Los dispositivos informáticos que rodean nuestras vidas y en general hacen que el mundo siga funcionando pueden aprender a hacer cosas nuevas con actualizaciones de software. Pero estos cambios sólo llegan hasta cierto punto, ya que los diseños de los chips en están fijados en silicio desde el momento en que se fabrican.

Dos start-ups están intentando dar a los chips cierta flexibilidad. Y aseguran que los fabricantes de chips y dispositivos están interesados ​​en añadir elementos reprogramables a sus diseños de chips. Eso podría hacer que dispositivos como los teléfonos inteligentes, los equipos de redes y los ordenadores que dan vida a internet fueran más potentes y eficientes. Los dispositivos podrían incluso actualizar sus chips después de que ya estén en funcionamiento.

Una de estas empresas es Flex Logix Technologies, que la semana pasada recibió su primer chip de prueba de la fábrica. "Un día puedes implementar un pequeño procesador y el otro un algoritmo de cifrado", señala el director general y cofundador de Flex Logix, Geoff Tate. Flex Logix no fabrica los chips en sí, sino que otorga licencias de los diseños necesarios para añadir secciones reprogramables a los chips. Tate asegura que añadir una zona reprogramable a un chip sube muy poco el coste, sólo 15 centavos de dólar (13,2 céntimos de euro).

Otra start-up, Efinix, tiene su propia tecnología con la que hacer que los chips reprogramables se acaben utilizando ampliamente. Un tipo de uso posible es permitir que los dispositivos móviles analicen constantemente datos de los sensores sin agotar rápidamente la batería.

Un pequeño chip con la tecnología de Efinix puede programarse con algoritmos específicos para un flujo particular de datos de los sensores, permitiendo que sea unas 20 veces más eficiente que un chip corriente que haga el mismo trabajo, afirma el jefe de tecnología y cofundador de Efinix, Tony Ngai. "Esto podría ser útil para nuevas aplicaciones de salud", señala Ngai.

Los chips fabricados totalmente con circuitos programables, llamados FPGA por sus siglas en inglés, existen desde hace décadas. Están cubiertos con elementos individuales con conexiones conmutables que pueden utilizarse para crear los distintos componentes fundamentales de los circuitos digitales e implementar casi cualquier diseño posible de chip. Pero siguen estando mayormente limitados a pocas aplicaciones especializadas, como la creación de prototipos de nuevos diseños de chips y el procesamiento de señales dentro de las estaciones base celulares.

Uno de los motivos es el volumen y consumo de potencia de los FPGA. Son voluminosos debido al espacio que ocupa la red de conexiones conmutables que enlazan los bloques de elementos reprogramables del circuito. Las nuevas start-ups aseguran haber inventado formas de crear circuitos reprogramables más compactos.

Los diseños de Flex Logix utilizan un truco desarrollado en la Universidad de California de Los Ángeles (EEUU) para reestructurar las conexiones conmutables, según Tate. Un artículo sobre la técnica ganó el Premio Lewis, uno de los mayores galardones en ingeniería eléctrica, en la Conferencia Internacional de Circuitos de Estado Sólido esta semana en San Francisco (EEUU).

Tate señala que los chips de este tipo tienen múltiples beneficios. A algunas empresas les gusta la idea de ser capaces de producir un solo chip que pueda adaptarse a múltiples líneas de producto con distintos tipos de uso, señala. A otras les atrae ser capaces de actualizar los chips para que gestionen las comunicaciones o el cifrado rápidamente, incluso después de que el producto esté en uso, para adoptar rápidamente nuevos estándares de la industria o algoritmos útiles.

Tanto Flex Logix como Efinix aseguran estar en conversaciones con clientes potenciales que quieran usar chips con partes reprogramables para aumentar el rendimiento de los servidores que gestionan los servicios en la nube. El año pasado Microsoft comenzó a utilizar chips FPGA convencionales para ejecutar los algoritmos que usa su motor de búsqueda Bing de forma más eficiente.

El profesor de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad de Toronto (Canadá), Jonathan Rose, afirma que es buena idea poder añadir parches reprogramables a los chips. Pero esto no es ninguna novedad. "La motivación existe desde hace mucho tiempo pero aún no ha tenido éxito", asegura.

Una de las razones es que encontrar espacio para una sección reprogramable en un chip no es una decisión que pueda tomarse a la ligera, afirma Rose. Fabricar chips es caro, el espacio que ocupan es muy preciado y programar y reprogramar circuitos reconfigurables es un complejo proceso de diseño. Para que los chips reprogramables se conviertan en un estándar, Efinix y Flex Logix necesitarán probar con creces que estos inconvenientes se verán compensados con un mejor rendimiento o flexibilidad, asegura Rose.