La computación ha vivido durante décadas bajo una lógica bidimensional. Chips planos, con componentes organizados como si fueran casas en un suburbio: expandidos en una sola capa, con distancias físicas entre la memoria y la unidad de procesamiento. Pero un equipo de investigadores de Stanford, Carnegie Mellon, la Universidad de Pensilvania y el MIT, en colaboración con la empresa SkyWater Technology, acaba de presentar un chip que rompe con esta lógica horizontal.Se trata del primer chip 3D monolítico fabricado en una fundición comercial estadounidense, una innovación que podría marcar un antes y un después en el diseño de hardware para inteligencia artificial. Lejos de limitarse a apilar capas como se ha hecho hasta ahora, este chip integra cómputo y memoria en una sola estructura vertical, donde los datos viajan a través de conexiones densas como si fueran ascensores en un rascacielos.Las paredes invisibles que frenaban al silicioLos actuales modelos de IA, como los grandes modelos de lenguaje, procesan cantidades enormes de datos que necesitan ir y venir constantemente entre la memoria y el procesador. El problema es que en los chips planos, esa comunicación se realiza a través de rutas largas y congestionadas. Es como si una ciudad dependiera de solo un par de avenidas para trasladar a toda su población en hora punta.Este cuello de botella se conoce como la «pared de la memoria», un límite físico que impide que los procesadores trabajen a toda su velocidad porque deben esperar constantemente a que llegue la información. A esto se suma otra limitación: la «pared de la miniaturización». Durante años, la solución fue reducir el tamaño de los transistores para meter más en un solo chip. Pero esa estrategia ya está tocando fondo, físicamente hablando.Con este nuevo diseño vertical, se propone una solución audaz: colocar la memoria directamente sobre la lógica de procesamiento y unirlas con millones de conexiones verticales. Así se acortan las distancias y se incrementa el número de canales para mover los datos, como si en lugar de dos calles se instalaran cientos de elevadores entre pisos conectados.Qué tiene de especial este chipA diferencia de otros intentos de chips 3D, que suelen basarse en apilar chips ya fabricados y unirlos físicamente, este nuevo dispositivo se construye capa por capa en un solo proceso continuo, conocido como integración monolítico 3D. Es un enfoque más fino, que evita los problemas típicos de conexión entre chips apilados y permite una densidad mucho mayor.El proceso utiliza temperaturas suficientemente bajas como para no dañar las capas inferiores, lo que representa un hito técnico considerable. Pero el logro más notable es que se haya conseguido producir en una fundición comercial como SkyWater, ubicada en Minnesota. Es decir, ya no es solo una prueba de laboratorio: es un prototipo manufacturable con tecnología estadounidense.El impacto en el rendimiento y la eficienciaLas primeras pruebas muestran que este chip supera en unas cuatro veces el rendimiento de sus equivalentes planos. Pero eso es solo el comienzo. Simulaciones con versiones más altas del chip, con más capas apiladas, proyectan mejoras de hasta doce veces en cargas de trabajo reales de IA, como las basadas en el modelo LLaMA de Meta.Un aspecto clave es su impacto en el energy-delay product (EDP), un indicador que mide cuánta energía se consume en relación con la velocidad. Este nuevo enfoque promete mejorar entre 100 y 1000 veces este balance, algo que hasta ahora se consideraba fuera del alcance con los diseños planos tradicionales. En términos prácticos, esto significa sistemas más potentes, pero también mucho más eficientes en energía.Una apuesta por la soberanía tecnológicaMás allá de la mejora técnica, este chip también representa un movimiento estratégico en el contexto de la competencia global por el liderazgo en semiconductores. Al haber sido fabricado completamente en Estados Unidos, demuestra que el país puede desarrollar y producir internamente tecnologías de vanguardia sin depender de proveedores extranjeros.Es un mensaje potente para el ecosistema local: es posible innovar desde la investigación hasta la producción, y con ello mantener el control sobre el futuro del hardware que impulsará la inteligencia artificial, el Internet de las cosas y otras tecnologías críticas.Preparando la próxima generación de ingenierosAl igual que en los años 80, cuando los estudiantes aprendieron a diseñar y fabricar circuitos integrados en los laboratorios universitarios, este salto hacia la integración 3D requiere una nueva ola de formación especializada. Por eso, proyectos como el Northwest-AI-Hub, financiado por instituciones como DARPA y la NSF, ya están capacitando a estudiantes en estos nuevos paradigmas.La idea no es solo acelerar los chips, sino también acelerar el ciclo de innovación: formar expertos capaces de llevar estas ideas del laboratorio a la producción masiva, reduciendo el tiempo entre descubrimiento y aplicación.Un cambio de escala y de enfoqueSi bien aún queda camino por recorrer para que este tipo de chips lleguen a dispositivos de consumo o centros de datos comerciales, el camino está trazado. Al igual que los rascacielos transformaron las ciudades permitiendo más actividad en menos espacio, los chips 3D monolíticos pueden transformar el cómputo moderno, haciendo posible que la inteligencia artificial funcione más rápido y con menos energía.No se trata solo de hacer lo mismo más rápido, sino de cambiar las reglas del juego en la forma en que se diseña el hardware. Y con esta colaboración entre universidades líderes y la industria nacional, EE.UU. ha dado un paso firme en esa dirección.La noticia Un salto vertical en la computación: el primer chip 3D monolítico fabricado en EE.UU. que promete acelerar la IA fue publicada originalmente en Wwwhatsnew.com por Natalia Polo.