Pequeña diferencia: Un procesador de Intel con capacidad inalámbrica conectado a una placa base.
Fuente: Intel
Fuente: Intel
La digitalización de las radios de comunicación podría crear dispositivos más baratos y de menor consumo energético.
El mes pasado, Intel dio a conocer una radio wifi hecha casi completamente con la misma clase de transistores usados en sus microprocesadores.
En el Foro de Desarrolladores de Intel en San Francisco (EE.UU.), Yorgis Palaskas, director de investigación para la integración de la radio en Intel, junto al director de tecnología de la empresa, Justin Rattner, mostró también un SoC (system-on-a-chip) con esta radio digital wifi junto a dos de sus procesadores Atom para dispositivos móviles.
Los anuncios dejaron claro que Intel cree que las radios wifi -tradicionalmente dispositivos relativamente grandes que operan principalmente fuera del chip- serán integradas en los propios chips en los próximos años. Esto podría significar tres cosas: los dispositivos electrónicos tendrán más capacidad para trabajar en red de forma inalámbrica; estos dispositivos podrían ser más eficientes energéticamente; y, en última instancia, podrían combinarse múltiples radios digitales en un solo chip, abaratando aparatos como por ejemplo los teléfonos móviles.
"Queremos trasladar muchas partes de la periferia, como por ejemplo el wifi, al propio chip", señala Jan Rabaey, profesor de ingeniería eléctrica y ciencias informáticas en la Universidad de California, Berkeley (EE.UU.). "Será bueno poder pasar el sistema inalámbrico a digital y miniaturizarlo al mismo ritmo que lo digital", añade.
Todas las radios, técnicamente llamadas transceptores, están hechas de una serie de componentes. Un transceptor se compone de un receptor que capta una señal del exterior y un transmisor que envía la señal al mundo. El receptor y el transmisor contienen otros componentes, como amplificadores para hacer que las señales pequeñas sean más grandes, filtros y mezcladores para seleccionar y ajustar la señal, y una banda de base para modular y demodular, codificar y decodificar los datos.
Durante años, los ingenieros han estado digitalizando lentamente estos componentes, por lo que ahora existen menos de ellos analógicos, que no funcionan bien cuando se miniaturizan. Las bandas de base, por ejemplo, llevan mucho tiempo siendo digitales.
Ya se han hecho demostraciones de radios bluetooth casi completamente digitales. Y la propia Intel ha digitalizado componentes importantes de radio para el funcionamiento de la red 3G. No obstante, las radios como el wifi, que operan en un amplio rango de frecuencias, han sido más difíciles de convertir de analógico a digital.
Aunque no se han producido anuncios públicos por parte de otras compañías sobre radios wifi digitales, es probable que ARM y Qualcomm también estén enfrentándose a este desafío, señala Rabaey. "Me apuesto lo que sea a que también están creando estructuras digitales", señala. "Es una tendencia dentro de toda la industria".
Al crear radios usando el mismo proceso utilizado para los microprocesadores, Intel está simplificando la fabricación, además de facilitando y abaratando el agregar radio wifi a cualquier chip.
"Ser capaz de agregar esta funcionalidad digital significa que podemos agregar una radio a casi cualquier cosa que deseemos", afirma Peter Cooney, analista de ABI Research. Esto podría permitir a cualquier cosa comunicarse con un chip, desde tarjetas SD y lavavajillas, hasta aparatos de televisión y el coche familiar.
A medida que los chips se hagan más pequeños, las radios wifi van a experimentar los mismos beneficios que los procesadores miniaturizados, entre ellos una reducción en el consumo de energía.
Palaskas, desde Intel, explica que una radio digital wifi, que ocupa 1,2 milímetros de espacio, consume 50 milivatios de potencia. El mismo diseño de radio comprimido en un área de 0,3 milímetros (fabricado con los llamados procesos de 32 nanómetros) solo consume 21 milivatios. Esto es comparable a las mejores radios fabricadas en su mayoría con componentes analógicos, indica Palaskas.
Sin embargo, es difícil de predecir la vida de la batería de los propios dispositivos, asegura Rabaey, y la eficiencia energética obtenida reduciendo los transistores no puede traducirse directamente en un menor número de cargas del teléfono. En gran medida esto depende de los estándares que dicten el diseño de las radios. Por ejemplo, las radios que envíen señales constantemente cuando no estén siendo utilizadas de forma directa agotarán la batería, sin importar cuántos componentes digitales contengan.
Sin embargo, quizás la aplicación más convincente de la radio digital wifi es que apunta a un futuro en el que un mayor número de radios puedan programarse con software y cambien su funcionalidad sobre la marcha. Una actualización simple de software en un dispositivo con una radio digital podría mejorar su rendimiento. "Lo digital es fundamentalmente más programable que lo analógico", señala Palaskas.
Rabaey sugiere que en el futuro, múltiples radios digitales podrían combinarse en una sola, lo que podría reducir el coste de fabricación de los teléfonos móviles. En lugar de componentes separados para 3G, 4G, wifi, bluetooth, y otras radios, un solo chip podría contenerlos todos. El dispositivo podría cambiar los tipos de radio mediante el uso de software. "Podrían pasar entre cinco y diez años antes de que tengamos una radio verdaderamente programable", asegura Rabaey. "Pero todo el mundo ve el valor económico en ello", concluye.
Copyright Technology Review 2012.
