El proyecto El Gran Jaguar avanza con una precisión nanométrica hacia su meta final de fabricación. El diseño camina con paso firme y el sueño de la microelectrónica nacional está más cerca que nunca. El equipo integrado por docentes y estudiantes de Ingeniería en Electrónica, de Universidad del Valle de Guatemala (UVG), continúa con su trabajo de verificación y optimiza su diseño para posicionar a Guatemala en el mapa de la alta tecnología.
El Gran Jaguar es el nombre del primer nanochip diseñado en Guatemala por UVG. El proyecto es liderado por el M. Sc. Carlos Esquit, director del Departamento de Ingeniería Electrónica, Mecatrónica y Biomédica, y el M. Sc. Jonathan de los Santos, profesor del programa de Ingeniería Electrónica, junto con estudiantes de Ingeniería Electrónica UVG. El proyecto debe su nombre a la pirámide maya de Petén y refleja la trascendencia de un sueño que busca impulsar el desarrollo tecnológico del país.
Nuevo logro
Recientemente, el equipo de trabajo alcanzó un logro significativo al reducir los posibles errores de diseño de forma drástica. Al inicio del proceso, las herramientas de software detectaron cerca de 180,000 fallos técnicos. Tras jornadas intensas de depuración y ajustes en la síntesis física, los integrantes del proyecto bajaron esa cifra a solo 179 errores. La corrección representa el 98.9% de los problemas resueltos, lo cual permite que la propuesta física cumpla con los estándares de calidad que exige la planta de fabricación de Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC). Dicha empresa es la más avanzada del mundo en semiconductores, productora de chips para corporaciones como Apple.
Equipo del Gran Jaguar.
Estado actual del diseño
Actualmente, el equipo finaliza la síntesis física del chip bajo una tecnología de 65 nanómetros. Dicha tecnología implica diseñar a una escala nanométrica, donde los componentes son tan diminutos que las vías por donde se transportan las señales son mucho más pequeñas que un cabello humano dividido en 1,000 pedazos.
El Ing. Jonathan de los Santos, líder del equipo, coordina este ecosistema de diseño donde utiliza herramientas de vanguardia para transformar esquemáticos en estructuras físicas reales. El proceso actual asegura que cada transistor y cada conexión ocupen el espacio exacto dentro de un área de silicio de un milímetro cuadrado. Además, el diseño incorpora nueve capas de metal para permitir la interconexión de millones de cables internos.
En una oblea de semiconductores o wafer similar a este, se producirá el chip El Gran Jaguar.
Inspecciones finales
Para asegurar que El Gran Jaguar funcione correctamente al fabricarse en Taiwán, el equipo somete la propuesta física a cuatro inspecciones de rigor fundamentales. La primera es la Verificación de Reglas de Diseño (DRC, por sus siglas en inglés). Acá se verifica que el diseño cumpla con las reglas de fabricación de TSMC sobre anchos de pistas y separaciones mínimas para evitar errores de manufactura. La segunda es el Diseño Versus Esquema (LVS), una validación que garantiza que el dibujo físico del chip sea exactamente igual al esquemático lógico original. Eso asegura que el hardware se comporte según lo simulado.
La tercera inspección es la prueba de antenas. El test busca evitar que las cargas electrostáticas acumuladas durante el proceso de fotolitografía dañen las compuertas de los transistores. Para ello, se integran diodos de protección en el diseño. Por último, se realiza una verificación eléctrica para descartar cortocircuitos o fallos en la conexión a tierra. Eso asegura la integridad de la red de potencia antes de iniciar la producción masiva.
Funciones y tareas del equipo técnico
Cada integrante desempeña tareas específicas para garantizar la funcionalidad del chip. Conoce en sus palabras el trabajo de cada uno de ellos en la infografía interactiva.
Innovación tecnológica
Los integrantes del equipo preparan el envío del diseño a la empresa TSMC en Taiwán para materializar este sueño tecnológico. La iniciativa es un ejemplo del compromiso de UVG con la innovación tecnológica y la formación de líderes en áreas estratégicas para el desarrollo del país. Este compromiso se ha visto reflejado desde la introducción del campo del diseño microelectrónico en 2009 hasta la obtención de acceso a software especializado de alto costo y el financiamiento para la fabricación del nanochip a través del programa Horizonte 2020 de la Unión Europea.
El desarrollo de El Gran Jaguar inspira futuras iniciativas en el campo de la microelectrónica en Guatemala. Conoce más del proyecto en www.uvg.edu.gt/nanochip
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