Dejó atrás el proceso artesanal para pasar a la industria automatizada que hizo posible los dispositivos electrónicos del mundo actual
MADRID, 8 (EUROPA PRESS)
El Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en Tecnologías de la Información y la Comunicación ha sido concedido, en su decimoquinta edición, al profesor Alberto Sangiovanni Vincentelli (Universidad de California en Berkeley) por “transformar radicalmente” el diseño de los chips en los que se basa el funcionamiento de todos los dispositivos electrónicos actuales, impulsando así “la industria moderna de los semiconductores”, según el acta del jurado.
“Al proporcionar herramientas de software para facilitar la creación de chips complejos, posibilitó una explosión mundial de diseño de circuitos integrados, abarcando la investigación, la industria y el mundo académico. El profesor Sangiovanni Vincentelli creó un rico ecosistema de técnicas de automatización del diseño electrónico que revolucionaron la forma en que se construyen los sistemas informáticos, técnicas que siguen siendo fundamentales hoy”, prosigue el jurado.
Además de realizar contribuciones científicas trascendentales que han dado lugar a líneas enteras de investigación, Sangiovanni Vincentelli –catedrático de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación en Berkeley– cofundó dos empresas, Cadence y Synopsys, que “impulsan en conjunto toda la industria de los semiconductores”, como destaca el acta, ya que “sus herramientas de diseño se utilizan en todos y cada uno de los chips electrónicos que se construyen hoy en día”.
Su candidatura al Premio Fronteras del Conocimiento recibió 28 nominaciones, tanto institucionales como individuales, entre ellas las de Barry Barish, Premio Nobel de Física (2017), y Joseph Sifakis, Premio Turing (2007).
El galardonado ha transformado el diseño de chips gracias a tres aportaciones fundamentales. En primer lugar, propuso un método para acelerar las simulaciones de circuitos electrónicos, que resultó esencial para convertirlas en una herramienta realmente útil. Desarrolló también un sistema para generar circuitos automáticamente a partir de lenguajes de descripción de hardware. Por último, creó un programa para distribuir los múltiples componentes de un circuito de manera que se maximizara el rendimiento y se minimizara el consumo energético.
El director sénior de Ingeniería del Silicio de Meta y secretario del jurado, Ronald Ho, define a Vincentelli como “el facilitador de la industria de los chips, ya que sus contribuciones científicas han transformado el mundo de la electrónica”, sobre la que descansan todos los dispositivos y sistemas tecnológicos presentes en la vida cotidiana, desde los ordenadores personales y los teléfonos móviles hasta los microprocesadores instalados en automóviles, aviones y electrodomésticos.
“La durabilidad de sus ideas está a la vista porque las dos empresas que fundó para aplicarlas al desarrollo tecnológico ahora impulsan totalmente la industria de los semiconductores. Los chips que utilizamos hoy se han construido gracias a las ideas que Sangiovanni Vincentelli consiguió reunir”, ha destacado.
“En los inicios de la industria informática, los chips de silicio eran relativamente sencillos, ya que contenían pocos transistores y podían ser diseñados manualmente. Hoy, en un smartphone moderno, los chips contienen miles de millones de transistores, así que ¿cómofue posible que pasáramos de fabricar chips a mano, con unos pocos miles de transistores, a los complejos chips actuales? La respuesta es que lo logramos gracias al trabajo del galardonado”, añade Ho.
Jordi Cortadella, catedrático de Ciencias de la Computación de la Universitat Politècnica de Catalunya, fue alumno del galardonado durante una estancia posdoctoral en la Universidad de Berkeley a finales de los años 80, y posteriormente ha colaborado con él, co-firmando varios trabajos de investigación.
“Hay que tener en cuenta que los chips de los dispositivos electrónicos actuales contienen miles de millones de transistores de dimensiones nanométricas [un nanómetro equivale a la mil millonésima parte de un metro], y por tanto, es imposible diseñarlos manualmente. Las herramientas impulsadas por Sangiovanni Vincentelli permitieron diseñar automáticamente los circuitos y esto permitió que la producción de chips creciera exponencialmente a escala mundial”, precisa.
Tras terminar la carrera de ingeniería eléctrica en el Politécnico de Milán en 1971, Sangiovanni Vincentelli comenzó a trabajar como investigador en esa misma universidad. Poco después, en 1975, se mudó a Berkeley y orientó su investigación hacia aspectos muy teóricos de laelectrónica como el diseño de algoritmos de análisis numérico. Sus colegas le animaron a estudiar si sus algoritmos podían tener aplicación en el diseño de circuitos.
Un chip es una oblea de silicio sobre la que se dispone un gran número de transistores y otros componentes electrónicos en miniatura formando un circuito. Estos circuitos electrónicos son los que realizan los complejos cálculos de los ordenadores o encienden una luz de alerta cuando la presión de las ruedas del coche está baja.
Para realizar cada una de estas funciones en los dispositivos electrónicos que se utilizan todos los días, se necesita un conjunto específico de transistores conectados de la manera adecuada. Cuando Sangiovanni Vincentelli comenzó su carrera investigadora, este proceso se realizaba a mano, eligiendo cada componente, conectándolos uno a uno hasta formar el circuito deseado y comprobando que efectivamente realizaban la función prevista.
OTROS AVANCES
El premiado también simplificó en gran medida la creación de los propios circuitos. Así, su segunda contribución destacada fue inventar un programa capaz de generar circuitos a partir de comandos sencillos de programación. Gracias al premiado, cuando se diseña un circuito basta con formular la tarea que se quiere realizar en un lenguaje comprensible por el ordenador, para que automáticamente éste genere el conjunto de componentes que llevan a cabo la función deseada.
Por último, el galardonado reparó en que la disposición geométrica de todos estos componentes podía ser clave para que el circuito tuviera un mayor rendimiento o un consumo energético menor. Por eso, automatizó también esta parte del diseño de circuitos, desarrollando algoritmos que proponían la colocación óptima según se prefiriera maximizar el rendimiento o minimizar el consumo.
Con estas tres aportaciones, el galardonado posibilitó “el diseño de circuitos muy complejos sin apenas intervención humana”, como él mismo destaca, permitiendo a las personas centrarse en los aspectos creativos del diseño sin tener que preocuparse por los detalles más tediosos y susceptibles de errores fatales.
Sangiovanni Vincentelli no solo ha sido, en palabras del jurado, un “prolífico inventor” y un “extraordinario mentor” que ha creado escuela mundial desde Berkeley, sino que además su legado ha traspasado las fronteras de la universidad y se ha asentado como referente mundialtambién en la industria.
El premiado, sin embargo confiesa que no se considera “un emprendedor, porque un emprendedor es alguien que tiene una idea brillante y funda una empresa maravillosa”. “Somos una universidad, nuestra misión es enseñar pero también hacer que la ciencia avance. Y ¿cómo puedes hacer que avance la ciencia si no dejas que la gente utilice tu trabajo?”, plantea.
Por ello, las herramientas que desarrolló son de libre acceso, y cualquiera puede utilizarlas para mejorar el diseño de sus chips. El éxito de sus empresas se basa en ofrecer soluciones fundamentadas en la investigación universitaria, pero orientadas específicamente a lasnecesidades de sus clientes.
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