Hardware

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La Microlectrónica o Hardware

La tecnología microelectrónica estudia cómo dotar a un circuito o asociación de circuitos agrupados (encapsulados) en una única unidad física, de una mayor velocidad de proceso ocupando el mínimo volumen y un coste aceptable, con ciertos compromisos de consumo energético.

Los avances en microelectrónica han permitido la integración a gran escala de circuitos en un solo chip, proporcionando componentes hardware cada vez más potentes y de menor coste. El chip es la unidad mínima físicamente inseparable de procesamiento de información, estando internamente constituido por millones de componentes elementales como transistores, resistencias, condensadores, etc., cuya asociación y configuración mediante conexiones en un modo apropiado proporciona la funcionalidad específica del circuito.

Por tanto, los criterios que orientan la microelectrónica son:

·         La escala de integración, relacionada con el espesor y la longitud del chip. Actualmente estamos hablando de un tamaño de las pistas que interconectan los componentes de 0,8 micras (un cabello tiene un grosor de 60 micras).

·         La velocidad de conmutación que permite realizar operaciones complejas en tiempos reducidos.

·         El consumo energético para conseguir terminales portátiles de poco peso (menor capacidad requerida de las baterías) y fiabilidad.

·         El coste que haga viable la producción elevada.

La producción de chips se realiza bajo economías de escala, en un mundo que consume grandes cantidades de chips derivado de la elevada dependencia de nuestro sistema socioeconómico de los componentes microelectrónicos. Es por ello por lo que las principales industrias de microelectrónica están sometidas a una evolución vertiginosa para la mejora de las prestaciones de sus componentes, requiriendo ello unas elevadas inversiones en Investigación y Desarrollo (I+D) y en montaje de nuevas plantas de producción. Existe una ley empírica que enuncia que la complejidad de un circuito se duplica cada dos años, si bien ya se está llegando a escalas de integración donde la rapidez del aumento es menor.

Los componentes electrónicos cada vez son más digitales y menos analógicos. Las características de un chip viene determinadas por el tipo de señales que puede manejar, esto es, hay circuitos analógicos y digitales. Para una misma función, en general, es más fácil realizarla con un circuito digital que con uno analógico, si bien hay áreas dónde, o bien por la potencia de las señales manejadas o bien por su ancho de banda, la electrónica analógica sigue imperando; ejemplos puede ser la televisión o la electrónica de control de máquinas eléctricas. Los circuitos analógicos son más sensibles a la temperatura que los digitales, menos fiables, requieren ajustes una vez fabricados y por esto último, las economías de escala que se consiguen son inferiores. Salvo en la electrónica de potencia, con las nuevas técnicas de proceso de señal y la mayor rapidez de los circuitos, se está imponiendo la electrónica digital, incluso en la televisión con el estándar digital en fase de desarrollo e implantación.

La combinación de estos componentes y el concurso de otras tecnologías, en particular las magnéticas, para almacenamiento y recuperación de información, y las ópticas, con amplias aplicaciones, permite construir el hardware de los equipos y sistemas electrónicos que se dirigen a distintos segmentos de mercado, de los que destacan cuatro:

·         Hardware Informático

El hardware diseñado para la informática (computing) es un amplio conjunto de componentes, subsistemas y sistemas que se integran en los equipos informáticos.

·         Hardware de Comunicaciones

En este grupo se incluye la microelectrónica que incorporan los equipos y sistemas de telecomunicación que operan en las distintas redes de los operadores de telecomunicación. Son componentes electrónicos para transmisores, receptores, equipos de comunicaciones y de conmutación, etc.

·         Hardware de la Electrónica de Consumo

Comprende los componentes de los equipos dirigidos al mercado de gran consumo caracterizado por economías de escala. Incluye equipos receptores de TV, videos, equipos Hi-Fi, radio, etc.

·         Hardware de Electrónica Profesional

La electrónica profesional se emplea en aplicaciones específicas, dirigidas a un cliente profesional, como electrónica industrial o de defensa, electromedicína, instrumentación, audiovisual profesional, etc.

Los sectores de las TIC se han digitalizado, como consecuencia de la amplia utilización de componentes microelectrónicos. Una vez realizada la transición de lo analógico a lo digital, las industrias que han experimentado un proceso de digitalización en sus tecnologías base, emergen con mayor capacidad de crecimiento, potencial de mercado y satisfacción de los clientes.