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Las redes de Telecomunicación Texto Pedro Sáinz González. Ingeniera Superior de Telecomunicación por la Universidad Politécnica de Madrid desde 1971. Trabaja en el Departamento de Conminación Avanzada de los laboratorios de TÍT en Madrid y París 19711977 participando en el diseño y a punto de una central En SF. COINSA 19771986 desempeña los cargos de Jefe de 1Dl en Málaga. Director Técnico de Comunicaciones. Directo de, Director de Calidad. TELEFONÍA Y DATOS le como Directo Técnico 1986. Desde Abril 19X7 desempeña el cargo de Director General. Después del boom que se produce a mediados de los años 70 Microelectrónica con la aparición de circuito1, de muy alto nivel de integración VLSI en sus dos vertientes los microprocesadores, como componentes multipropósito con un software grabado en PROM FIRMWARE. que los personaliza para cada aplicación y los componentes de diseño especifico para cliente custom design, que integran en un chip una gran cantidad de funciones lógicas específicas, que antes requerían un gran número de componentes de menor nivel de integración para realizarlas y después también del boom de la informática, que se inició a finales de lo. 70, que aún estamos viviendo actualmente y que se pro dujo como consecuencia del en el diseño de los ordenadores personales los componentes VLSI indicada básicamente de estos dos booms, se produce el boom de las redes de principio de los 80, que cuya evolución seguirá a lo largo de los años futuros con las vayan precisan haciendo una proyección de futuro. Las redes de Telecom litado de un proceso lógico de optimización de los medios utilizados por el hombre pacía del descubrimiento de la electricidad 1800. Hasta la invención del telégrafo 1837. del teléfono 1876 y de la radio1896 los medios muy lentos y muy limitados en todos los aspectos. Mientras no le surgió al hombre la necesidad de sobre todo de los servicios gráficos documentos y de los acústicos y música. Conforme se produjeron nuevos avances tecnológicos, se fueron aplicando en la arquitectura de esas redes, consiguiendo en el proceso de estación. Todos los estamos por encima de los 40 años a través de operadora. pos de espera. También hemos seguido de cerca el de la red telefónica a nivel descubrimiento de la propagación por medio de las del aire permitió susti de los nodos de las redes, permitiendo llegara distancias mucho mayores y teniendo bastante más flexibilidad. Fue la gran aportación de la radio. denadores 1950. ya se plantea al menos potencialmente la posibilidad de local en los centros de proceso de datos, y además son sólo las grandes corporaciones las que pueden pagar su elevado coste y mantener la infraestructura desoporte blema de interconectar ordenadores entre sí. Lo que sí se hace es conectar los orde mente por medao de enlaces punto a punto alquilados a la compañía TELEFÓNICA, Son pequeñas redes privadas en estrella que sólo permiten interconectar equipos de mismo fabricante y en las que todavía e con encontraban las redes de Telecomunicación a finales de los años 60 era básica Las únicas redes con capacidad de conmutación eran las redes telefónicas conmutadas RTC, que estaban en pleno proceso de centrales eran Existían algunas redes privadas de datos pocas que eran como una extensión de los centros de El descubrimiento del transistor en 1950 había permitido fabricar ordena dores más pequeños, que al utilizarlos como unida de control en las centrales telefónicas, iban a evolucionar de las clásicas centrales electromecánicas, a las semielectrónicas, en las experiencias de redes específicas de datos basadas en la tecnología de conmutación de paquetes, mucho más adecuadas que la conmutaliza en las redes telefónicas. A partir de los años setenta se produce un fuerte ordenadores que se dispara finales de la década. miento cié I ordenador aparejado la necesidad de interconectarlos entre sí, y van surgiendo distintos tipos de redes conmutadas dedicadas a datos. También se va utilizando cada vez más la RTC como medio de Ssal Cmi Sol Tms cada vez más rápidos y más baratos. Además de las líneas conmutadas a baja velocidad, sobre todo para usuarios con poco tráfico y sin grandes exigencia sen bit. Por otro lado los nodos de las redes telefónicas basa de circuitos siguen evolucionando tecnológicamente, y de los mente electrónicos por división en el tiempo TDM. y se produce la utilización integrados DTL TTl. Las características fundamentales de las redes a finales de los 70, o sea hace diez Las redes eran totalmente especializadas. datos. predominando clara La fabricación de las centrales o nodos de las Cinco grandes. No pequeños fabricantes que había que realizar para poder desarrollar sistemas competitivos. Se seguían fabricando los sistemas electromecá habían nacido a finales de los años 50. sus redes centrales mientras que las funciones irónicamente por ordenador. Las centrales total en la tecnología de multiplexación por división en el tiempo TDM aún estaban nivel experimental existía alguna maqueta cursando tráfico real. Se podía vislumbrar ya, ya que se había logrado que una central de un conjunto de placas decir integrados, que práctica equipaba el ordenador que las funciones de control. Estas placas eran fáciles de construir y de probar además esta tecnología permitía reducir el consumo y el tamaño de las centrales. El primer acercamiento entre la Informática y las producido y sólo era un. La transmisión entre mente analógica, aunque ya a equiparse los digitales PCM, que digital independientemente de que las centrales realizasen la conmutación analógica, que es la que hacían las centrales electromecánicas y las semielectrónicas que Las redes públicas de PTTs a nivel país y trabaja ellos en los desarrollos de Nuevas Tecnologías. En las redes específicas de datos coexistían dos de paquetes. La mayoría de los PTTs. debido a la influencia que les ejercen las redes telefónicas, se deciden por la conmutación de circuitos. sin embargo algunos, tales como la COMPAÑÍA TELEFÓNICA NACIONAL DE ESPAÑA o la BELLCANADÁ entre te desde principios de los 70, con una intuición de futuro que más tarde se vería en la Asamblea Plenaria de 1984 en Torremolinos aprobó toda la normativa para las redes de paquetes {Recomendaciones X. tales como. y TYMNET que se apoyan en la conmutación de paquetes para sus nodos. Los nodos de las redes de conmutación de paquetes son en esta época grandes ordenadores de propósito general para los que se ha desarrollado un hardware mínimo y un gran volumen de software de conmutación de paquetes. En cuanto a las redes privadas, los grandes fabricantes de ordenadores definen sus propias arquitecturas de redes, perfectamente incompatibles entre sí. IBM vende su red SNA, FUJITSU la suya, FNA, etc. Para los usuarios que ya se hablan fabricantes y por tanto disponían ya en sus centros de proceso de datos de máquinas suyas, no les quedaba hacia sus propias arquitecturas de redes, ya que la mayor parte de ellos en esa época se oponían a las redes de datos standard y no colaboraban en la elaboración que permitiese definir redes abiertas en las que el usuario pudiese elegir el hardware y el software que más le Después de analizar cómo eran las redes a finales de década actual que estamos finalizando y en la que se han gestado los cambios más espectaculares, que han mente existentes y que para el futuro. Durante toda esta redes especializadas, sino que se multiplican y su propia red. Esto crea la de seguir así y lodos los objetivo de crear una red única cuyos nodos sean capaces de tratar no sólo los también los que puedan que modificar su arquitectura. Así es como surge el concepto de Red Digital de Servicios Integrados RDSI o ISDN. También surge el concepto de Redes de Área Local RAL o LAN en los entornos privados de oficinas, edificios, fábricas, etc. Este tipo de redes permite abierta en un entorno local máquinas e diferentes y divididos en siete niveles. Debido a la gran proliferación de los entorno ofimático, es y con un host local, de tal forma que se puedan compartir recursos y tener una comunicabilidad un poco más evolucionada que la tan usada hasta hoy Flopinet. Estas LAN además de tener conectados una serie de servidores de recursos locales. que permite el acceso a otros recursos a través de redes públicas. En cuanto a las redes específicas de datos, se produce una gran polarización de paquetes, sobre todo a nivel de grandes redes públicas. La consolidación se produce al aprobar el CCITT en 1984 las recomendaciones X, que consagran a la conmutación de paquetes de dalos como la tecnología do desorden que existía en las redes de datos. De esta desarrolla un protocolo X25 para conectar sus equipos a los equipos de otros fabricantes de informática. Esto ha hecho que prácticamente todos los países a partir de 19S4 hayan creado o estén creando su red pública de conmutación de paquetes de datos. Ha habido países España que, como ya se dijo, creó una red pública de conmutación de paquetes de datos en 1971.que inicialmente se llamó Red Especial de Transmisión de Datos RETD y que trabajaba con un protocolo RSAN. 984 ha evolucionado a la red actual IBERPAC que es totalmente X25. Merece la ñoclos TESYS esta red han sido esta red han sido desarrollados totalmente en España bajo la dirección de la COMPAÑÍA TELEFÓNICA NACIONAL DE ESPAÑA, que se han exportado a varios países Canadá, Argentina, Inglaterra, USA, Grecia, etc. y que actualmente se fabrica totalmente en España, siendo TELEFONÍA Y DATOS grupo AMPER la única que puede fabricar sistemas. El concepto de RDSI descrito más arriba nace de las Centrales Telefónicas Electrónicas Digitales TDM sin demasiados una solución integrada válida para conmutar además de la voz los datos por un procedimiento más eficaz que el que ofrece la pura conmutación de circuitos. Realmente la solución propuesta no ofrece una verdadera integración más que a nivel de acceso a los nodos, puesto que para real7ar la conmutación lo que realmente hace de circuitos que conmuta el tráfico de voz y algún tipo específico de datos, y un conmutador de paquetes de señalización y el resto del tráfico de datos. A pesar de red integrada, debido básicamente a dos razones por les telefónicas digitales que van a existir a corto plazo va a ser muy grande y su evolución a RDSI es fácil. Por otro lado no hay opción contemple redes de voz y datos separadas, puesto que las redes totalmente integradas de voz y datos basadas en la conmutación de paquetes, aunque ya se las considera viables, no se ven a corto plazo. En España la COMPAÑÍA TELEFÓNICA está iniciando actualmente unas pruebas de concepto RDSI. ven claramente dos opciones hoy en RDSI o Redes Sipanidas de Voz y de Paquetes de Datos. Cuál tonos claro y lo más probable es que sobrevivirán las dos, que defina muy claramente tipos de nodos RDSI y de datos. en nuestros días, no es fácil hacer una proyección a medio largo plazo. No ICCC84 en Sydney ICCC86 en Munich, e Ginebra, en de banda ancha, la capacidad de la actual RDSI se queda pequeña cuando se dones de datos a velocidades superiores a 50 Mbs. Tanto la ATT como la NTT hablan de unas RDSIs evolución de las actuales en las conmutación es totalmente único, que se apoyan de paquetes de alta velocidad, que la NTT llama High Speed Packet WwitchinV y que la ATT define como Wide Band Packet Switching. Actualmente la ATT está realizando pruebas experimentales en el área de la bahía video digitalizado de 50 Mbs. Esta técnica evita el ción en canales y por lo tanto elimina el problema de Parece que queda claro que al final será la opción de redes integradas la que so bio fundamental, se apoyará únicamente en la técnica de conmutación de paquetes.

VLSI o sistemas integrados Texto Carlos UPM. Catedrático de Tecnología Dirige I laboratorio di Sistemas Integrados que se dedica a la investigación diseño VISL aparición de la Tecnología Planar en 1960. iras efecto transistor partir de 1955. se sentaban las bases de una de las evoluciones más vertiginosas que ha conocido. Y ello no sólo por el avance que ha conseguido .i Electrónica en tan pocos influencia que ha tenido y en todos los aspectos esta evolución lución. La clave de este éxito radicó en la posibilidad que ofrecía dicha tecnología di integrar diversos íonipo de silicio chip. Si bien al ponentes por chip era reducido, pronto la tecnología fue mejorándose hasta llegar pueden integrarse hasta varias centenas de miles. Históricamente, esta evolución CI se ha dividido hasta el por la máxima complejidad o nivel de integración en una Dicha evolución suele representarse por lo que ha dado Moore. que predijo la duplicación de la complejidad de los CPs cada año a partir de 1959. Aunque en la actualidad se observa una clara desviación respecto a esta ley durante los años 80 el crecimiento por año viene a entre el 50 y el 60 en lugar del 100 como anteriormente, y la previsión para los 90 no es superior al la complejidad ha crecido diversas escalas de bre de pequeña SSI Small Scala Integra I ion, media MSI Médium Scale Integration. alta LSI Large Scale Integration y muy VLSI Very Large Scale Integration. Últimamente se empieza hablar de la ultra alta ÍULSI Ultra Large Scale Integration. La Tabla 2 11 presenta algunos datos típicos de esta evolución. De una forma simple podemos decir que la historia de esta evolución es la de un incremento constante del número de componentes por chip y de la reducción de la mas de los dispositivos un miera 3 2 recoge algunos detalle tecnológicos de evolución. I .A AVFNTURA DE MEAD V CONWAY 70. Carved Mead en Caltech EEUU inició unos cursos sobre diseño de CIMOS empleadas en la industria. De la experiencia obtenida. Mead intuyó la posibilidad de buscar nuevos métodos que simplificasen los procedimientos tradicionales de la industria. Esameddadosdelos70 jar Mead Caltech Conway Xerox. Palo nueva metodología de diseño, que pudiese ser aprendida fácilmente por los diseñadores y que permitiese CIs. El resultado fue un. que se impartió por priqueen poco tiempo se exten versidades de todo el mundo, la ETSI Telecomunicación de Madrid viene impartiendo estos cursos desde el año 1982. La metodología, inicial totipos y enseñanza, ha sido trasladada con éxito a los ámbitos industriales, habiendo, además, provocado grandes cambios en la industria de la fabricación de CTs. Agentes de Silicio Silicon proceso desde el diseño a la fabricación y test. Fundiciones de Silicio Silicon Foundnes fabrican circuitos integrados a partir de las máscaras que reciben. Chip MUItiproyecto MPC MUlti Project Chip un proyectos diferentes, lo que permite repartir cosies de máscaras y fabricación durante la fase de desarrollo entre varios diseños son al nos acuñados. Lo que está detrás de todo esto es una nueva industria, que facilita tos que ahora diseña directa Los objetivos perseguidos por Mead y Conway de diseños estructurados, y la comunicación diseñador fabricante. Este ha sido el mercado actual de los Circuitos Integrados de Aplicación Específica ASIC Application Specific Integrated Circuits. ASTC UNA OLA QUE INVADE LA ELECTRÓNICA Gracias a las densidades crecientes de integración fue posible disponer de sistemas optimizados en velocidad. embargo, paralelo con el aumento de complejidad de los circuitos surgió la. lo que llevaba aparejado un alto coste por unidad. Asi. de de afta complejidad y gran volumen de producción necesariamente habría. relojes digitales, etc. Por tanto, la filosofía te concibe, diseña y produce en cíes circuitos de uso genera CT estándar ya no es válida. Aparece la necesidad de que el usuario pueda especificar el o por el fabricante en un tiempo razonable, y con unos de diseño y producción aceptables CI que vinieron a cubrir Mead que la novedad de la VLSI tos importantes, en la da un dar MSi sobre circuito im preso por un Ci de diseño especifico más del 50. en el mayor número de componentes chip que permite, o en las mejores características reducción de consumo y espacio y fiabilidad que ofrece y sí reside en los nuevos métodos de diseño que ha habido la complejidad inherente a vas arquitecturas digitales que son conseguibles. Desde la metodología te en la que el diseñador tiene la máxima libertad el trabajo de diseño al disponer de redes de componentes yo bibliotecas de células, restringiendo por tanto la libertad semi nominados ASIC. den crear los circuitos que Pero también existen unos motivos estratégicos por los que circuitos tienen in sistemas pueden. v por tanto la. La lista de empresas que emplean hoy en día este sería interminable, y mucho más las que lo harán en el futuro. Como prueba del éxito de los ASIC, y de su uso y desarrollo crecientes, puede 32 del mercado de circuito lógicos en 1986, se prevé Mib haMa d MK del total délos 15.000 mercado Y. por otra parte. 1987 es el año en el que el ASIC es superior al de un circuito integrado estándar. En cuanto a actualidad se pueden fabri con la potencia de como funciones do soporte para lenguajes de oí RISC Reduced Instruction Set Computer. construcciónde sistemas de tipo paralelo, facilitada no sólo por la existencia de procesadores de pequeño tamaño, sino también por la disponibilidad de dispositivos, separa. que facilitan la co I limpio típico de esta posibilidad lo constituye el transputer fabricado por INMOS. usuario a nivel de CI VLSI Circuitos estándar. sMR M 1 IKOM de hasta 4 Mbits. ÉEPROM de hasta 256 Kbits. microres de datos de gran capacidad y velocidad, y nuevas funciones tales como generadores de vo, procesadores de señales, controlado ASIC. donde incluimos las redes predifundidas o gate arrays y los CTs diseñados en base a una biblioteca de células estándar. CI de diseño especifico custom, donde el mente a medida del cliente. TECNOLOGÍA Y CAD Hoy por hoy. el silicio sigue siendo el para la fabricación de CI. y la familia CMOS, con longitudes de canal 1.25 y extendida para el diseño de circuitos digitales y para los combinados tal. Sin embargo bipolar arseniuro de galio. BiCMOS tienen También mi Centrados en el diseño dentro de la VLSI y más aún con la futura ULSI la creciente de los lleva la necesidad de incrementar la productividad de los diseñadores. Debe buscarse, por tanto, el modo de manejar adecuadamente la complejidad de estos circuitos. La Tabla 4 da una idea clara del problema creciente. En la comparación a lo largo de los años se supone que se utiliza para dibujar driculado 14 pulgada. que se desea dibujar el trazado correspondiente a un 250. Es por ello por lo que se mientas CAD que ayuden o especificación, simulación. Tecnológico do exclusivamente hace unos años a los procesos, e la anualidad este esfuerzo ha quedado reducido un XII1. herramientas de diseño. dic7 años el reparto iodo casó balanceado a favor de las herramientas. HACIA LOS SISTEMAS INTEGRADOS El análisis de la historia pasada no deja duda alguna sobre cual ha de ser el camino a seguir por el diseño Nuevas Tecnologías con óptimas, incremento continuo complejidad, y herramientas CAD más potentes que faciliten el manejo de tal complejidad A concretar muy brevemente los aspectos anteriores. Por lo que se refiere a la tecnología, parece que existe un claro acuerdo en que la tecnología CMOS continuará dominando el mercado, si bien tendrán sus áreas de portantes bipolar. GaAs. etc. Por lo que se refiere a los equipos de procesos, no parece previsible un cambio brusco hasta por lo menos mediados los 90. La litogra una paulatina entrada de los rayos X para acercarse al margen de las 0.3 mieras remera mitad de los 90 el programa europeo ESPRIT1 Por supuesto, el grado de ciente hasta conseguir el reducción de la longitud del canal de los de chip, el número de componentes por CI crecerá paulatinamente hacia varios millones. La tendencia futura que se prevé es la de poder incluir hasta mil millones de componentes en un chip que podría tener el tamaño de una oblea hala discusión de qué puede interesar integrar con tan elevado número de no podrá ser si no se dispone de herramientas CAD adecuadas con capacidad de especifica un sistema a nivel de comporta tica desde dicho nivel al de transistor y trazado layout compiladores de silicio, con técnicas de utilizando bibliotecas de células que puedan pasar de una a Otra disponiendo de mixtos analógicos y digitales, etc no sólo en la fase de diseño, una vc7 se sabe qué hacer, sino también en la previsa de decisión nivel arquitectura, donde se plantea el compro dad y precio. Como apoyo de lo anteriormente dicho, la figura 5 presenta la evolución prevista para la tecnoloi CMOS y las herramientas CAD en el marco del ESPRIT de la Comunidad Económica Europea. A plazo inmediato los ASIC tendrán un desarrollo notable, de modo que. frente i unos 6.000 diseños realizado y unos 12.000 en 1986, se pasará previsiblemente en 1990 a unos 90.000 Todo lo anterior nos por ingenieros de sistemas, sin que sea requisito necesario un profundo conocimiento sobre diseño físico trazado, capacidades, cuya función será por herramientas sobre silicio, para se requerirán REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS II

Circuitos integrados Custom Texto Rafael luna nieto por la. m su VLSI en I Laboratorio en Harou U.K. en 1972. 1973. 1978 y principios de 1979. trabajando en los intervalos en diseño de terminales de datos con microprocesadores. A finales de 1979 inició la actividad de diseña VLSI en el Centro de Investigaciones de Standar Eléctrica ron la realización de un primer circuito custom en 1982. Dirigió el Centro de diseño de ASICs hasta 19X6 v actualmente es responsable de diseños avanzados fullcustom v de técnicas de prueba. El diseño de circuitos Cuslom se inicio alrededor de 1970 y un año do INTEL 4004 PMOS una de sus primeras aplicaciones. Esta fue la señal de espacio, más rápidos y con mejores herramientas de que rigen el y se tabulaban sus resultados con algún pequeño ordenador de la época tipo ratio y ratioless cuyas ideas originales todavía se están aplicando hoy en en CMOS a fin de aumentar la densidad de integración j su velocidad El trazado era sobre papel milimetrado y con lápices de colorí. cada máscara de 4 a 6 el resultado era posteriormente trasladado al ordenador mediante viejos digitalizadores dicho ordenador controlaba un equipo de corte en rojo ruby liths cortaba los polígonos digitalizados. La verificación de las reglas de diseño era marión del correcto pelado de los rubys que servían de base para la fabricación de las retículas y poste resultado se podían obtener diseño un circuito de mm2 y operando a 2 MHz, con longitudes de puerta de 15. El panorama ha cambiado en 17 años de forma espectacular capacidad de integración multiplicada por más de 200. velocidad de operación por 20, tamaño de oblea de 1 pulgada a 8 pulgadas no industrial donde, según Technical Insights 12 575 nuevos diseños de ASICs en 1986 9.000 arrays, 3.000célulasstandar. 500 custom y 75 a través de compiladores de silicio y se estiman 90.000 en 1990. Los objetivos que han impulsado la de estos últimos años han Aumentar la capacidad de integración por cir dad de operación del mismo. Mínimo coste de fa po de pruebas. para obtención de prototipos. Herramientas HW y SW para obtención de un Técnicas diseño robusto para obtener un oblea rentable. Máxima reutilización de módulos Toda justificación a los avances del diseño VLSI está íntima e indisolublemente ligada a un proceso industrial relación prestación coste producción masiva de cir sita inversiones cada vez más altas y requiere el funcionamiento permanente de sus instalaciones a fin de poder amortizarlas. Cada fabricante de ASICs dispone de programas de optimización continua de los múltiples fases más de 60 Tendencia en velocidad de operación Se ha demostrado, en laboratorio, la factibilidad de fabricación de MOSIi. con longitud efectiva de puerta entre 0,1 yO, un retraso de 20 picosegundos y se estima el máximo de la frecuencia de operación del silicio todavía lejos de las posibilidades actuales e industriales del CMOS que. mediante aplicación de la ley del escalamiento ha sido posible reducir la dimensión característica de la tecnología de I5jim 1970 a la actual 0,8i para procesos industriales se podría definir un proceso como industrial a partir del aceptados por clientes. El escalamiento ideal permite eléctricas de un dispositivo MOS al reducir mediante un factor K todas dimensiones físicas del transistor longitud y anchura de canal, espesor del óxido delgado de puerta, profundidad del etc. y la tensión de alimen quede multiplicada por el mismo factor K. Problemas tecnológicos del escalamiento Debido a compatibilidad con los universales por ahora} 5 voltios de alimenta Fig. 2 que aumenta la potencia disipada, la densidad de corriente y el campo eléctrico Eox así como acelera mecanismos de Fallo electrones calientes, perforación de dopado, etc. La longitud de las interconexiones tampoco escalan en la misma proporción que la di Leff ya que se aprovecha para integrar más el área del aumenta y las capacidades de borde lateral se retardo RC de la interconexión se va convirtiendo El óxido delgado presenta problemas de fiabilidad por debajo de los 100 Angs para una longitud efectiva de los transistores infe te se usas 200250 A para 1.25 ,um debido a que el margen entre la tensión de ruptura intrínseca del óxido y la de operación se estrecha y no permite aplicar tensiones de quemado burnin superiores a la de operación para eliminar la mortalidad infantil de los AS1CS. Este es uno de los problemas de la continua reducción de dimensiones que. por otra parte, tan buenos resultados ha proporcionado a velocidad. Existen otros problemas agravados por el mantenimiento de los 5 voltios come tensión de alimentación les como efecto túnel a través del delgado óxido de puerta o el incremento de la riesgo de latchup. origina hot electrones causados por los altos campos superficiales en las proximidades del drenador 6 x 06 voltcm. Esta problemática va a hacer imprescindible en un breve plazo una reducción de la tensión de alimentación de y ya. á principios de este año IBM y NTT introdujeron una RAM de 4 Megabits y un chip de prueba de 16 Mbits, respectivamente, a 3,3 voltios. Con alrededor de 3 voltios todavía es familias de 5 voltios, aparte convertidores 5V3V en el chip. No se sabe si la nueva estandarización de la Vdd se hará a hechos consumados o bajo recomendación de algún organismo JEDEC por ejemplo. La investigación en marcha para proseguir la carrera de la integración y resolver los problemas expuestos ante activos y de interconexión, así se progresa en Siliciuro y policiuros para puerta e interconexión para la resistencia de interconexión del polisilicio. Material refractario de muy resistividad para electrodo de puerta menor dopado posible y menor riesgo punch through Aislamiento con técnica de trinchera trench que posibilita mayor densidad de integración. Evolución írmelos, pozos. Los pozos gemelos twin wells permitirán optimizar n y p en CMOS. Una mayor mediante pozos gemelos profundos zona de transistores y pozos gemelos superficiales débalo del óxido el quadwell. niveles 3 ó 4 en la década de los 90 para lo que es imprescindible incorporar procesos de planarización a la accidentada orografía de los n Cintos a fin de pistas metálicas sobre todo las superiores. Incorporación de drivers bipolares en CMOS para menor 1 Jim y Vdo de 3 voltios más efi Tamaños mayores de 6 pulgadas son industriales hoy y en los laboratorios se está trabajando ya con 8 pulgadas. Un estudio rendimientos de oblea de trol de parámetros físicos a lo largo de la misma determinarán la fecha de incorporación a la industria. •Menor y menor tamaño de éstas Fig. 4 partículas de saliva al hablar iones de pa. etc., que inciden como obuses sobre el silicio contaminándolo. Se está avanzando para eliminar la Aún se espera superior a 2. y más allá se espera aplicar técnicas de redundancia y tolerancia frente a fallos para reconfiguración del ASIC. Parece considerarse un longitud de canal de Leff 0.25 mfa .1 MOS por las antes descritas y a nivel industrial no en laboratorio y unos 100 millones de bits Lomo legrado en la próxima década. Al hablar de evolución de los ASICs recurrimos a los mi ero procesad o res y memorias VLSI estándar puesto que son el avanzado en tecnología memorias, técnicas de diseño y arquitecturas microprocesadores que se en el desarrollo de ASICs. Así el 180386 apareció en 1985 con 275.001 transistores y está ya. en diseño con Sea of gates Mar de puertas o diseño Aunque el CMOS está siendo la tecnología más popular en diseño custom hay muchas aplicaciones para las que no es adecuada y para muy alta velocidad sido la promesa incumplida LSI durante vanos años debido a su coste intrínseco de oblea 200 a 300 dólares por de 3 pulgadas frente a los 50 dólares del silicio a 4 y a pesar de exhibir una mayor movilidad, 6 veces y mayor velocidad silicio se ha aplicado poco en la industria, hasta ahora, y principalmente en analógico aunque se aprecia que el despertar de esta tecnología se como resultado de los trabajos de crecer una película de AsGa sobre silicio lo que abarataría la oblea de partida. A principios de 1987. Honeywell consiguió un oscilador en anillo que a 77° K presentaba tiempos de retardo de H.5 picosegundo a temperatura ambiente 11.6 ps. La tecnología de AsGa. dad de integración actual 10002000 puertas se considera de mejores prestaciones que la tecnología bi potencia que ésta de 0.252 puerta con tecnología FD a la misma velocidad, también dispone de buena capacidad de ataque driving y admite una temperatura de funcionamiento mayor que la del silicio de. También admite la posibilidad de integración de dispositivos electroópticos tales como láser y detectores grado que permitirán un mínimo retardo de interco más graves que se presentan en la nueva etapa de integración a gran escala y a gran velocidad Fig. 6.ya medida que densos y con mayores frecuencias de operaciónlas a la velocidad y fiabilidad sin requeridos. La de intercone churas de banda de gigabits y fanouts del orden de 100 añadiendo inmunidad a díalas autopistas alemanas hay presencia de fuertes campos les Eléctricas como factor de riesgo para los modernos Los medios de interconexión ópticos pueden ser de de un híbrido e incluso pueden consistir en fibra rial depositado sobre AsGa formando una guia de onda óptica. IEEE. ópticos se corten en el densamente distribuidas que sus equivalentes pistas eléc radica en el alineamiento fibrasensor o fibraláser que implica una precisión meca de bibliotecas array sen AsGa I Jim hasta 3 Gigahertzios que están ECL más de media de fabricantes. Uno de los mayores problemas del diseño con As Ga radica en las pruebas de los ser más rápidos que los equipos disponibles para verificarlos. Las señales periódica no constituyen un problema puesto que hay osciloscopios de que 15 GHz. pero en banda apenas hay algún equipo qu incorporando varios convertidores analógico digiiales ultrarrápidos en paralelo silicio bipolar más AsGa puedan llegara I Giga muestra seg millones de pts en España de modo que se puedan representar Los generadores de da a 50 MHz tiempos de subida bajada de lns con AsGa sólo se puede probar con datos a baja velocidad y la evaluación final ha de ser sondarlo en, cada se espaciados décimas de milímetro la central para la señal propiamente dicha y las grade la alta frecuencia. Las las zonas de soldadura del circuito pads. El progreso necesario para poder probar ASICs en esta próxima década ha de supo da de ASICs en AsGa no cubierta por la Las tecnologías que mezclan digital y analógico en de moda y varias empresas empiezan a ofrecer facilidades de integración en fullcustom y arrays. Las bipolar bajo ruido, alia tensión y corriente se aplican al diseño de funciones analógicas típicas amplificadores, voltajes de referencia, modems, etc. y la alta integración y bajo consumo se al CMOS mejor dolado para funciones digitales memoria. CMOS que parte del proceso CMOS y añade las etapas necesarias para formar bipolar y el BIMOS bipolar MOS que parte de la secuencia bipolar para añadir el CMOS. El campo variado ASICs tic control inteligente les controlarán hasta 600 que otro amperio. Aunque cada aplica para comprobar alto asociado al tamaño de circuito que implica la clapa de potencia aparte del lleva para el CMOS, en un híbrido coste implicado o simplemente en dos encapsulados diferentes mayor espacio. Varios fabricantes posibilidades en este campo y hay respecto a su disponibilidad industrial, asegurándose 1 que el rendimiento de oblea es estable y adecuado 2 las reglas de diseño estabilizadas 3 las estructuras para validación de proceso y diseño PVM y DVM procesados y oí 4 el de disponible en grandes cantidades y fiable y 5 un control de calidad con resultados, en general a cualquier tecnología fabricante. En tecnología bipolar la no llega a los niveles del CMOS pero indudablemente ha estado potencia alta tensión. lineal digital, alta velocidad.

Tecnologías de producción de circuitos integrados Texto Valentín Rodríguez. en Electrónica. Trabajó desde 1967 hasta 1970 en el Centro de Investigación de Foirchild sobre la tecnología MOS. Entre 1970 v 19S4 ocupó cargos en National IS y de nuevo. En 19X4 fue nombrado Presidente de MDS. filia americana de Mana, cargo que ocupó hasta I9ftñ cuando fundó. F.n 1987 ha creado. S.A. que ubicara cu España para fabricar IC lino AÍ1C se ha convertido en una palabra universal una de las realizaciones más importantes de la humanidad. Esta realización ha dar evolución económica, industrial y social. La introducción de la corriente eléctrica hace un siglo estableció una industria que modeló la electricidad en una red invisible cuya presencia de una forma u otra afecta la vida habitantes de nuestro planeta. Altérese esta red invisible y repercusiones e cono misen tiran en todos tos segmentos de la sociedad. Esto chip o circuito agrado C.I. ha producido en nuestra sociedad industrial. Microelectrónica. la ciencia de producir miles de componentes electrónicos en una pastilla de silicio es el fundamento de la tecnología moderna. Esta cambiando nuestra forma de trabajar, nuestra forma de vivir y siquiera los arquitectos de tienden completamente. Microelectrónica se ha llamado a la tecnología más la humanidad. The Microelectronics Revolution Basil Blackwell, Oxford and MIT Press, Mass. 1980. El objeto de este articulo es de describir el desarrollo tecnológico de la produc que nos ha conducido a lo mero infinito de aplicaciones para los C.I. Microelectrónica en general. ORIGEN DE LA MICROELECTRÓNICA El transistor y el C.I. son científicos. Hubiera sido imposible que alguien pudiera concebir en el.garaje de su casa como parece había sido la costumbre en el ducto tan complejo y cientí vestigación y desarrollo cual los participantes plena libertad para explorar sus idease intereses científi vida moderna. Este acoplo es una desviación importantí realizado en el pasado, electrónica de estado sólido conocido por el nombre de Cats Whisker introducido en 1874 por Fedinand Braun. Este detector fue vacío con propiedades más reproductibles y un procedimiento de fabricación mela segunda guerra mundial resultado directo de la investigación dirigida hacia la sustitución del tubo de vacio por amplificadores de estado sólido. Sin embargo, se tuvo que esperar hasta el final de los años cincuenta, para que los componentes de semiconductores sobrepasaran los tubos de vacio como caballos de batalla en los sistemas electrónicos. El auge fenomenal que la Microelectrónica ha experi singular, el silicio que es el segundo elemento más abundante en el planeta, se oxida fácilmente y de forma controlable, dando como resultado una capa protectora sobre este material. Este óxido, cuya composición química es SÍO. es la piedra angular de la Microelectró tido el desarrollo de la Microelectrónica probablemente hubiera ocurrido, pero de forma completamente díte el desarrollo tecnológico del de lo dicho anterior Shockley tuvo la mejor elemento que el transistores de unión. Así se creo el fundamento de hoy es la industria de semiconductores. El proceso Planar. patentado por J. Hoernie de Fairchild Semiconductor, que utiliza el óxido de silicio como máscara de protección contra impurezas en la fabricación y de silicio, proporcionó una tecnología de fabricación sólida para componen G. Moore predijo en los años cincuenta que el pastilla de silicio se doblaría todos los años. Su predicción se ha cumplido y posiblemente superado. En 1950 cada pastilla de silicio. Hoy una pastilla puede contener hasta 1.000.000 de transistores. Para el año 2000 se espera poder fabricar cerca de 1.000.000.000 de componentes de una pastilla de silicio. Este avance tecnológico ha cuenta años y uno se puede preguntar a dónde llegaremos después del año 2000. TÉCNICAS DE PRODUCCIÓN La Microelectrónica es uno de los principales usuarios de C.I. y como consecuencia el potencial del equipo de producción, de los procedimientos de análisis y control, y de las técnicas de producción ha progresado es ponencia I la fabricación de C.I. su producción fue afectada miento de los fenómenos por la falta de equipo de producción adecuado. Esta situación ha cambiado pro años, sobre todo gracias al mismo desarrollo de la Microelectrónica. A continuación se describe brevemente la evolución de aquellos aspectos de la fabricación de C.I. que más han afectado el desarrollo de su producción. CONTAMINACIÓN IÓNICA fue el fenómeno que más afectó y retrasó la tecnología MOS Metal Oxido Semiconductor primordial para alcanzar altos niveles de integración. Una variante de esta tecnología, el CMOS Complementan MOS, domina la producción de C.I. hoy día. Otra variante, el BICMOS Bipolar CMOS dominará su fabricación en los años noventa. eléctrica a la inlerfase silicio óxido pero que es móvil bajo la influencia de un campo eléctrico, sobre todo a temperaturas elevadas. de controlar y de erradicar. Puede ser ocasionada por un número infinito de fuentes y todavía hoy se revela como tino de los importantes en la fabricación de C.I. Generalmente su de átomos de sodio ionizados que se propagan fácilmente al interior del SiO, esmerada en la sala de fabricación y técnicas de gettering a base de fósforo que tienden a invalidar su carga eléctrica. La contaminación iónica y de partículas son las razones fundamentales que han conducido a que la infraestructura de la sala de fabricación de obleas sea tan cara como el equipo de pro es un problema controlado pero sobre el que hay que permanecer vigilantes. CONTROL AMBIENTAL La mejora del medio ambiente requerido para fabricar C.I. complejos ha tenido que progresar al mismo. Durante los primeros años después de la aparición del C.I.la contaminación partículas o polvo en el complejidad de C.I. era pequeña y existían otros problemas más críticos para de fabricación y i, poco a poco, a medida que el tamaño de las complejidad de jugó un papel cada ve más importante hasta convertirse hoy día en la escala con la de una sala de fabricación de obleas. En los últimos veinticinco años se ha pasado de obleas casi al aire libre por de 10.000, 1.000, 100, 10 y 1 partícula por pie reacia se indica que el aire contener más de 1.000.000 có que esta obsesión con la limpieza general de todo lo fabricación de obleas es responsable del 50 de su coste ciclo de producción de C.I. fabricación de obleas con un inferior a la clase 100 generalmente dispone de tres niveles, de los cuales uno es utilizado para la fabricación y los dos otros para la infraestructura de aire. El nivel activo o de fabricación está situado en el medio. Por en num de aire tratado que a través, de filtros pasa verticalmente a la zona de fabricación, y es aspirado por el sucio piri obtener un flujo tencias que puedan crear zonas de contaminación. En el dos el prefiltro. el control de humedad y ambiental ventiladme para i iré isí nacido hacia el plenum. Todas aquellas maquinarias que pueden ocasionar vibracio ladas e instaladas sobre amortiguadores. Es induda sólo una tercera pano ponas se utilia como zona de producción. La tendencia actual que continuará hacia los años 2000. es la de reducir esta infraestructura con el desarrollo de sistemas ambientales que envuelven completamente el equipo y las obleas pero que excluyen al ser humano v los pasillos de circulación. Esta es una evolución lógica que ambienta y una de coste significativa. Cuando el nivel ambiental es inferior a la clase 100. tes de contaminación es el ser huma no r Aunque todo interior ala de Fabricación de obleas se viste con hecho de aspirar y moverse puede introducir contaminación en el ambiente. Debido a ello y para evitar daño físico a las obleas, robóticas si mi con mucha frecuencia utilizados de obleas. Además, el equipo moderno de producción vez más operaciones de. Una vez más debe ser evidente que poco a a observar y controlar. ALINEADORES DE MASCARAS El progreso más impórtame en la fabricación do C.I. no proviene de la Electrónica sino de los sistemas ópticos utilizados para C.I. Es sobre todo la evolución de este equipo lo que permite concebir que en el año 2000 se puedan introducir cerca de 1.000.000.000 de componentes en una pastilla de silicio. Es también este equipo y su medio ambiente los que han situado la fabricación de C.i. complejos fuera del alcance de la pequeña industria. Las primeras alineadoras posicionaban la oblea y la máscara en contacto di 1.000.000 de pesetas y de unas cien exposiciones hora. Su limitación tacto entre la oblea y la máscara que crea defectos en la raímenle, una reducción de rendimiento. La segunda generación fue la máquina de proyección. Como el nombre implica, las obleas través de la máscara en lá olbea. Estas máquinas eran caras —10.000.000 de pesetas— y tienen una cadencia de unas cincuenta exposiciones hora. Su limitación más importante es la exposición global de la oblea que limita el repetidor de obleas Water Stcpperl. una variación radical de los principios en generaciones. En lugar de una de la estructura final I x ultravioleta pasa a través de la retícula enfocado en un circuito procedimiento permite alinear cada circuito dimensional más caras 100.000.000 de exposiciones hora. Su principal limitación es la longitud de onda de la fuente hasta que punto se pueden producida sobre las obleas. hoy para la producción de productos con La próxima generación puede ser el equipo de ha de electrones que se utiliza en la actualidad para la fabricación de máscaras. El ha de electrones permite la escritura directa en las obleas sin que utilizar de cinco exposiciones hora v sus principales inconvenientes son el precio 500.000.000 de pesetas y el mantenimiento del equipo. Es difícil concebir que el ha de electrones reemplace a los repetidores de obleas. Es más lógico anticipar que los tihnc.imes de repetidores desarrollarán fuentes luminosas con longitud de ondas capaces de procesar dimensiones inferiores a la media miera. Otra posibilidad muy excitante son las máquinas de rayos X que han progresado mucho desde hace unos co 100.000.000 de y una de producción. Si ahora se calcula la inversión necesaria para fabricar C.I. en función de ta deducir rápidamente que la industria de semiconducto siones fabulosas. Es decir, mera generación 1.000.000 10.000.000.000 de péselas para reamarlo mismo con el ha de electrones esto, la reducción de dimcnsiones que se un transistor típico y la al utilizar mejor equipo son tales, que el coste de fabricación de un transistor se ha reducido de un factor de 10.001 a través de las diferentes generaciones de equipo óptico. DEFINICIÓN DF. MOTIVOS drásticamente desde los años cincuenta. Se ha pasado del al grabado asistido por Plasma ÍDry Etch. No es suficiente el poder definir sobre una resina fotosensible, con de máscaras que cuestan más de 100 000 de pesetas, una de menos de después transferir l fin de dimensión posible. Para conseguirlo ha sido no del equipo plasma que ha permitido, poco a poco, a través de varias ge anisótropos yh por consiguiente, una reducción sustancial del ataque lateral de los motivos geométricos. El una forma te inferiores ala miera. Se investiga la utilización de Ion Milling y Reactive Ion Etching la ansotropia de diferentes tipos de entre la resina fotosensible, el material que se graba y el silicio. DEPOSICIÓN DE CAPAS DELGADAS Otra actividad que ha contribuido considerablemente al desarrollo de C i es la técnica de depósito de Los primeros reactores CVD Chemical Vapor eran muy de utilizar y la propiedades delascapas neas o reproductibles. El equipo Nitrox de AMT. Applied Materials Technoloíiv. utilizado para silicio policristalino nitruro de silicio Si Ni. CMin caso típico. Este es un obleas se colocan sobre una poder obtener una capa tuya es de limites razonables, mica Vapor Deposition. con propiedades perfectamente con. se lleva a cabo una ilación importante, es el desarrollo de capas delgadas y de técnicas que permitan la superficie de la cuando st utilizan varios niveles de metalización. tema es crítico para continuar i aumentar el nivel de integración de C.I. diseño la determina el tecnología. La del proceso no solamente permite mayor sino también rendimientos OTRAS TECNOLOGÍAS Para finalizar, pasando por alto la difusión de impurezas. la oxidación, la implantación iónica y la metalización, que también han avanzado considerablemente pero más a través del equipo que de la técnica de producción, se acentúa el hecho que la reducción de implica una reducción de someten las obleas. Esta se ha rebajado de hoy día. Una descripción de me de, procedimientos de silicio cristalino, etc., llevaría demasiado espacio y no es posible abarcarlos en este artículo. Bastará con decir que también la mejora de estos mis Como se ha podido apreciar las de producción de C.l. numerosas disciplinas, de la química orgánica a la física del estado sólido pasando por una multitud de especialidades. Es por ello que la Microelectrónica se ha compleja que ramas ha confrontado la humanidad CONCLUSIÓN se tecnológica de la industria de semiconductores ha pro evolución dividir dientes a de desarrollo. La primera fase, que comenzó en 1948 a contacto y continuó hasta los años cincuenta, se caracterizó por el desarrollo de la tecnología básica de semiconductores. La segunda a principios de extendió principio ponentes en un C.l. aumentó hasta sobrepasar 100 lógicos, lo que se les de integración indujo el desarrollo de. productos. La tercera fase. los años setenta, progreso rápidamente hacia la gran escala de integración conocida como LSI Large Scale Integration y con un de puertas lógicas entre 100 y 1.000. Este nivel elevado de integración produjo integration en la que docenas de millares nueva fase UHS1 UItra High Scale integration. con cientos de miles de componentes fabricados en la misma pastilla de silicio. Este productos y aplicaciones. La Microelectrónica se sitúa centro del desarrollo de la industria electrónica que ordenadores. equipo de oficina. Telecomunicaciones ,productos de de este mercado es hoy de veinticinco billones de pesetas y en 1990 superará cuarenta. La mi tan te del mundo después del petróleo. Microelectrónica. con su ninguna otra industria ha, talmente nuestra sociedad. por y el motor eléctrico crearon una revolución física superior a sus posibilidades, la Microelectrónica ha creado la sociedad del conocimiento y de la Informática al extender el poder intelectual de la humanidad.

Ordenadores personales, concurrencia y quinta generación Texto Fernando Sáez Vacas Temando Sáez Vacas. Doctor Ingeniero de Telecomunicación, Mailre es Sciences Aeronauliquei Licenciado en Informática y Catedrático del Dpto. de Ingeniería Telemática de la ETSITM desde 1974. Miembro de tas sociedades cien, ocupa entre otros cargos, los de Presidente del Capitulo Español de la Computer Society del I.E.E.E.. representante español en el comité TC9 Computen and Society de la I.F.I. P. y secretario de la E E. S. I. Federación Española de Sociedades de Informática. Ela tecnología decenio es tiem po suficiente dan muchas cosas. Y han sucedido. Pero al tener que elegir y sintetizar escuetamente aquéllas que para uno n podido los ordenadores personales, que son máquinas la concurrencia y las comunicaciones, que son un grupo de conceptos y de técnicas la quinta generación, que es un proceso industrial, económico, científico, tecnológico y político. ORDENADORES PERSONALES La significación de los ordenadores personales es clara Son tica en algo de todos. Inicial objetos de bricolaje destinados a un sector ajeno a la industria de los ordenadores, si se exceptúa de esta opinión al grupo de visionarios que en el Palo Alto Research Center. de Xerox, de no de los anos 70 el la oficina del futuro. El año 1977 es el primero del decenio que nos han pedido comentar. Fue entonces cuando se lanzó al mercado el primer computador personal de la casa Apple, con el impacto social que todos sabemos y que ha llevado a de ordenadores personales buidos por el mundo entero. A partir de 1981 los ordenadores personales forman parte oficialmente de la industria de los ordenadores, cuando IBM, primero, y después todos los fabrican sus propios productos, originales o copiados. Desde a incorporar estos todavía y siguen considerándolos solamente bajo su vertiente lúdica y casera. En este tiempo, la sido gigantesca a tenor de los progresos tecnológicos y su pieza central. Hasta tal punto esto es, denominar ordenador personal, aunque lo sea, potencial multiusuario basado en un micro procesador un sistema operativo de la familia UNIX, por ejemplo. do los computadores personales, desde luego. La situación es muy fluida, dentro de una evolución temporal constante y casi vertiginosa hacia cotas de mayor poten figura 1 extraída del libro de F. Sáez Vacas, Computadores personales Hacia un máticas. Fundesco, 1987, pág. 106 expresa esta cara las categorías de ordenadores los minis de la gama alta des mainframes de la gama baja. etc. Pero la figura en cuestión muestra otro fenómeno que contribuye a reforzar la idea de haber seleccionado los ordenadores personales como argumento de alta signadores de sobremesa que. nominados ordenadores per gún Toong y Gupta. la categoría de máquinasdomi Esta categoría engloba los personales, procesadores de texto y estaciones de rabajo, que es evidentemente un espectro de máquinas muy amplio por causa del grandioso espectro subyacente industrial. La oferta de ordenado proporciona la. lo que a grandes trazos es verdad. No puede dejarse de señalar, sin embargo, la cuanto a sus posibles clientes pero muy interesante desde el prisma de la ciencia tipo especializado, se etiqueta con el nombre de supercomputadores. La meta que se han marcado los centros de investigación y la industria en lo referente a esta última clase de computadores se sitúa en el orden de magnitud de los miles de millones de opera 1000 veces superiora la velocidad de los supercomputadores actuales. Cualquiera que sea su arquitectura y hay una variedad en estudio y experimentación. tales mente de una estructura bajo condiciones de la máxima concurrencia, y de una estructura de control y comunicaciones, que, aplicada ordena y posibilita la CONCURRENCIA Y COMUNICACIÓN teoría es que. en vez de uno. se ponen u procesadores a cooperar trabajando untos y en paralelo sobre un solo problema, para acelerar su disminuir su complejidad velocidad por n veces de primer lugar, el grado de adaptación mutua de la morfología del algoritmo empleado y de la arquitectura del ordenador y. después, todos los conflictos memoria o un paso de comunicación, que hacen que no todos los procesadores puedan estar activos todo el tiempo. Los problemas de lo en su versión hardware arquitecturas de redes, ordenadores y circuitos como en su versión software lenguajes para descripción y gestión de procesos, y no solamente en el campo de los mero posible de máquinas fin. que de otra forma no. oportunidad o algún consideradas en sus variados aspectos de hardware y software, debemos condición, Con este punto de vista, podemos completar y. Ellos van desde la in VLSI de alta velocidad, cuyo desafío más serio se de interconexiones de transistores en un chip y de los UT conexión transparente y cooperativa de diferentes ordenadores. do a un espectro continuo de la oferta de ordenadores, visto en un espacio de precio potencia. Para que este en su dimensión de funcionalidad, se requiere poseer la capacidad técnica de establecer la conexión pendencia del lugar que en él ocupen. Algo que parece general. Aquí entran las redes locales, las redes de grandes, técnicas en las que se han producido grandes progresos, aunque las realizaciones prácticas exhiben casi siempre los colores de algunas marcas poderosas de ordenadores. Nota fíjese el lector que con estas maniobrase ordenador personal, además de constituir parte de la industria, como en su mayoría de edad al incorporarse en lo cotidiano de las organizaciones informáticas. No obstante, se ha percibido también en este, como de manifiesto por una creciente adhesión de la industria a normas estándares internacionales ISO, IEEE, CCITT, ECMA, etc. o a normas de facto, que identifican a estos últimos de una expansión de la condones, sino como el prometedor punto inicial histórico LA QUTNTA GENERACIÓN En abril de 1981. el gobierno anunció y puso en marcha un programa sorprendente cuya finalidad era dotar a su sociedad de fines del siglo XX con. de una resultase apropiado llamar categoría de máquinas, que con la línea evolutiva en la llamó ordenadores de quinta generación, y con ese nombre se ha quedado. Pues bien, computadores se basan en los desarrollos de tres grandes hombre lenguaje natural, habla, imágenes. predicados y lenguajes de Conexión fácil con En pocas palabras, los computadores de quinta generación son subsidiarios y a la vez motores de las inteligencia artificial. de la ingeniería del software, de las arquitecturas de ordenadores distribuidas y concurrentes y de la tecnología VLSI. Teóricamente, son. por supuesto, el embrión de los computadores personales del siglo XXI. portante todo esto, especial car. Desde un punto de vista técnico, incluso dudas de que puedan llevarse a cabo los objetivos previstos, aún aceptando un generoso ikbirikmikfilt1 temporal y. Lo importante ese proceso que ha desencadenado esta iniciativa, en marcha un esfuerzo sin procedentes espacio ya para especificar detalles, digamos que de 5 a 10 años de duración y a irrigar todas o las de los susodichos dominios. Muy ha sido en los Estados Unidos de América, a través y de programas militares, y h u ropa por el Europeas, mediante programas de iniciativa más. donde se han organizado respuestas paralelase anuncios de la quinta generación. Como colofón programas importantes. En programa SCS Computing ans Survivability la empresa Microelectronics and Computer Technology Co. el grupo SRC Semiconductoi Con pera ti ve y el consorcio MCNC. Center of North Carolina, ambos en el Triángulo de Investigaciones de Carolina del Norte el Simpo MISC. basado en la universidad de Minnesota. En Europa el programa ESPRIT European Strategic Programme for Research and Development in Information Technology nacionales en Francia, Gran Bretaña y República Federal de Ale

Tecnologías de almacenamiento de Información Texto José María Berenguer Peña. Ingeniero Superior de CAl. Ha desarropado su actividad profesional, sucesivamente, en ios Departamentos de Ingeniería de Proyectos e Instalaciones y de Transmisión de Dalos y en a División de Informática de Telefónica, y en la Fundación FUNDESCO, asimismo de Telefónica En la actualidad es Director Gerente de la Fundación FUINCA. dedicada al fomento de la infor Todas las formas de Tecnologías para almacenan mejorando sus prestaciones con apreciable rapidez. El típico PC dedicado a los negocios será capa a finales de siglo de manipular gigabytes de datos1.073.741.824 bytes, procesando varias aplicaciones a la vez y utilizando expertos para palabras de un alto ejecutivo de omega, el software será el que conduzca el mercado Hablar de Tecnologías formación futuro smnifica, por tanto, hablar de soportes físicos y lógicos. LOS SOPORTES FÍSICOS Si consideramos la evolución de la memoria física de los microprocesadores, desde el INTEL 8080. aparecido en 1974, hasta el 80386, aparecido en 1986, se aprecia cómo ésta ha evolucionado desde 64 kilobytes hasta 4 gigabytes. Este impre todavía más patente si se procesador llega a los 64 terabytes 1 terabyte 1.099.511.627.676 bytes RAM han avanzado con una Computer PC, anunciado en agosto de 981, disponía de 16 K de RAM, mientras que el modelo 80111 del IBM Personal System2 se anuncia con 2 megabytes de memoria RAM. Un chip de 100 megabytes puede existir hacia el año 2000. A todos estos datos se puede añadir que el coste de un 35 anualmente. Nuevos datos avalan del dos desde que los diseos duros empezaron a poder han caído desde más de 100 dólares a 10 dólares por mcgabyte. Las capacidades de al han superado por un factor de12 el diseño inicial del Hace unos pocos años sólo de ordenadores personales podrían pensar que llegarían a utilizar discos de 100 megabytes. En el cundarias están empujando el techo de sus productos más allá de la marca de los 100 megabytes, de forma que hoy el propietario de AT puede disponer de unidades de 380 megabytes. En efecto, la densidad de do. la cantidad de informa ción que puede almacenarse en un disco magnético ha ido aumentando sustancialmente a lo largo de estos años, pero esta tendencia Hay dos parámetros clave que determinan la densidad y velocidad de acceso de los discos magnéticos la delgadez de la capa magnética de operación de la cabeza las últimas observaciones, se están aproximando a su límite. limitación física al progreso potencial del almacenamiento magnético, y sugiere que la densidad de bits de los discos magnéticos llegará a estabilizarse hacia los años 90. La pregunta que se hacen de los actuales discos duros una tecnología derivada de éstos o las nuevas tecnologías ópticas. Quizás pueda servirnos de pista el camino que si pital riesgo. 3M ha invertido millones de dólares en el desarrollo de medios de lectura escritura óptica, e IBM ha procedido a la compra de sistemas de fabricación de lectores de discos ópticos. Como es lógico prever, los analistas del mercado se inclinan a favor del maridaje entre el disco óptico y el PC. Uno de ellos ha dicho textualmente No es una cuestión de si va a suceder o no. sino de cuándo puede suceder. Los lectores de disco óp los lectores magnéticos hacia 1997. Los futuros PC se apoyarán en discos ópticos de lectura escritura de 3 12 pulgadas, que podrán almacenar de 200 a 300 megabytes y costaran menos de 40 Si los naun disco óptico de doble cara de 5,25 pulgadas podrá gabyte. Estas previsiones se. y lógicamente se más conservadoras. Entre ellas, las que dicen que los discos ópticos de prestaciones de los discos magnéticos de 1997. En cualquier caso, la de discos ópticos hasta la como I., TMS. Reference Technology y Philips, han desarrollado técnicas para codificar datos videodisco. de forma que esta primera tecnología óptica puede utilizarse para distribuir bases de datos en aplicaciones típicas de la edición electrónica. La capacidad teórica de estas tecnologías es de un gigabyte por cara. El Laser Vision ROM de 54.000 imágenes vídeo mas una cantidad superior a los 300 megabytcs de datos digitales en las pistas nor Los CDROM Compact Disc Read Only Me lógico de los discos compac de almacenamiento de 550 megabytes formateados, lo que les hace un medio muy adecuado para la edición óptica. El CDI Compact del CDAudio, con capacidades de audio, vídeo y de interactividad. El CDI permite cuatro niveles de calidad de audio, de forma que quien desarrolle el programa puede mezclarlos a lo largo del disco. Con el CDI se hará posible libro parlante con 20 disco el CDROM sólo permite S horas. Igualmente el CDI permite tres tipos de codificación de imágenes fotos fijas de calidad profe disco puede almacenar hasta 5.500frentealasaproximadamente 3.000 de un CDROM, gráficos de calidad con una capacidad de almacenamiento de 60.000, y gráficos manipulados por el de 5.501. En cuanto a tipos de textos, el CDI permite comprendido entre los 300 y los 600 megabytes. Además de esta familia de medios ROM. en el cer otros más adecuados a informático. En primer lugar, cabe citar los discos ópticos digitales grabables, en los que el usuario puede registrar datos. Estos discos se denominan Once Op te. Write Once Read Many WORM Times Disc. Sus características hacen de los WORM un medio de archivo que puede desplazar a la mayoría de la prime utilizan discos de 12 pulgadas de diámetro basados en el formato popular del videodisco, y ofrecen capacidades de almacena 1 y l,6gigabytes por cara. Una nueva generación de discos de 5,25 pulgadas se han desarrollado y se están comercializado por empresas como Optotech e ISI. Esta generación ofrece capa comprendidas entre los 100 ylos 300 megabytes por En los próximos diez años veremos un CDROM grabable de Philips, denominado CDPROM Compact Disc Programmable Read Only Memory, que tendrá las mismas capacidades de almacenamiento, velocida de transferencia de datos que los actuales CDROM. Por último, los Erasable Digital Optical Disc se discos ópticos, que dará a posibilidad de registrar datos, sino de borrar y £ pista, como puede hacer ofrecerán ventajas como al miento superior a los 300 megabytes por disco de 5,25 pulgadas, bajo coste de los lectores y amigabilidad. EL SOPORTE LÓGICO Las Tecnologías hemos pasado en una rápida visión nos sugieren la posibilidad de crear grandes depósitos de Información de tipo bibliográfico, factual, tex Pero para gestionarlos es al principio del artículo, disponer de software al cual se le exigen cada de datos jerárquicas, bases de datos de red y bases de definitiva designan modos de estructurar y gestionar los datos. La pregunta que asalta hoy al especialista es la siguiente son los generado les los adecuados para las necesidades de información de las empresas de la Informática. es que se hace preciso desarrollar Nuevas Tecnologías para atender las demandas emergentes de los usuarios y para resolver los problemas de inadecuación de las actuales herramientas de gestión de bases de datos. de los usuarios, cabe citar que éstos son cada ve más y di versificación de los dalos procesados, que solicitan útiles generales para el base de datos cada ve7 más zar la gran diversidad de dación de las actuales herramientas de gestión de bases de datos, cabe decir que son demasiado complejas de utilizar, poco flexibles por la escasa variedad de datos que pueden gestionar, y con prestaciones frecuentemente inaceptables. En 1985. T. Codd afirmaba que la mayoría de las bases de datos el 45 de las reglas que él había diseñado. A estos dos factores hay que añadir el desarrollo de las técnicas de inteligencia de una nueva generación de sistemas de gestión di bases de datos y de bases que la 1D en el campo de los sistemas de gestión de bases de datos se oriente hacia el desarrollo de sistemas con capacidad de gestión de datos o poto estructurados como textos, imágenes, gráfico. o sofudos. con capacidad de soportar reglas que del sistema de y con como inexpertos. de tres grandes líneas La primera, el de bases de datos las problemáticas Oc cada aplicación. Por ejemplo, en aplicaciones de burótica, legar al documento electrónico o, dotar a la organización de los medios para que pueda gestionar integradamente aplicaciones de concepción . por ordenador, lograr la gestión eficaz de la base de concepción o base de proyecto, que contiene todas las informaciones del proceso de Una segunda línea de ilación se orienta al bases de datos que permitan la utilización de reglas para deducir hechos nuevos no triviales, la mi ti n d la base de reglas, la definición dinámica de los modelos de s o i rala miento manipulación y de concepción. Estas interfaces. en convivencialidad del sistema so de datos como lo percibe, y en otros casos facilitaran el desarrollo de módulos lema de de bases de puede senin sistema experto que facilite la concepción de la base de datos o su interrogación. Las soluciones comerciales nos irán ofreciendo estas posibilidades TBMS Text Base Manareniínt SWeml como INMAG1C. y las interfaces sistemas expertos que

Tendencias en la industria informática Texto Alejandro Klecker de Elizalde. Director de Producción de Estudios, Investigación y Consultarías Españolas. S.A. Anteriormente formó parte del grupo de Consultores de Data Corporation. Ha cursado Ciencias Políticas en la especialidad de Relaciones Internacionales y Estudios Iberoamericanos. I previsiones certeras a largo o medio plazo en cualquier tipo de industria es algo siempre difícil y complicado pero aún lo es mucho más hacerlas sobre el sector del proceso de la información. Además por el escaso, por no decir nulo, desarrollo tecnológico español en este campo, obliga a tener que observar continuamente lo que realizan las tamm Estados UdoVy Japón como en Europa. vamos a analizar las tendencias de la industria, de acuerdo a las estimaciones de Internacional Data Corporation líder indiscutible a nivel mundial en la investigación de los mercados de Informática y Telecomunicaciones. La generación actual de ti lord en adores, pequeños sistemas de gestión, sistemas multiusuarios y ordenadores personales está década de los 90 harán que el sector mude de forma notable, debido principalmente a la revolución que supondrá la total simbiosis de las Telemática algo de lo que se habla todos los días, pero que sólo está en embrión de vara la aparición de potentes estaciones de trabajo multi dejaran obsoletos tecnológicamente a los ordenadores personales, tal y como hoy compartidos a todos los niveles desde e puesto de desde los ordenadores departamentales a bases de datos también tos y a largo de imagen. desarrollo de los diferentes GRANDES ORDENADORES Entendemos como tales y muy genéricamente a todos aquellos que soportan más de 128 puestos de trabajo y cuyo precio supera el millón de dólares. Equipos que están fuertemente contestados por el que hace dos años se pensaba que dejarían de fabricarse y que hoy ya se afirma que gozan a largo plazo de muy buena perspectiva de espectaculares. Concretamente en Europa Occidental de un 13 por ciento en valor, con número de unidades instaladas al 311286 de 1.513. SISTEMAS MEDIOS Integran un largo numero de equipos de precio entre 1.000.000 de dólares, desde los VAX 8200 de Digital o IBM 4331 a los VAX 880 o IBM Serie 3090. más espectacular, debido precisamente a la larga escala que lo integra y capaz de cubrir las necesidades de cualquier empresa mediana descentralizados de grandes compañías. La estimación de IDC en Europa Occidental de envíos durante 1986 era de 27.100, estimándose para 1991 unos envíos de 53 680 unidades. PEQUEÑOS SISTEMAS En este grupo integramos a todos aquellos cuyo entre 50.000 y 100.000 dólares. Como ejemplos los MICRO PDP de Digital o los sistemas 36 de IBM. Soportando entre 2 y 15 usuarios. 190.000 sistemas, cifra que en 1992 se estima será de 350.000 unidades. En la figura 1 podemos apreciar cuáles son reseñados de envíos hasta 1993. Podemos apreciar que y servicios profesionales es uno de los que La figura 2 muestra la penetración de sistemas y ordenadores personales en pita. Como se ve la penetración de los ordenadores personales en Japón es muy reducida, debido a la complejidad de los caracteres Kanji. sofisticados. En la figura 3 se contempla la penetración de ordenadores personales en relación a la población. Estados Unidos, Japón y Europa Occidental, poseen el 15 por ciento de la población mundial y ocuparon el 88 por personales fabricados en 1987. Para 1993. se estima que USA representará el 48 rica, Oriente Medio y África ciento. lo que abre nuevas oportunidades do negocio para los fabricantes. Pero sin duda va a ser el de voz y datos integrados. La tendencia mundial es la des reputación de los moñones, con objeto de crear redes que apoyen la expansión económica y tecnificar la gestión de las empresas do datos. Por ello hay que prestar plantación déla Red Digital de Servicios Integrados, como dinamizadora de la utilización de servicios teleañadido y sobre todo porque permitirá agilizar la gestión de las empresas a unificar los sistemas de entrada y una multiplicidad de equipos y contratos de

Inteligencia artificial Texto Gregorio Fernández Fernández. Ingeniero de Telecomunicación É.T.S.I.T.M.. 1969. Paul Sebatiet, Toulome. 1971. Doctor Ingeniero de Telecomunicación É.T.S.I.T.M.. 975I. es Catedrático del Departamento de Ingeniería Telemática en la de la docencia en Fundamentos de ordenadores. Ingeniería de Sistemas e Ingeniería del Conocimiento, y dirigiendo varios proyectos de in sobre inteligencia artificial y aplicaciones médicas, En los últimos años, la inteligencia artificial, cultivada durante décadas en unos pocos centros de investigación, está empezando a dar frutos de interés comercial. Frases como esta, o con contenido diario en libros, informes, artículos o reportajes. poco la evolución y el estado de las investigaciones sobre inteligencia artificial en adelante, IA y analizar esos aún hay una gran brecha entre el desarrollo teórico y LA IA DE LABORATORIO Durante los años 60, la de investigación sobre IA se centraban en los algoritmos de búsqueda heurística ven la concepción de sistemas resolutores de problemas de interés puramente teórico y académico demostración de teoremas, juegos, problemas lógicos, etc. Algunas líneas con posibilidades de aplicación práctica inmediata, como la traducción automática entre lenguajes naturales, se abandonaron pronto al percibir a dificultad del problema. A mitad de los 70 dos ideas clave que hoy dominan en toda la IA y que, aunque muy relacionadas, no son idénticas. Se trata del paradigma del sistema experto y del paradigma del conocimiento. El paradigma del de pensar en la resolución de problemas en gene un experto humano cuando resuelve problemas en un de emularlo o de. El sistema experto, además de proporcionar sopara que sea verdaderamente útil, otras funciones que lo asemejen a un experto humano capacidad para ad, y capacidad para conversar con los usuarios y explicarle sus líneas de El paradigma del persona que sabe resolver determinados problemas, o po de problemas, por encima de sus capacidades deductivas generales. Por tan artificiales capaces de abordar esos problemas hemos de caracterizar y expresar nueva concepción estructural en el diseño separación cado en la máquina base En principio, se trata de dos ideas diferentes, sí bien seria prácticamente imposible diseña sistema experto sin la estructura de foques generales, y con la experiencia de los primeros sistemas expertos MYCIN, PROSPECTOR, etc., en los últimos diez años se han reorientado las líneas de trabajo en IA Ha surgido la ingenie engloba todo lo referente a representación forma cimiento, incluyendo los aspectos de la imprecisión y la incertidumbre y adquisición transferencia de los conocimientos de los exper de representación. Se ha comprobado que la adquisi mayor cuello de botella en el desarrollo de un sis que puedan dedicar una parte importante de su tiempo para la construcción de la base de conocimientos. Ello ha revitalizado investiga aprendizaje, pensando en que sea la misma máquina la que, como hacen las Se ha prestado mayor atención al aspecto de la comunicación entre el sistema y los usuarios. La bús tradicional de la IA el procesamiento de lenguajes naturales. siasmo producido por el éxi superan a los expertos humanos y que, como en el caso de PROSPECTOR, con el que se descubrió un yacimiento de molibdeno, pueden tener repercusiones ron rápidamente defraudados por la estrechez de su cuando se enfrentan a un problema imprevisto, por trivial que sea su desviación respecto a los casos normales. Por ello, un área que suscita actualmente gran interes es la naturaleza, la descripción y la formalización Finalmente, cabe destacar en esta breve síntesis la aparición del lenguaje PROLOG, adoptado por muchos lenguaje tradicional de la IA. el LISP. LA ÍA COMERCIAL guien puede decir que gran y espectacular logro de la IA ha en atraer la atención de todo el rnundo en muy poco tiempo. De lo que no cabe duda es de que hace dic años era difícil sar en el mundo empresarial a este respecto y espero que algún lector también una charla sobre IA que tuve ocasión de dar en las Jornadas SATELEC, en la. en el año 1976. y del animado y agradable coloquio. Todo lo que allí hablamos búsqueda Heurística aplicada a problemas lógicos y juegos, sistemas de aprendizaje en general, especulaciones sobre la posibilidad de que las máquinas superaran al hombre... era de un interés puramente académico. No podíamos imaginar que diez años después se contaran por cientos las empresas dedicadas al desarrollo de productos derivados de la IA. Productos en todas las lineas tradicionales de la in máquinas LISP, en software de sistemas, herramientas y entornos de desarrollo, en software de aplicaciones. ordenadores, la legislación, las finanzas o la exploración geológica. También recuerdo de aquella charla una sugerencia mía que creo que se ha confirmado y que sigue siendo válida que la IA es de que tan pronto se los sistemas deja de pensarse en ellos como sistemas inteligentes. Así, en los años 50, cuando aún no había aparecido el primer compilador de FORTRAN, los trabajos sobre definición y compilación de lenguajes de alto nivel podían conside sobre programación auto Esa sugerencia enlaza con la consideración hecha entre los trabajos teóricos y detalle la estructura y los modos de funcionamiento internos de los sistemas que hoy están apareciendo como productos de IA se encuentra con unos esquemas de muy sencillos, con algoritmos de búsqueda triviales, y. desde luego, sin posibilidad de aprendizaje y sin un mide dialogar con el usuario, parece claro que son más inteligentes que los Minski, en cierto sentido. lo expertos han demostrado un hecho hace 25 años si escribimos reglas que cubran y las ensamblamos adecua puede resolver problemas que la gente considera difíciles. Es notable cómo mucho de lo que pensamos que requiere inteligencia puede hacerse compilando superficiales. Muchas por ello. 1 tribuye a propagar el rumor de que la IA es gran resuelven problemas y satisfacen necesidades. Quizás lo correcto fuera reservar la etiqueta IA para los trabajos de investigación, y considerar que los comerciales que van, van engrosando Obsérvese que en ciertos círculos por ejemplo, en el programa ESPRIT en lugar de IA se habla de procesamiento avanzado de la. denominación que, en sí misma incluye la no PERSPECTIVAS En este campo se sabe bien que profetizar es especialmente arriesgado En la nacional de IA Darmouth, 1956 se aventuró un plazo de pocas décadas para que do el trabajo físico e intelectual de los hombres. No obstante, cabe hacer algunas conjeturas plausibles para los próximos años Desde un punto de vista enseña que la transfctigación a productos comer formas, la tendencia a enriquecer con formalismos de representación del conocimiento mas los entornos para el desarrollo de aplicaciones, a la ve. se les dota de herramientas más pótenles para la adquisición y depuración de conocimientos y de interfaces más elaboradas y próximas a lenguaje natural. Para desarrollar tales entornos es posible que, finalmente, se de la programación lógica y la funcional, soportada por denadores en paralelo. Con estas arquitecturas podrán. e ideas que tienen ya cierta redición teórica, como la búsqueda heurística, o los modelos de aprendizaje, que se adaptan mal a una ejecución secuencial. Parece ine las técnicas de bases de datos otro cuello de botella actual en el desarrollo de muchos sistemas expertos y de ingeniería del software. En el campo de la robótica del que no hemos hablado antes porque de prácticamente ninguno de los robots industriales actuales puede decirse que sea inteligente puede aparecer una nueva Socialmente, es de prever que la difusión de los sistemas derivados de la 1A provoque cambios profesiones y la estructura de las instituciones. Parece claro que la posibilidad de construir sistemas expertos hará desaparecer ciertas profesiones, pero, sobre todo, obligará a muchos profesionales a modificar su de. En efecto, la tendencia es hacia los sistemas consejeros o asesores, más que expertos. Ahora bien, todo esto forma parte de un debate bien sociedad postindusirial. sociedad de información, sociedad basada en cono Menos debatido es el psicológicas. Además, puede que ciertos comportamientos sociales tengan origen en mutaciones psicológicas. Hay experiencias biológicas de laboratorio que sugieren la de tales mutaciones mejoras en el sistema nervioso y en el. Pero a este minar citando a Herbert Simon. cuyas consideraciones, escrita 27 años, no han perdido, a mi parecer, actualidad La capacidad de los ordenadores para imitar al hombre y, por consiguiente. tanto para sustituirle co tales humanas cambiará el concepto que el hombre tiene de su propia identidad La definición de hombre ha formado el núcleo de sus sistemas cosmológico y ético. Con Copérnico y Galileo dejó de ser la especie situada en el centro del universo, acompañado del sol y las estrellas. Con Darwin. dejó de ser la especie creada y dotada por Dios de alma y razón. Con Freud. dejó de ser la especie talmente resido por la mente racional. A medida que empeza piensan y aprenden, ha de ser t única capi manipulación compleja, inteligente, de su entorno. ha hecho en el pasado, una lugar en el universo, una de dignidad y con tan diferente de la actual de la de Ptolomeo. 2 NOTAS BIBLIOGRÁFICAS