Articulo de referencia

Tiranía de los números

La tiranía de los números fue un problema al que se enfrentaron los ingenieros informáticos en la década de 1960. No podían aumentar el rendimiento de sus diseños debido a la en...

La tiranía de los números fue un problema al que se enfrentaron los ingenieros informáticos en la década de 1960. No podían aumentar el rendimiento de sus diseños debido a la enorme cantidad de componentes involucrados. En teoría, cada componente debía estar conectado a todos los demás (o al menos a muchos otros) y, por lo general, se conectaban y soldaban a mano. Para mejorar el rendimiento, se necesitarían más componentes, y parecía que los diseños futuros consistirían casi exclusivamente en cableado.

Historia

El Cray-1 contenía 50 millas de cableado.

El primer uso documentado conocido del término en este contexto lo realizó el vicepresidente de Bell Labs en un artículo que celebraba el décimo aniversario de la invención del transistor , para las "Actas del IRE" (Instituto de Ingenieros de Radio), en junio de 1958.Refiriéndose a los problemas que muchos diseñadores estaban teniendo, escribió:

Desde hace algún tiempo, el ser humano digital sabe, en principio, cómo ampliar considerablemente sus capacidades visuales, táctiles y mentales mediante la transmisión y el procesamiento digital de todo tipo de información. Sin embargo, todas estas funciones adolecen de lo que se ha denominado «la tiranía de los números». Estos sistemas, debido a su compleja naturaleza digital, requieren cientos, miles e incluso decenas de miles de dispositivos electrónicos.

Jack Morton, La tiranía de los números

En aquella época, los ordenadores se construían normalmente a partir de una serie de "módulos", cada uno de los cuales contenía la electrónica necesaria para realizar una única función. Un circuito complejo, como un sumador, generalmente requería varios módulos que funcionaran conjuntamente. Los módulos se montaban normalmente en placas de circuito impreso de tamaño estandarizado, con un conector en uno de sus bordes que permitía enchufarlos a las líneas de alimentación y señalización del ordenador, y luego se conectaban a otros módulos mediante cable de par trenzado o coaxial .

Dado que cada módulo era relativamente personalizado, se ensamblaban y soldaban a mano o con automatización limitada. Como resultado, presentaban graves problemas de fiabilidad. Incluso un solo componente defectuoso o una soldadura mal hecha podían dejar el módulo inoperativo. Aun con módulos que funcionaban correctamente, la gran cantidad de cableado que los conectaba entre sí era otra fuente de problemas de construcción y fiabilidad. A medida que los ordenadores se volvían más complejos y aumentaba el número de módulos, la complejidad de hacer funcionar una máquina se hacía cada vez mayor. Esto se conocía como la «tiranía de los números».

Motivación para el circuito integrado

Precisamente en este problema pensaba Jack Kilby mientras trabajaba en Texas Instruments . Partiendo de la teoría de que el germanio podría utilizarse para fabricar todos los componentes electrónicos comunes ( transistores , resistencias , condensadores , etc.), se propuso construir un componente de una sola placa que combinara la funcionalidad de un módulo completo. Si bien logró este objetivo, fue la versión de silicio de Robert Noyce y las técnicas de fabricación asociadas las que hicieron que el circuito integrado (CI) fuera realmente práctico. [ 1 ]

A diferencia de los módulos, los circuitos integrados (CI) se fabricaban mediante técnicas de fotograbado en una línea de montaje , lo que reducía considerablemente su coste. Si bien cualquier CI tenía la misma probabilidad de funcionar o no que un módulo, su bajo coste permitía desecharlo y probar con otro si no funcionaba. De hecho, las primeras líneas de montaje de CI presentaban tasas de fallos de alrededor del 90 % o superiores, lo que mantenía sus precios elevados. La Fuerza Aérea de EE. UU. y la NASA fueron importantes compradores de los primeros CI, donde su pequeño tamaño y peso ligero compensaban cualquier problema de coste. Exigían una alta fiabilidad, y la respuesta de la industria no solo proporcionó la fiabilidad deseada, sino que el aumento de la producción contribuyó a la bajada de los precios.

Los circuitos integrados (CI) de principios de la década de 1960 no eran lo suficientemente complejos para el uso general de las computadoras, pero a medida que la complejidad aumentó durante esa década, prácticamente todas las computadoras adoptaron diseños basados ​​en CI. El resultado fueron las computadoras que hoy se conocen como de tercera generación , las cuales se popularizaron a principios de la década de 1970. El microprocesador , descendiente del circuito integrado, acabó reemplazando también el uso de CI individuales, al integrar todos los módulos en un solo chip.

Seymour Cray era especialmente conocido por lograr que diseños complejos funcionaran a pesar de la tiranía de los números. Su atención al detalle y su capacidad para financiar varios intentos de diseño funcional permitieron que el esfuerzo de ingeniería pura superara los problemas a los que se enfrentaban. Sin embargo, incluso Cray acabó sucumbiendo a este problema durante el proyecto CDC 8600 , lo que finalmente lo llevó a abandonar Control Data .

Referencias

  1. "El chip que construyó Jack" . Texas Instruments . Archivado del original el 4 de enero de 2012.