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Cómo una tarjeta MicroSD puede almacenar hasta 400GB de datos
Un problema teórico
Medio centímetro no le da mucho espacio, y los dispositivos que se fabrican para tarjetas microSD no pueden volver a ser utilizados para otra cosa. Esto significa que tendrás que trabajar dentro de estas limitaciones. Por lo general, los fabricantes de tarjetas como SanDisk reducirían el tamaño de sus transistores para que quepan más de ellos en un espacio minúsculo. En 2013 este tamaño era de aproximadamente 19 nm. Una lámina de estos transistores dentro de un espacio de medio centímetro daría 8 GB de espacio de almacenamiento, que era abundante para la mayoría de los dispositivos de consumo a pequeña escala.
Para hacer que más memoria quepa en la misma cantidad de espacio, necesitaría apilar los transistores uno encima del otro, creando capas de transistores que doblarían o cuadruplicarían la cantidad de espacio de almacenamiento disponible. Así es como empezaron a aparecer las tarjetas microSD con capacidades de 32 GB. Llega un momento en el tiempo, sin embargo, donde las cosas se ponen un poco demasiado cómodas y tienes que empezar a comer en el marco para encajar más capas.
En el nivel de 19 nm, se necesitarían ocho capas de transistores para ajustar 64 GB de memoria. Para encajar 400 GB, se necesitarían exactamente cincuenta capas. Aunque esto es teóricamente posible, es extraordinariamente difícil de hacer en un espacio tan reducido.
Cuando no hay otra opción que doblar la apuesta
Ya hemos discutido el hecho de que no es posible cambiar las dimensiones de cada ranura en cada dispositivo para que quepa una tarjeta más grande. La única opción que queda es sumergirse aún más en la tecnología de fabricación de microtransistores. ¡Tenemos que hacerlos más pequeños!
Teóricamente, un transistor podría ser tan pequeño como una sola molécula. El 14 de agosto, hemos conseguido hacer transistores de molécula única que funcionaban de forma sostenible a temperatura ambiente. Debido a que el proceso de hacerlas es tan complicado, no podemos esperar que se conviertan en algo dominante en el futuro, pero presentan una ventana a lo que parece el futuro. Pronto veremos transistores de tan sólo 5 nm.
Recuerde, los transistores caben en un espacio tridimensional, lo que significa que a medida que se hacen más pequeños, también se obtiene más espacio para apilarlos. Esto es lo que debe haber sucedido para que SanDisk sea capaz de crear una tarjeta microSD de 400 GB. Bajo la especificación de transistores de 10 nm disponible para los fabricantes a partir de 2017, puede ajustar 400 GB de memoria utilizando 25 capas de transistores, ahora pueden caber aproximadamente 16 GB por capa.
Con los transistores de 5 nm, podríamos terminar creando tarjetas microSD que se ajusten a un terabyte de memoria, que es aproximadamente donde veo el límite. Puede que no seamos capaces de superar ese nivel y probablemente ni siquiera lo necesitemos en un futuro previsible.
Ampliar en: Maketecheasyer
Almacenamiento de datos en imanes del tamaño de un átomo
Hay un dicho que indica que los datos se expandirán hasta llenar toda la capacidad disponible. Tal vez hace diez o veinte años, era común almacenar programas de software, música MP3, películas y otros archivos, que podáin haber sido recopilados durante años. En los días en que las unidades de disco duro ofrecían unas pocas decenas de gigabytes de almacenamiento, la falta de espacio era casi inevitable.
Ahora que tenemos internet de banda ancha rápida y no pensamos en la descarga de un DVD de 4,7 gigabytes, podemos acumular datos aún más rápidamente. Las estimaciones de la cantidad total de datos almacenados en todo el mundo aumentarán de 4,4 billones de gigabytes en 2013 a 44 billones de gigabytes en 2020. Esto significa que estamos generando un promedio de 15 millones de gigabytes al día. A pesar de que las unidades de disco duro ahora se miden en miles de gigabytes en lugar de decenas, todavía tenemos un problema de almacenamiento.
La investigación y el desarrollo se centran en el desarrollo de nuevos medios de almacenamiento de datos que son más densos y por lo que puede almacenar una mayor cantidad de datos, y hacerlo de una manera más eficiente de la energía. A veces esto implica actualizar técnicas establecidas: recientemente IBM anunció una nueva tecnología de cinta magnética que puede almacenar 25 gigabytes por pulgada cuadrada (una pulgada equivale a 2,54 cm), un nuevo récord mundial para la tecnología de 60 años de edad. Mientras que los actuales discos duros magnéticos o de estado sólido son más densos alrededor de 200 gigabytes por pulgada cuadrada, las cintas magnéticas todavía se utilizan con frecuencia para la copia de seguridad de datos.
Sin embargo, la vanguardia de la investigación de almacenamiento de datos está trabajando a nivel de átomos y moléculas individuales, representando el límite máximo de la miniaturización tecnológica.
Búsqueda de los imanes atómicos
Las tecnologías actuales de almacenamiento de datos magnéticos -las utilizadas en los discos duros tradicionales con platos giratorios, estándar hasta hace unos años y que todavía son comunes hoy en día- se basan en métodos «top-down». Esto implica hacer capas delgadas de una gran pieza de material ferromagnético, cada uno conteniendo muchos dominios magnéticos que se utilizan para contener datos. Cada uno de estos dominios magnéticos está hecho de una gran colección de átomos magnetizados, cuya polaridad magnética es establecida por la cabeza de lectura / escritura del disco duro para representar datos como binarios uno o cero.
Un método «ascendente» alternativo implicaría construir dispositivos de almacenamiento colocando átomos o moléculas individuales uno por uno, cada uno capaz de almacenar un solo bit de información. Los dominios magnéticos conservan su memoria magnética debido a la comunicación entre grupos de átomos magnetizados vecinos.
Los imanes de un solo átomo o de una sola molécula por otro lado no requieren esta comunicación con sus vecinos para retener su memoria magnética. En cambio, el efecto de memoria surge de la mecánica cuántica. Por lo tanto, debido a que los átomos o las moléculas son mucho, mucho más pequeños que los dominios magnéticos actualmente utilizados, y pueden usarse individualmente en lugar de en grupos, pueden ser empacados más estrechamente, lo que podría dar lugar a un enorme aumento en la densidad de datos.
Trabajar con átomos y moléculas como éste no es ciencia ficción. Los efectos de la memoria magnética en imanes de una sola molécula (SMMs) se demostró por primera vez en 1993, y efectos similares para los imanes de átomo único se mostraron en 2016.
Aumentar la temperatura
El problema principal que está en el camino de mover estas tecnologías fuera del laboratorio y en la corriente principal es que todavía no trabajan a temperaturas ambiente. Tanto los átomos individuales como los SMM requieren enfriamiento con helio líquido (a una temperatura de -269 ° C), un recurso costoso y limitado. Así, el esfuerzo de investigación durante los últimos 25 años se ha concentrado en elevar la temperatura a la que se puede observar la histéresis magnética, una demostración del efecto de la memoria magnética. Un objetivo importante es -196 ° C, porque esta es la temperatura que se puede lograr con el nitrógeno líquido, que es abundante y barato.
Tomó 18 años para el primer paso sustancial para elevar la temperatura en la que la memoria magnética es posible en SMMs – un aumento de 10 ° C logrado por los investigadores en California. Pero ahora el equipo de investigación en la Escuela de Química de la Universidad de Manchester ha logrado histéresis magnéticas en un SMM a -213 ° C usando una nueva molécula basada en el elemento de tierras raras disprosio, según se informa en una carta a la revista Nature. Con un salto de 56 ° C, esto está a sólo 17 ° C de la temperatura del nitrógeno líquido.
Usos futuros
Sin embargo, hay otros desafíos. Con el fin de almacenar prácticamente bits individuales de datos, las moléculas deben fijarse a las superficies. Esto se ha demostrado con SMMs en el pasado, pero no para esta última generación de SMMs de alta temperatura. Por otra parte, la memoria magnética en átomos individuales ya se ha demostrado en una superficie.
La prueba definitiva es la demostración de la escritura y la lectura no destructiva de datos en átomos o moléculas individuales. Esto ha sido logrado por primera vez en 2017 por un grupo de investigadores de IBM que demostró el dispositivo de almacenamiento de memoria magnética más pequeño del mundo, construido alrededor de un solo átomo.
Sin embargo, independientemente de si los dispositivos de almacenamiento de un solo átomo o de una sola molécula se vuelven verdaderamente prácticos, los avances en la ciencia fundamental que se están realizando a lo largo de este camino son fenomenales. Las técnicas de química sintética desarrolladas por los grupos que trabajan en SMM ahora nos permiten diseñar moléculas con propiedades magnéticas personalizadas, que tendrán aplicaciones en la computación cuántica e incluso la resonancia magnética.
Ampliar en: The Conversation
Nuevo ordenador resistente a la radiación espacial
La compañía de tecnología aeroespacial y de defensa BAE Systems estrena su nueva generación de ordenadores diseñados para el uso espacial. La nueva computadora RAD5545 supera a su predecesora en cuanto a tamaño, velocidad y eficiencia, afirma BAE, con mejoras «exponenciales» en todas las categorías, todo ello en un paquete que se protege por hardware contra la radiación ambiental, lo que significa que puede funcionar de manera fiable en condiciones difíciles en el espacio ultraterrestre durante períodos prolongados.
El RAD5545 está diseñado para ser más simple que los equipos usados en generaciones anteriores de vehículos espaciales y satélites, ya que reemplaza varias tarjetas con una sola. También puede desbloquear nuevas capacidades para futuras naves espaciales, incluyendo cifrado, ejecutar múltiples sistemas operativos a la vez, procesar imágenes de alta resolución, operar de manera autónoma y mucho más.
Cada una de estas tareas estaba más allá de las capacidades de los ordenadores individuales de una sola placa electrónica diseñados para el espacio, según BAE. El historial de BAE Systems en la protección de equipos informáticos está bien probado, ya que ha suministrado procesadores de satélites y naves espaciales y ordenadores durante casi 30 años, con más de 900 instalados en más de 300 satélites lanzados en ese período.
Los ordenadores industriales reforzados son clave para la informática basada en el espacio y serán cruciales para las misiones planificadas a largo plazo hacia Marte, lo que podría aumentar los riesgos de exposición para la electrónica. HPE está ahora realizando una prueba de endurecimiento del software de su propio superordenador, pero los ordenadores de una sola placa como éste seguirán siendo instrumentales en el suministro de capacidad operacional básica para cualquier nave espacial con la esperanza de alcanzar el planeta rojo.
Walmart escaneará la cara de los clientes para detectar insatisfacción
En un patente muestra como se puede detectar el sentimiento después de escanear la cara de un cliente, aunque no indica ninguna solución para el problema que esto puede generar: el cliente puede estar insatisfecho por otras causas agenas a Walmart.
El objetivo es reaccionar de forma rápida, para identificar si hay algún problema, por lo que seguramente las alarmas internas se activarán si hay muchos “positivos” en poco tiempo, ya que pueden ser síntoma de un problema mayor.
Wal-Mart Stores, Inc. es una multinacional estadounidense de venta al por menor que opera como una cadena de hipermercados, grandes almacenes, tiendas de descuento y tiendas de abarrotes. Con sede en Bentonville, Arkansas (EE.UU.), la compañía fue fundada por Sam Walton en 1962. Al 31 de enero de 2017, Walmart tenía 11695 tiendas y clubes en 28 países, con un total de 63 marcas. [ La compañía opera bajo el nombre de Walmart en Estados Unidos y Canadá. Opera como Walmart de México y Centroamérica en México y América Central, como Asda en el Reino Unido, como el Grupo Seiyu en Japón y como Best Price en India.
Heinz Nixdorf
Heinz Nixdorf nació en la ciudad westfaliana de Paderborn , Alemania, siendo el hijo mayor de cinco hermanos, de Walter Nixdorf, vendedor ambulante y más tarde empleado de los ferrocarriles alemanes, y su esposa Anne. Fue a una escuela de la junta católica donde mostró por primera vez su talento para las matemáticas y la ciencia. La infancia y la juventud de Heinz Nixdorf fueron gastadas en circunstancias empobrecidas. Debido al desempleo de su padre en los años veinte y treinta durante la depresión mundial, su infancia fue moldeada por la pobreza. Sin embargo, Nixdorf consiguió una beca en un establecimiento de formación de maestros en Vallendar / Rhein cuando terminó su educación primaria. Pero la profesión de profesor no le convenía, ya que se sentía demasiado limitado en sus intereses y habilidades. No podía convencer ni a su madre ni a sus maestros. Así, escribió una carta al Ministerio de Educación de Berlín. En 1941 le permitieron visitar el Reismann-Gymnasium en Paderborn. En 1942, Nixdorf fue reclutado por la Wehrmacht y sirvió en el Frente Oriental. Desde que su padre murió en 1944, el joven Nixdorf, como hijo mayor, tuvo que asumir la responsabilidad de su familia después del final de la guerra en 1945 al asumir el trabajo estacional en una granja. En 1947 finalmente pudo terminar su educación después de hacer su Abitur (examen de ingreso a la universidad) en el Reisman Gymnasium de Paderborn.
Con la ayuda de una beca Nixdorf pudo estudiar física en la Johann-Wolfgang-von-Goethe Universität en Fráncfort del Meno en 1947. Allí también tuvo seminarios en economía empresarial. En 1951 Nixdorf obtuvo un trabajo como estudiante aprendiz en el departamento de desarrollo de Remington Rand Corp. , donde aprendió los conocimientos básicos de las calculadoras de luz. Allí también se reunió con el físico y experto en procesamiento de datos Walter Sprick y se convirtió en su asistente. Cuando Sprick dejó la compañía para trabajar en IBM, le dio a Nixdorf sus inventos. Sprick fue referido por IBM como el padre de los lectores de texto automáticos y obtuvo dos patentes importantes. Con eso, Nixdorf desarrolló el Elektronensaldierer y el Elektronenmultiplizierer.
Nixdorf finalmente encontró un interés por sus máquinas en la central eléctrica Rheinisch-Westfalsche (RWE), en Essen, el mayor proveedor de energía en Alemania. La compañía concedió a Nixdorf una subvención de 30000 DM para el desarrollo de calculadoras basadas en tubos de vacío. Nixdorf también construyó las máquinas de calcuular que podrían ser conectadas a las máquinas de tarjetas perforadoras. En 1952, Nixdorf tomó la decisión de abandonar sus estudios y fundó el Labor für Impulstechnik en Essen. Contrató a su primer empleado Alfred Wierzioch y ambos estaban convencidos por la idea de la calculadora. En 1954 se publicó la primera computadora de tubo de vacío, llamada ES, y la LFI se amplió a diez técnicos.La joven empresa evolucionó muy rápido.
La compañía de Nixdorf se vio obligada a trasladarse a otra oficina, porque necesitaban más espacio. Inventaron muchos productos como el Wanderer Conti, la primera calculadora de escritorio del mundo con una impresora y el Nixdorf-Universal 820. La rápida expansión fue la razón por la que la empresa alquiló habitaciones en Paderborn, la ciudad natal de Nixdorf. Allí tenía más espacio para hacer su compañía más grande. En 1961 comenzó a construir su empresa con 60 empleados. En 1965 Nixdorf introdujo una calculadora de escritorio en Hannover Messe . Técnicamente fue una revolución. La empresa Nixdorf inventó el sistema Nixdorf 820 en 1967, que tuvo mucho éxito. El sistema 820 que se construyó sobre una base de componentes fue el primer ordenador pequeño que se basó en semiconductores. El mismo año, Nixdorf tuvo la idea de no sólo vender a través de distribuidores más, sino vender los productos por sí mismo. En 1968 Nixdorf compró el Wanderer-Werke y renombró la compañía en Nixdorf Computer AG.
Los productores como IBM eran de confianza en mainframes, pero Heinz Nixdorf reconoció que los mainframes eran demasiado caros para muchas preocupaciones, por lo que presentó su Nixdorf 820. Con eso trajo la computadora directamente a la oficina y la gente podía permitírselo. El tiempo más exitoso para la Nixdorf Computer AG se inició en la década de 1970, cuando Nixdorf Computer AG se convirtió en el líder del mercado de la informática de gama media en Alemania y fue la cuarta empresa informática en Europa con lugares en Alemania, Irlanda, Estados Unidos y Singapur. En 1972, estaba representada en 22 países. En 1975, la Heinz Nixdorf Company produjo una nueva generación de captura de datos: la línea 88xx.
El 17 de marzo de 1986, Nixdorf murió de un ataque al corazón en Hannover en la primera feria de informática de CeBIT. Nixdorf estaba muy interesado en la educación de sus empleados, por lo que puso mucho esfuerzo personal y dinero en ella. Debido a eso, 1969 él fundó una escuela de comercio en las premisas de la compañía. También quería que sus empleados hicieran deporte. Las lecciones deportivas eran obligatorias y para una mejor oportunidad de hacer deporte, estableció el Ahorn-Sportpark en 1984.
Ampliar en: SciHi Blog
Ordenador cuántico de Google
Aquí es donde el concepto de «supremacía cuántica» – será capaz de demostrar de manera concluyente la capacidad de realizar un cálculo que una computadora clásica no puede – entra en juego. Para comprobar la validez de tal cálculo, se requerirían los mejores supercomputadores de hoy, y de acuerdo con Martinis, lo más que podrían competir con una computadora cuántica de 50 qubit – más qubits y un supercomputador no serán suficientes. A pesar de eso, Martinis me dice que al entrar en «la era de un montón de qubit», utilizando la supremacía cuántica como una herramienta de evaluación comparativa para ver qué tan bien funciona su sistema es crucial. Para su actual simulador de 9 qubit, «la supremacía nos dio datos muy valiosos y tenemos algoritmos extremadamente precisos para ello», dice.
Aparte de eso, el equipo de Google también está trabajando duro para predecir y corregir los posibles problemas de hardware que puedan surgir a medida que aumentan el número de qubits, cada uno de los cuales debe ser «muy bueno y coherente». Esto incluye algunos requisitos específicos de ingeniería del sistema . Para diseñar mejores procesadores de computación cuántica, el equipo de Martinis contrató a la compañía canadiense Anyon Systems. Por suerte, el director general de la empresa, Alireza Najafi-Yazdi, también estuvo en la reunión de marzo e incluso dio una conferencia de prensa. Najafi-Yazdi, un ingeniero de formación, cofundó la puesta en marcha en 2014 para desarrollar sistemas de software y simulación que ayudan a diseñar y optimizar la electrónica cuántica y otros dispositivos a nanoescala en los que los efectos cuánticos entran en juego.
Anyon Systems se especializa en el desarrollo de herramientas computacionales y simulaciones «masivamente paralelas», utilizando supercomputadoras para ayudar a diseñar el hardware para futuras computadoras cuánticas. La compañía actualmente está colaborando con el equipo de Martinis para «usar el software de simulación de Anyon Systems para predecir la conversación cruzada entre los diferentes componentes de un procesador cuántico de 6 bits», explica Najafi-Yazdi, agregando que «una comparación entre las mediciones experimentales y los resultados numéricos muestran Excelentes acuerdos que demuestran la promesa de herramientas paralelas masivas en la ingeniería de nuevos procesadores cuánticos «. Añadió que algunas simulaciones ya habían revelado posibles problemas con el chip superconductor que podría ser abordado durante la simulación, en lugar de pasar meses construyendo el dispositivo sólo para encontrarlo No funciona como se esperaba.
Antes de que Martinis y yo nos separáramos después de nuestra charla rápida, mencionó que tanto se discute en estas sesiones que todo su equipo se reúne cada noche para discutir ideas, dice que el equipo está realmente trabajando para llegar a 20 qubits muy pronto. «Todo depende de cómo van nuestras soluciones finales. El objetivo de Google es que nuestro equipo de 50 qubit esté listo para finales de este año. Puede suceder, pero estoy más centrado en perfeccionar el chip de 20 qubit ahora. «En cualquier caso, Martinis confía en que su 50-qubit no está tan lejos y es sólo una cuestión de tiempo antes de que tengan un funcionamiento y relativamente libre de errores de la computadora cuántica en su mira … momentos emocionantes de hecho.
Ampliar en: IOP
Antiguo megaprocesador
Casi todo lo que es genial sobre la tecnología de hoy es gracias al microprocesador. Miles de millones de ellos se fabrican cada año y son una de las muchas razones por las que puede leer esta web. Pero pocas personas entienden lo que está pasando dentro de ese pequeño circuito integrado. Vamos con un curso acelerado.
La gente del Centro de Informática de Cambridge tiene una máquina de media tonelada que muestra todos los pequeños detalles que ocurren en un microprocesador a un tamaño que es más fácil de inspeccionar. La máquina ha sido apodada The Megaprocessor y su creador, James Newman, nos guía a través de cómo funciona en el vídeo de abajo.
La creación de Newman es lo suficientemente vistosa como para admirarla por sí sola. Usando unos 40000 transistores y 10000 LEDs, la máquina diagrama todas las comunicaciones y sistemas numéricos que se están llevando a cabo dentro de un microprocesador, todo ello y como vemos, con el fin de jugar en última instancia a una partida de Tetris.
Ampliar en: Gizmodo
Así funcionaba la primera calculadora de la historia
La primera calculadora de la historia fue creada en Grecia
En 1900, se descubrió un artefacto cerca de la Isla de Anticitera, en Grecia. Este artefacto fue encontrado entre dinero, estatuas y vasijas, por lo que no se le dio importancia por algún tiempo. Varios años después, el arqueólogo Valerios Stais, notó que se trataba de una especie de conjunto de engranes y comenzó a estudiarlo.
No fue sino hasta 50 años después que se llevaron a cabo estudios metódicos del objeto, mediante Derek de Solla Price. A él y a su colega, un físico, les tomó 25 años descubrir los secretos que ocultaba.
Necesitaron de rayos X para estudiar el interior del mecanismo y lo que encontraron fue una computadora antigua.
Ampliar en: Conéctica
2016 fue el quinto año consecutivo de descenso de ventas de PC
Los últimos datos aportados por Gartner, la consultora y empresa de investigación en el ámbito de las tecnologías de la información, señalan que las ventas mundiales de ordenadores totalizaron los72,6 millones de unidades en el útltimo trimestre de 2016. Una cifra que supone una disminución de 3,7% desde el cuarto trimestre de 2015. De hecho, según la consultora, a partir del año 2015, las ventas de PC han disminuido anualmente. «El estancamiento en el mercado de los ordenadores continuó en el cuarto trimestre de 2016, ya que las ventas durante el periodo de vacaciones de navidad han sido generalmente muy débiles, debido, sobre todo, al cambio fundamental en el comportamiento de compra de ordenadores», apuntó Mikako Kitagawa,analista principal de Gartner. Toda una serie de condicionando que ha provocado que este último año haya sido bautizado como el quinto año consecutivo en el que los ordenadores han perdido en número de ventas. Una tendencia que según los analistas de Gartner comenzó en el año 2012. Y aunque Kitagawa señaló que, por lo general, el mercado de PCs sufrirá un estancamiento, también existen oportunidades de crecimiento dentro del mercado, tales como el mercado de usuarios de PC, el mercado empresarial y los juegos. Sin embargo, estas áreas de crecimiento no evitarán la caída general del mercado de ordenadores, al menos en el próximo año. Con todo ello, cuatro de los seis principales proveedores experimentaron un aumento en los envíos de PC a nivel mundial en el cuarto trimestre de 2016, mientras que los tres principales proveedores aumentaron su cuota de mercado global en el cuarto trimestre.
Ampliar en: Electromarket
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