recibe el dispositivo del sistema operativo, y su electrónica interna, ya que él es el encargado de controlar a ésta última para ejecutar correctamente dichas órdenes externas.

Hay que tener en cuenta que este tipo de “programas” pueden tener sus “defectos” de fabrica es decir que por ejemplo para que:

  • Una Placa base “antigua” reconozca un procesador nuevo es posible que sea necesario actualizar la BIOS de la placa base, para ello los fabricantes de placas base actualizan las BIOS de sus placas base cada cierto tiempo.
  • Una grabadora de DVD reconozca unos discos actuales para poder grabarlos a la velocidad correcta es posible que haya que actualizarle el Firmware.

O puede servir para añadir alguna función extra al dispositivo, por ejemplo se comenta que muchos dispositivos Wifi actuales podrían ser compatibles con Wi-fi Direct (Comentado en esta entrada) con una simple actualización de firmware.

Sin embargo hay que tener en cuenta que si bien es cierto que la operación de actualizar una BIOS o un Firmware es relativamente corta apenas suele durar unos minutos (El punto más crítico de la operación es cuando se sobrescribe la BIOS/Firmware nueva sobre la antigua), hay que tener en cuenta que si ocurre un fallo durante la actualización, como por ejemplo:

  • Actualizar el dispositivo con una BIOS/Firmware incorrecto.
  • Que al actualizar la BIOS/Firmware del dispositivo se corte el suministro eléctrico durante la actualización dejando incompleto el proceso.

El dispositivo (Placa base, Grabadora de DVD, Router, …) puede quedar inutilizado.

Se puede encontrar más información en