domingo, 15 de noviembre de 2009

Señales analógicas y digitales

Por Isaías Ferreira Medina


El comportamiento de la naturaleza es analógico: la intensidad (amplitud) de los fenómenos que en ella se producen cambian continuamente en un intervalo determinado de tiempo. La presión atmosférica y la temperatura, por ejemplo, están cambiando continuamente de un valor a otro y en el ínterin registran millones de valores, con mayor o menor intensidad. Otro ejemplo de señal analógica es la que envía nuestra voz.

Las señales analógicas son, por ende, señales eléctricas de variación continua en intensidad o amplitud en el tiempo, como se puede apreciar en la figura. Hasta hace un tiempo, la forma dominante de transmisión de señales de radio y televisión ha sido analógica. La gran desventaja de ese tipo de transmisión es que el ambiente genera también señales del tipo analógico, conocidas como ruido, que generalmente interfieren con las que acarrean información y crean complicaciones resultando en una señal de menor calidad.


Por otro lado, las señales digitales adquieren uno de dos valores en un intervalo determinado de tiempo, como se puede apreciar en la figura. Su comportamiento se puede equiparar al de un interruptor (o switch) que tiene uno de dos estados: encendido o apagado (on, off). Las ventajas de este tipo de transmisión es, primero, su inmunidad a las interferencias ya que al digitalizar una señal se elimina el “ruido” producido por el medio ambiente, produciendo una señal más pura y de mayor resolución (si se cumplen otros requisitos que no son importantes en este momento); y, segundo, que puede codificarse usando el sistema binario que se basa en los dígitos 1 (encendido) y 0 (apagado). Ese tipo de código se presta al almacenamiento; o sea, se puede guardar en memorias de las utilizadas en cámaras digitales y discos duros de computadoras, lo cual no es posible con las señales analógicas.

domingo, 1 de noviembre de 2009

La Ley de Moore

Por Isaias Medina Ferreira

La ley de Moore (Moore’s Law) se refiere a la observación hecha in 1965 por Gordon Moore, cofundador de Intel, que en esencia predecía que el número de transistores en un “chip” se doblaría cada dos años aproximadamente. Intel, por supuesto, es el inventor de los microprocesadores, los llamados “cerebros de las computadoras” que hicieron posible que estas se redujesen de un monstruo que ocupaba un cuarto y requería aire acondicionado, al modelo que utilizamos hoy, capaz de colocarse sobre o debajo de un escritorio, o acarrearse convenientemente de un sitio a otro.

El transistor es el elemento activo de un microprocesador. Dadas las limitaciones en tamaño del microprocesador y el problema de control del calor que genera el transistor, eso quiere decir que el tamaño del transistor ha debido ser cada vez más pequeño.

El primer microprocesador, el 4004, fabricado en 1971 contenía 2,300 transistores. Hoy (2009), un procesador Intel Core ®2™ Duo contiene más de 291 millones de transistores. Según Intel, la próxima generación de sus procesadores Itanium, el que ellos llaman Tukwila, contendrá 2,000 millones de transistores.

Diagrama original de la Ley de Moore


La ley, que ha sostenido su postulado por los últimos 40 años, debido a los problemas señalados de espacio y calor, no podrá sostenerse por mucho tiempo más.

El mismo Moore dice al respecto: “En términos de tamaño del transistor, estamos acercándonos al tamaño de los átomos, lo que es una barrera fundamental; pero no será hasta dos o tres generaciones cuando lleguemos ahí […] tenemos entre 10 y 20 años hasta que alcancemos ese límite fundamental. Para entonces ellos serán capaces de fabricar “chips” más grandes y poder colocar miles de millones de transistores [en estos]”.