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Carver A. Mead

PREMIO FRONTERAS DEL CONOCIMIENTO

Tecnologías de la Información y la Comunicación

IV edición

El ingeniero electrónico Carver A. Mead ha sido premiado por ser el pensador más influyente de la tecnología del silicio. Su trabajo ha permitido desarrollar los microchips en que se basan dispositivos electrónicos como ordenadores portátiles, tabletas y móviles, entre otros muchos.

MENCIÓN DEL ACTA

Mead ha sido el pionero y el pensador más influyente en el ámbito de la tecnología del silicio. Sus contribuciones a la microelectrónica y los circuitos integrados han tenido, sin lugar a dudas, un carácter fundacional y un largo alcance.

En los primeros años setenta, Mead se dio cuenta de que los circuitos integrados solo podrían ser diseñados a través de una comprensión profunda de la física de dispositivos semiconductores. Para abrir el proceso del diseño a una comunidad más amplia, inventó metodologías de diseño estructurado de chips que redujeron las complejas limitaciones de la física de dispositivos a unas reglas de diseño fácilmente aplicables. Esto hizo posible un diseño de chips cada vez más elaborado.

Mead fue también pionero de los compiladores de silicio, herramientas que utilizan sus metodologías de diseño estructurado para traducir las especificaciones de los chips a los circuitos integrados. Tomadas en su conjunto, estas técnicas han permitido el desarrollo de los procesadores con mil millones de transistores que controlan los dispositivos electrónicos –por ejemplo, en los ordenadores portátiles, tabletas, teléfonos inteligentes, reproductores de DVD y coches híbridos–, omnipresentes en nuestra vida cotidiana.

Su profundo conocimiento y comprensión de la física de dispositivos le condujeron a otra innovación de primer orden: la del primer transistor semiconductor metálico de efecto de campo que empleaba arseniuro de galio. Gracias a su rendimiento mejorado y a su capacidad de manejo de la potencia, estos dispositivos MESFET se han convertido en los amplificadores estándares de alta frecuencia que se emplean en los teléfonos móviles, el radar y las comunicaciones satélite de microondas.

El manual de referencia de Mead y Lynn Conway, ‘Introduction to VLSI systems’, no solamente enseñó a varias generaciones de estudiantes de ingeniería las metodologías de diseño de chips, sino que, además, hizo avanzar las fronteras de la tecnología del silicio al introducir el concepto de reglas de diseño escalable, lo que facilitó la portabilidad de los diseños de chips.

Mead y Conway también inauguraron el servicio multichip MOSIS, permitiendo a los estudiantes que validaran sus diseños de chips. Además, este servicio multichip demostró que era factible una industria de semiconductores fabless (sin fábrica), que permitió a las compañías de chips centrarse en la investigación y el desarrollo sin el coste de construcción y mantenimiento de fábricas.

El crecimiento explosivo de la industria relacionada con las tecnologías de la información y la comunicación, alimentado por la innovación de tipo start-up (de base tecnológica), no habría sido posible sin este modelo de fabricación.

Bien conocida en la industria de los semiconductores es la ley epónima de Gordon Moore, que predice que las densidades del transistor se duplican cada dieciocho meses. Carver A. Mead no solo acuñó la expresión ley de Moore, sino que también desarrolló, a través de su estudio de las leyes físicas fundamentales, el fundamento científico de esta observación empírica, y empleó esa investigación en la predicción de los límites del escalado del número de transistores en un chip.

En la cima de su fama con los VLSI, Mead se reorientó hacia el diseño de chips inspirados en la biología. Su visión consistía en comprender los sistemas neuronales biológicos por medio de su recreación en silicio, lo que impulsó el campo del diseño de circuitos neuromórficos analógicos. Tomando como base este planteamiento, Mead construyó la primera retina y la primera cóclea de silicio, lo que derivó en alguno de sus éxitos empresariales, incluyendo Synapstics, cuyas alfombrillas táctiles (touchpads) están presentes en la mayoría de los ordenadores portátiles de la actualidad.

Es difícil sobrevalorar la riqueza y diversidad de la obra de Mead. Su trabajo, desde los diseños de silicio estructurado a la física de dispositivos y la ingeniería neuronal, ha impulsado la totalidad de la industria de los semiconductores y ha hecho posible la aparición de un amplio conjunto de dispositivos informáticos omnipresentes en nuestra vida diaria.