I processori accelerano ancora

La corsa dei processori per computer sempre più veloci non si fermerà ancora per parecchio tempo. È merito di una sostanza nota da vent’anni, ma sin qui mai utilizzata, che ci permetterà di infrangere la barriera ormai vicina dei 2 GHz (due miliardi di micro-operazioni al secondo) e di superare anche quota 3 GHz. La sostanza miracolosa si chiama SiLK, è un polimero organico sviluppato dalla Dow Chemicals che è caratterizzato da una costante dielettrica bassissima. Il valore della costante dielettrica nei circuiti è fondamentale, perché la velocità con cui i segnali elettrici si propagano è data dalla velocità della luce divisa per la radice quadrata di questo valore. Sino a non moltissimi anni fa le società produttrici di circuiti utilizzavano a questo scopo materiali ceramici, la cui costante dielettrica si aggira attorno al nove: quindi non si poteva superare un terzo della velocità della luce. Siamo poi passati alle sostanze vetrose, come il diossido di silicio che attualmente domina l’industria, e il valore è sceso tra 5 e 6. Nel SiLK la costante scende sino a valere 2,2. Una curiosità: SiLK è un acronimo che sta per “silicon low dielectric K”, ma il (fortunatamente per lui) anonimo giornalista di una importantissima agenzia di stampa ha travisato e se ne è uscito con un articolo che strillava: “nuova tecnologia alla seta per i processori”.
I laboratori IBM sono riusciti a sviluppare un processo grazie al quale i processi fotolitografici normalmente utilizzati per impressionare il silicio e realizzare i microprocessori si applicano invece al SiLK, facendolo evaporare e poi condensare su un supporto di materiale plastico. Ne esce un supporto dove le tracce dei circuiti sono coperte di SiLK e la sostanza può poi venire “scavata” per inserire connessioni in rame. I segnali a questo punto possono viaggiare a velocità molto maggiore e si possono finalmente sfruttare i transistor ad altissima velocità di risposta che sino a ieri non potevano dare il massimo di sé. La tecnologia è raffinata al punto da poter produrre tracce dello spessore massimo di 0,13 micron (130 miliardesimi di metro). Il SiLK infatti abbatte la diafonia, quel fenomeno che porta un circuito in tensione a generare un disturbo sui circuiti vicini (come ci succede quando, telefonando, ci capita di ascoltare in sottofondo un’altra conversazione).
Poiché il cambiamento rispetto al processo tradizionale di produzione dei circuiti integrati è relativamente modesto, i costi di produzione non saliranno e la tecnologia è destinata ad uscire dai laboratori ed entrare in produzione in un tempo ristretto: a metà 2001 IBM immetterà sul mercato il processore Power4 usato nelle workstation, con velocità attorno a 1,5 GHz. Subito dopo sarà il turno degli altri microprocessori IBM, come i PowerPC usati in alcuni personal computer, e di seguito verranno i circuiti sviluppati su misura, che gli addetti ai lavori chiamano ASIC, specialmente quelli utilizzati nei sistemi di rete. A questo punto anche la velocità verrà aumentata, fino a superare i 3 GHz.