•Notícia

La iniciativa, anomenada Terascale Reliable Adaptive Memory Systems (TRAMS), és un projecte de recerca col·laborativa aprovat per la Comissió Europea que s’inclou en l’àrea de recerca d’interès Future Emerging Technologies (FET) del setè Programa marc de recerca i desenvolupament tecnològic. En el projecte hi participa un consorci d'universitats i empreses format, a més de la UPC, pel Centre Interuniversitari de Microelectrònica (IMEC, Bèlgica), que fa recerca en nanotecnologia, la Universitat de Glasgow i l'empresa Intel Corporation Iberia.

Es preveu que en la propera dècada, com a resultat de la contínua miniaturització dels transistors i la conseqüent millora de prestacions, tal com descriu la llei de Moore (Gordon Moore, fundador d'Intel Corporation), un sol xip podrà fer bilions d'operacions per segon, cosa que permetrà un flux de diversos bilions de bytes per segon. Aquestes impressionants capacitats de computació no sols transformaran el flux del processament dels grans centres de dades i serveis de computació, sinó també la potència de consum i la capacitat funcional dels ordinadors personals, els dispositius de comunicació i també tots els productes electrònics de lleure i amb aplicacions domèstiques.

Tanmateix, els transistors de dimensions nanomètriques que incorporaran els nous processadors informàtics seran molt susceptibles als defectes i errors de fabricació, manifestaran una variabilitat de paràmetres sense precedents i, en general, oferiran una baixa fiabilitat de funcionament. El projecte TRAMS vol esdevenir un pont per garantir sistemes de computació fiables, eficients quant a consum energètic i avançats quant a les prestacions de computació. S'investigaran nous sistemes de memòria per als processadors d'escala nanomètrica i amb una capacitat de teraflops (és a dir, amb capacitat per fer bilions d'operacions per segon).
 

El projecte s’orienta a investigar, doncs, la tecnologia de dispositius, transistors, circuits i sistemes integrats d'última generació, és a dir, els sistemes que l'International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) inclou com a desafiaments tecnològics, com també les noves tecnologies que possiblement la succeiran.

El punt de partida seran les últimes tecnologies CMOS (complementary metal-oxide semiconductor), que són les que s’utilitzen més en la fabricació dels circuits integrats de la majoria de productes electrònics. El projecte inclou l'estudi de les noves generacions de xips amb transistors que tenen unes dimensions inferiors als 16 nanòmetres (nm) —els actuals són de 32 nanòmetres— i també arquitectures amb dispositius avançats (multiporta, és a dir, controlats des de dos o més elèctrodes diferents); així mateix, s'estudiaran els nous materials per a porta i canal que s'estan dissenyant amb escales inferiors als 10 nanòmetres (poden assolir els 6 nanòmetres).

D'altra banda, en el projecte també s'analitzaran les tecnologies emergents, com ara els transistors mitjançant nanofils, els dispositius quàntics, els nanotubs de carboni, el grafè o l'electrònica molecular, que, segons que es preveu, podran assolir dimensions inferiors als 5 nanòmetres

Tot aquest conjunt de noves tecnologies promet un increment de la densitat d'integració de components, així com de les prestacions i funcionalitats, centenars de vegades superior a les que són possibles actualment. Malauradament, també es preveu una dramàtica reducció de la qualitat i la fiabilitat dels components a aquesta escala, intensos efectes de degradació, una severa reducció de la relació senyal-soroll i una extrema variabilitat de característiques. Per això, cal investigar en noves tècniques i regles de disseny de circuits i sistemes, a fi de poder garantir sistemes fiables i robustos, malgrat la reduïda qualitat dels components. Per poder construir nanosistemes de memòria fiables i robustos, tolerants als errors i defectes, a un cost raonable i que comportin un esforç de disseny ajustat, el projecte TRAMS estudiarà aquests nous dispositius, definirà nous paradigmes de disseny i implementarà principis de disseny jerarquitzat.

La UPC BarcelonaTech, és la institució coordinadora del projecte. La UPC és una de les principals universitats tècniques a Espanya. Especialitzada en estudis superiors i recerca en les àrees de l'enginyeria, la ciència i l'arquitectura, té al voltant de 30.000 estudiants de grau i 4.000 de postgrau (màster i doctorat), i s’hi doctoren unes 250 persones cada any. La participació científica de la UPC en el projecte TRAMS es fa a través de dos grups de recerca, el de Disseny de Circuits i Sistemes Integrats d'Altes Prestacions (HIPICS) i el d'Arquitectura i Compiladors (ARCO), vinculats als departaments d'Enginyeria Electrònica i d'Arquitectura de Computadors, respectivament.

La Universitat de Glasgow (UOG) és una de la primeres 20 universitats del Regne Unit i una de les 100 primeres en l'àmbit mundial. Es va establir el 1451 i té 1.500 estudiants de grau i uns 4.900 estudiants de postgrau. El grup de Modelització de Dispositius del Departament d'Enginyeria Elèctrica i Electrònica, liderat pel professor Asen Asenov, representa aquesta universitat en el projecte TRAMS.

El centre de recerca en nanotecnologia IMEC (Interuniversitair Mikro-Elektronica Centrum VZW), de Bèlgica, du a terme recerca científica en l’àmbit de la nanotecnologia, amb reconeixement mundial. L'IMEC compagina el seu coneixement científic amb una gran capacitat innovadora en les tecnologies de la informació i les comunicacions, la bioenginyeria i l’energia, i també produeix solucions tecnològiques per a empreses rellevants. En un entorn d'alta tecnologia i amb grans talents internacionals, col·labora en la generació d’elements de millora de la vida i la sostenibilitat. La seu central és a Lovaina i té altres seus als Països Baixos, Taiwan, els Estats Units, la Xina i el Japó. Compta amb un equip de més de 1.750 persones. El 2008, va obtenir uns ingressos de més de 270 milions d'euros.

Intel és el fabricant de xips més gran del món i és líder en el desenvolupament de productes de computació, xarxes i comunicacions. L'Intel Barcelona Research Centre (IBRC) és un dels Intel Labs que l'empresa té arreu del món. Les seves activitats s'enfoquen a la recerca en les àrees de la microarquitectura i els compiladors per als futurs microprocessadors, amb l'objectiu d'incrementar-ne les prestacions i reduir-ne el consum energètic i el cost, alhora que es manté la fiabilitat dels sistemes implementats. L'IBRC, amb seu al Campus Nord de la UPC, té una extensa experiència en l'àrea de les microarquitectures robustes i ha publicat nombrosos articles.