¿Por qué los Chips de Computadora Están Hechos de Silicio

Alguna vez ha oído hablar de Silicon Valley? Esa parte de California donde se diseñan las CPU y las nuevas empresas parecen florecer todo el tiempo. ¿Pero alguna vez se ha detenido a pensar en por qué se llama Silicon Valley? ¿O por qué este silicio parece ser tan universalmente utilizado para chips de computadora? En lugar de algún otro material como cobre, grafito o hierro.

Bueno, el silicio tiene una serie de propiedades que lo hacen inusual entre otros elementos químicos. Por el momento, los científicos sólo conocen 118 elementos. De estos 118 elementos conocidos, solo 6 se clasifican como metaloides. El silicio es uno de los metaloides.

Estos metaloides exhiben características similares a los metales, pero no son verdaderos metales. Por lo general, tienen un aspecto plateado brillante como metales verdaderos. Pero en lugar de ser maleables, a menudo son bastante frágiles. Lo que significa que se pueden romper fácilmente como el vidrio.

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Semiconductividad

Y aunque los metaloides pueden conducir electricidad como los metales, no son tan buenos en eso. Que es de donde viene la palabra semiconductor. Esta semiconductividad es especialmente importante para el funcionamiento de la electrónica. Recuerde que las computadoras y otros dispositivos electrónicos que utilizan microchips necesitan electricidad para funcionar.

Sin embargo, todo su principio de funcionamiento se basa en poder permitir que la electricidad pase a través de ciertos transistores de forma selectiva. Un conductor metálico normal como el cobre dejaría pasar los electrones con demasiada facilidad. Es decir, demasiados transistores se encenderían a la vez. Esto significa que su CPU no podría procesar las instrucciones correctamente.

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¿Por qué el Silicio Es Mejor que Otros Semiconductores para Chips de Computadora?

Todavía no hemos respondido a la pregunta de por qué el silicio específicamente? Eso es en lugar de algún otro semiconductor como el germanio. Bueno, aunque Silicon Valley podría ser un lugar caro para vivir, el silicio real es bastante barato. Además, el silicio es bastante fácil de encontrar en la corteza terrestre. De hecho, el silicio es uno de los elementos más comunes en el universo.

Por lo que es completamente posible que las civilizaciones espaciales en alguna galaxia distante también estén usando CPU de silicio. Además, el silicio tiene otros beneficios, como ser capaz de funcionar bien a una amplia gama de temperaturas. El silicio también se puede dopar fácilmente con otros productos químicos que son necesarios para que los microprocesadores funcionen.

chips de computadora silicio
Silicio

Por ejemplo, es bastante fácil formar una capa aislante de dióxido de silicio simplemente pegando Silicio en un horno caliente. Estos son necesarios porque los pequeños transistores en una CPU necesitan áreas aisladas para controlar y dirigir aún más el flujo de electricidad con Precisión. Por lo tanto, es la versatilidad del silicio lo que lo convierte en una elección natural.

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¿Es el silicio perfecto para Chips de Computadora y Electrónica?

Aunque el silicio ha demostrado ser extremadamente útil, está lejos de ser perfecto. Aunque es barato y abundante, hay un equilibrio con la rapidez con que puede conducir la electricidad. Otros semiconductores son capaces de mover los electrones más rápido.

Eso significa que podrían usarse para hacer procesadores de mayor rendimiento, aunque a un costo más alto. Hay otra limitación del silicio que significa que no será el material universal en nuestros chips de computadora por mucho más tiempo. Verán, los transistores se hacen cada vez más pequeños para hacer que nuestros chips sean más potentes y eficientes en energía.

Sin embargo, estamos llegando al punto en que el silicio no se puede hacer mucho más pequeño de lo que ya tenemos debido a sus propiedades químicas. De hecho, Intel anunció que para sus chips de 7 nm que podrían lanzarse alrededor de 2021, usarán algo más que Silicio. Para ponerlo en contexto, 7 nm tiene solo unos 35 átomos de ancho.

chips de computadora silicio

En realidad, tenemos un artículo completo que cubre un material llamado Nitruro de galio (GaN) que está programado para reemplazar el silicio en la electrónica. Si bien los transistores más pequeños y las CPU más rápidas pueden requerir materiales más exóticos, no hay duda de que el camino hacia este futuro del mañana estaba pavimentado con silicio.

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