Baterías de larga duración para portátiles

Según un artículo publicado esta semana en Technology Review, el nuevo gestor de energía integrado de Intel podría reducir considerablemente el consumo energético de los portátiles deteniendo funciones que no se están utilizando.

A cualquiera que utilice un portátil en un avión le gustaría que la batería durase todo un vuelo de largo recorrido. Ahora, investigadores de Intel creen poder duplicar la vida de batería de un portátil sin modificar la batería en sí, optimizando el gestor de energía del sistema operativo, el monitor, el ratón, los chips de la placa base y los dispositivos conectados a los puertos USB.

Fabricantes e investigadores han estado investigando distintas formas de hacer que los ordenadores portátiles sean energéticamente más eficaces. Se han programado los sistemas operativos para ejecutar un salvapantallas de ahorro de energía e hibernar todo un sistema si el usuario no lo ha utilizado durante un rato. E incluso el próximo microprocesador de Intel para dispositivos móviles Atom, puede hibernar hasta en seis niveles diferentes, dependiendo del tipo de tareas que tenga que hacer.

Pero el problema de todos estos enfoques es que no están coordinados en todo el dispositivo. El nuevo prototipo de sistema de gestión de energía de Intel es consciente de la energía utilizada por todas las partes del portátil, además de las necesidades energéticas de la actividad de una persona y desactiva las funciones de acuerdo con eso, señala Greg Allison, director de desarrollo de negocios. El proyecto, llamado “advanced platform power management”, se presentó el miércoles en un evento de Intel en Mountain View, California.

El sistema de Intel ahorra energía, por ejemplo, realizando una captura de la pantalla que está leyendo el usuario y guardándola en una memoria intermedia. así, en lugar de actualizar cada cierto tiempo la pantalla, ésta mantiene la misma imagen hasta que la persona pulsa una tecla o mueve el ratón. Igualmente, el ratón y el teclado se mantienen en hibernación hasta ser utilizados.

Mientras tanto, el sistema operativo monitorizará el uso de otras aplicaciones, restringiendo el funcionamiento de las que no están siendo utilizadas activamente; y si hay algún dispositivo conectado a un puerto USB, como una memoria flash, el sistema lo pondría también a hibernar. Paralelamente, explica Allison, los circuitos de monitorización de energía de los chips de Intel harían hibernar las partes del microprocesador que no se estén utilizando. Son necesarios tan solo 50 milisegundos para reactivar la totalidad del sistema, añade, una cantidad de tiempo que resulta imperceptible para el usuario.

Fuente: Technology Review

Superordenador para medir cambios climáticos

Según un artículo publicado este mes en ScienceDaily, tres investigadores del Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) del Departamento de Energía estadounidense han propuesto una forma innovadora de mejorar las predicciones sobre el cambio climático global utilizando un superordenador con microprocesadores de bajo consumo incrustados, un enfoque que ayudaría superar las limitaciones de los superordenadores convencionales de hoy en día.

En un trabajo publicado en el ejemplar de mayo de la revista International Journal of High Performance Computing Applications, Michael Wehner y Lenny Oliker, del Departamento de Investigación Computacional del LBNL, y John Shalf, del National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) mostraron los beneficios de un nuevo tipo de superordenadores para el modelado de las condiciones climáticas y la comprensión del cambio climático. Utilizando la tecnología de microprocesadores incrustados usada en teléfonos, iPods, hornos tostadores y en la mayoría de electrodomésticos electrónicos modernos, propusieron diseñar una máquina rentable que haga funcionar estos modelos y mejore las predicciones climáticas.

En abril, el LBNL firmó un acuerdo de colaboración con Tensilica®, Inc. para estudiar estos nuevos conceptos de diseño con el fin de desarrollar sistemas informáticos científicos rentables de alto rendimiento. Esta iniciativa conjunta se centra en el desarrollo de arquitecturas de sistemas y procesadores novedosos utilizando gran cantidad de pequeños núcleos de procesadores, conectados entre sí mediante enlaces optimizados, y ajustados a las necesidades de aplicaciones altamente paralelas, como la modelización del tiempo.

Entender cómo la actividad humana está cambiando el clima global es uno de los grandes retos científicos de nuestra época. Los científicos han abordado este problema desarrollando modelos climáticos que utilizan los datos históricos de factores que dan forma al clima de la tierra, como las precipitaciones, los huracanes, la temperatura de la superficie de los mares y el dióxido de carbono en la atmósfera. Sin embargo, uno de los mayores retos a la hora de crear estos modelos es el desarrollo de simulaciones precisas de las nubes.

Aunque los sistemas nubosos siempre han sido incluidos en los modelos climáticos, carecen de los detalles que permitirían mejorar la precisión de las predicciones climáticas. Wehner, Oliker y Shalf propusieron establecer un cálculo práctico para construir un superordenador capaz de crear modelos climáticos a una escala de 1km. Un modelo de sistema nuboso en una escala de 1km proporcionaría una riqueza de detalles no disponible actualmente en los modelos existentes. No obstante, según los investigadores, para desarrollar un modelo de nubes en una escala de 1km, los científicos necesitarían un superordenador 1.000 veces más potente que los que existen hoy en día y construir un superordenador lo suficientemente potente como para abordar este problema constituye un enorme reto.

Históricamente, los fabricantes de superordenadores han construido sistemas más potentes incrementando el número de microprocesadores convencionales (los mismos que se utilizan en los PC), pero utilizando este enfoque, un sistema capaz de modelar las nubes a una escala de 1km costaría unos 1.000 millones de euros. Además, el sistema necesitaría 200 megavatios de electricidad para funcionar, cantidad similar a la requerida por una pequeña ciudad de 100.000 habitantes.

En su trabajo, titulado “Towards Ultra-High Resolution models of Climate and Weather”, los investigadores presentan una alternativa radical, que sería más barata de construir y requeriría menos electricidad para funcionar, llegando a la conclusión de que un superordenador con unos 20 millones de microprocesadores incrustados serviría para tal fin y su construcción costaría 75 millones de dólares. Este “ordenador climático” consumiría menos de 4 megavatios y lograría un pico de rendimiento de 200 petaflops.

Baterías mas duraderas para portátiles

Las baterías convencionales de ion-litio para portátiles y teléfonos móviles pierden rápidamente su capacidad de almacenar energía y se pueden inflamar en caso de sobrecarga o daño. Ahora, según un artículo publicado esta semana en Technology Review, investigadores del Argonne National Laboratory, en Illinois, han desarrollado unos materiales para baterías compuestos que hacen que estas sena más seguras y aumentan su tiempo de vida, a la vez que incrementan un 30% su capacidad de almacenaje.

El mes pasado los investigadores dieron un paso importante de cara a la comercialización de la tecnología, otorgando la licencia a Toda Kogyo, unos de los principales proveedores de materiales, con sede en Japón. Esta compañía tiene la capacidad de fabricar anualmente materiales para unos 30 millones de baterías de portátiles, señala Gary Henriksen, que dirige la investigación de almacenamiento electroquímico de Argonne.

Los nuevos materiales son el ejemplo de una nueva generación de química de electrodos de ion-litio que resuelve las limitaciones de las baterías de ion-litio convencionales. Cada uno de ellos tiene sus pros y sus contras. Por ejemplo, un material llamado fosfato de hierro litio es más seguro y dura más que los materiales del laboratorio de Argonne, pero almacena menos energía que las baterías de ion-litio convencionales. Los materiales de Argonne, en cambio, mejoran la seguridad y la fiabilidad de las baterías actuales y, además, almacenan más energía.

Los investigadores de Argonne han mejorado el rendimiento de los electrodos positivos aumentando la estabilidad química y estructural de los materiales ya utilizados en las baterías de los portátiles. En las baterías de ion-litio convencionales, con electrodos de óxido de cobalto, un pequeño recalentamiento debido a la sobrecarga de los materiales o a cortes eléctricos en el interior de la batería, puede conducir a un aumento rápido de las temperaturas en el interior de la célula y, en algunos casos, a la combustión. El motivo es que, a medida que el material se calienta, el óxido de cobalto libera oxígeno, que reacciona con el disolvente del electrolito de la batería y genera más calor, alimentando la reacción. Los investigadores de Argonne resolvieron este problema reemplazando parte del óxido de cobalto por óxido de manganeso, que es químicamente más estable.

El siguiente paso de los investigadores, fue sustituir algunos de los materiales de óxidos de metales activos de los electrodos por un material relacionado pero electroquímicamente inactivo, formando un compuesto. Este material no almacena energía, porque no libera ni acepta iones de litio cuando la batería se carga y se descarga (las baterías de ion-litio originan una corriente eléctrica cuando los iones de litio se desplazan entre los electrodos positivo y negativo). El material inactivo hace que el compuesto sea más estable que los materiales de los electrodos convencionales, lo que implica que dura más. Una versión del material admite 1.500 cargas y descargas sin apenas perder capacidad, señala Henriksen; más del doble que una batería de portátil convencional.

Fuente: Technology Review

Acuerdo entre las grandes empresas tecnológicos para desarrollar chips diminutos

Esta semana la BBC ha informado sobre la intención de siete de los principales fabricantes de chips del mundo de colaborar en el desarrollo de chips que contienen transistores con elementos de apenas 32 milmillonésimas partes de un metro de ancho.

IBM, Toshiba, AMD, Samsung, Chartered, Infineon y Freescale han formado esta alianza para reducir los costes de desarrollo. Las siete compañías han acordado trabajar conjuntamente hasta finales del 2010 en el diseño, desarrollo y producción de chips de circuitos diminutos. Intel, el principal proveedor de chips del mundo en el sector de la informática, no forma parte de la alianza.

Más transistores en un chip equivale a más potencia de procesamiento, pero el proceso de desarrollo es también muy caro.

Los chips fabricados con el proceso de 32nm pueden contener más de mil millones de transistores en su interior y se podrían utilizar en cualquier dispositivo, desde memorias a ordenadores, tarjetas gráficas o consolas de videojuegos.

Ordenador que no requiere electricidad

Inventan el ordenador microfluídico que funciona con burbujas

Según un artículo publicado el 8 de febrero de 2007 en NewScientist.com, un grupo de investigadores estadounidenses ha desarrollado un ordenador que realiza los cálculos con burbujas en lugar de utilizar electricidad.

El ordenador "microfluídico", que realiza los cálculos haciendo pasar burbujas a través de diminutos canales impresos en un chip, puede llevar a cabo todas las operaciones lógicas necesarias para un ordenador de uso general.

En la práctica, un ordenador de este tipo sería mucho más grande que un PC y unas mil veces más lento. Sin embargo, según sus diseñadores, podría conducir a una tecnología microfluídica mejorada para el análisis químico.

Manu Prakash y Neil Gershenfeld, del Center for Bits and Atoms del MIT, crearon el dispositivo grabando canales de alrededor de 1 micrón de ancho en el silicio. A continuación, utilizaron burbujas de nitrógeno en agua para representar los bits de información fluyendo por los canales. Estos canales están diseñados para realizar funciones básicas de tipo booleano. Además, pueden almacenar información en forma de burbujas atrapadas en una de las dos cavidades conectadas.

Según los investigadores, el beneficio real de este trabajo es que las burbujas pueden transportar sustancias químicas, moléculas o células individuales. Esto podría conducir a tipos más sofisticados de "lab on a chip", dispositivos que utilizan pequeñas cantidades de sustancias químicas para realizar diagnósticos o detectar patógenos. La misma burbuja que actúa como bit lógico podría transportar también estas sustancias químicas para su análisis.

La tecnología podría dar lugar también a una química combinatoria, en la que los fabricantes de fármacos entre otros crearían y almacenarían amplias librerías de nuevas moléculas. El ordenador microfluídico podría facilitar la fabricación de pequeños kits para realizar análisis químicos, análisis de muestras de sangre o incluso la prueba del sida.

Fuente: New Scientist

El ordenador portátil más barato

Nuevos portátiles de 150 dólares para países en vías de desarrollo

Según un artículo publicado el 13 de febrero de 2007 por Reuters, de Brasil a Pakistán, algunos de los niños más pobres del mundo atravesarán la barrera digital este mes gracias al proyecto sin ánimo de lucro "One Laptop per Child", del Instituto Tecnológico de Massachusetts, que en febrero introducirá unas 2.500 unidades de sus portátiles "XO" de 150 dólares (unos 115 €) en ocho países en vías de desarrollo. Con estos portátiles de color blanco y verde lima, los niños podrán leer libros electrónicos, grabar vídeos en formato digital, componer música y chatear en línea con sus compañeros de clase.

Entre sus logros tecnológicos incluye una manivela manual para recargar la batería, un teclado que cambia de lenguaje, una cámara de vídeo digital, conexión inalámbrica y software Linux de código abierto adaptado para regiones remotas. Además, los grupos de portátiles se pueden comunicar entre sí sin conexión a Internet, gracias a una pionera red de "malla" que permite a los niños intercambiar imágenes y colaborar en proyectos comunes.

Este experimento es la antesala de la producción en masa de los portátiles, que tendrá lugar en julio, con la fabricación de cinco millones de unidades. Los gestores del proyecto esperan que el precio de los portátiles descienda a 100 dólares la unidad el próximo año, con la fabricación de 50 millones de máquinas, y que continúe bajando por debajo de los 100 dólares para el 2010, fecha en la que esperan que sus portátiles lleguen a 150 millones de niños.

Según Walter Bender, presidente de software y contenidos del grupo, su compromiso es ante todo ir reduciendo el precio: "En lugar de añadir nuevas características para mantener el precio, mantendremos estable el conjunto de características y reduciremos el precio".

Tan solo una polea con un cordel sustituirá a la manivela. Un minuto tirando genera 10 minutos de electricidad. Además, la pantalla cambia de color a blanco y negro para una buena visualización con luz directa del sol, una característica no disponible en portátiles 100 veces más caros.

Profesores de Brasil, Uruguay, Libia, Ruanda, Pakistán, Tailandia y, posiblemente, Etiopía y Cisjordania, recibirán las primeras máquinas en febrero, como parte de la fase piloto previa a un envío más amplio a Indonesia y algunos países más.

Pero no todo el mundo aplaude la iniciativa. Algunos predicen que el proyecto no será más que una carga financiera sin garantías de éxito para países que apenas pueden financiarlo; mientras que, para otros, el dinero se debería emplear en financiar comida, medicinas, bibliotecas y escuelas. Otros se preocupan por las implicaciones sociales y económicas de su implementación.

Fuente: Reuters