Breve explicación analítica sobre la velocidad de luz y por qué ésta puede ser considerada como lenta para la tecnología electrónica de hace unos años para acá.
Los problemas en la escala de integración están más en la disipación de la energía y en el efecto túnel que en la velocidad de la luz. Que por cierto, en los semiconductores, eso de que vaya a la velocidad de la luz es más que discutible.
"Otro efecto derivado de la “baja” velocidad de la luz que los cables dejan de modelarse como cortos, y pasan a ser considerados ‘líneas de transmisión’."
Lo que determina eso es la frecuencia, más que la velocidad de propagación.
#3 es que hay efectos que son más relevantes que la velocidad de propagación de la señal. Cuando se rebaja la escala de integración, el efecto Joule es más porculero y si se rebaja aún más empiezan a haber efectos cuánticos molestos como el efecto túnel.
Cuando un cable no lo puedes modelar como corto, en teoría de circuitos, es por la frecuencia. Por ejemplo, en teoría de circuitos consideramos conectados los elementos a 50 Hz porque la longitud de onda es muy grande. Si no, entonces se hace necesario usar el tratamiento que se hace en RF e incluso en fibras ópticas.
" efectos producidos porque la luz no se propague instantaneamente"
Jeje, eso se llaman efectos relativistas
Mi crítica venía a que el hecho de que la velocidad de la luz sea finita complica las cosas, pero parece que sea lo único relevante y en realidad los problemas que afronta hoy en día la industria de los circuitos integrados son muy diversos.
#1: Estoy de acuerdo. Los problemas de la electronica que se comentan vendrán de la velocidad de la corriente en los conductores, y esta es muchisimo menor que la velocidad de la luz. Precisamente la fotonica intenta solucionar estos problemas usando luz en lugar de electrones.
Hombre, estamos teniendo en cuenta el efecto fuera de circuitos integrados. De todas formas, el tiempo de propagación también es bastante importante dentro de los semiconductores, ya que incluso las conexiones entre los pads metálicos y los de la oblea pueden generar ciertos retardos críticos, sobre todo para sistemas con relojes, etc.
En lo de las líneas de transmisión, consideramos un flanco instantáneo en el consumo, por lo que con espúreos de frencuencia en todo el espectro, el único parámetro evaluable que nos queda es el tiempo de propagación.
Tampoco he explicado que el tiempo de propagación depende del material, de lo aislado que esté, de la impedancia de la línea, etc...
Es una explicación algo sencilla. Para escribir algo más profundo quizás me convenga escribir un libro, porque, ya con lo "poco" que escribí me parecía incluso muy lleno para un post de blog.
Simplemente, estoy describiendo efectos producidos porque la luz no se propague instantaneamente. Desde luego, si la velocidad de propagación fuera 0, eléctrica o fotónicamente, el problema de la frecuencia no existiría. Mientras menor tiempo de propagación, a mayor frecuencia se han de empezar a modelar los cables como líneas de transmisión.
Si una velocidad de propagación normal fuese 10ms en lugar de 10ns de algunos coaxiales, la frecuencia a la que deberían empezar a modelarse los cables como lineas de transmision sería 1 millón de veces mayor...
Lo que te decía antes, si empiezo a describir miles de efectos derivados de la no-idealidad de la física y relacionados entre sí, se podría escribir un libro... Y nunca hubiera conseguido que nadie meneara el post. Simplemente se aburriría al primer párrafo.
Desde luego que no es el único problema relevante, y ni siquiera el más importante. Pero sí uno de los más desconocidos por el común del ciudadano. Mucha gente sabe que la tecnología está limitada en gran parte por la poca disipación que se consigue en disipadores medianos. Pero el efecto que tiene que la luz no sea instantánea, es muy dificilmente imaginable...
Comentarios
Los problemas en la escala de integración están más en la disipación de la energía y en el efecto túnel que en la velocidad de la luz. Que por cierto, en los semiconductores, eso de que vaya a la velocidad de la luz es más que discutible.
"Otro efecto derivado de la “baja” velocidad de la luz que los cables dejan de modelarse como cortos, y pasan a ser considerados ‘líneas de transmisión’."
Lo que determina eso es la frecuencia, más que la velocidad de propagación.
No sé, lo veo demasiado cogido con pinzas.
#3 es que hay efectos que son más relevantes que la velocidad de propagación de la señal. Cuando se rebaja la escala de integración, el efecto Joule es más porculero y si se rebaja aún más empiezan a haber efectos cuánticos molestos como el efecto túnel.
Cuando un cable no lo puedes modelar como corto, en teoría de circuitos, es por la frecuencia. Por ejemplo, en teoría de circuitos consideramos conectados los elementos a 50 Hz porque la longitud de onda es muy grande. Si no, entonces se hace necesario usar el tratamiento que se hace en RF e incluso en fibras ópticas.
" efectos producidos porque la luz no se propague instantaneamente"
Jeje, eso se llaman efectos relativistas
Mi crítica venía a que el hecho de que la velocidad de la luz sea finita complica las cosas, pero parece que sea lo único relevante y en realidad los problemas que afronta hoy en día la industria de los circuitos integrados son muy diversos.
#1: Estoy de acuerdo. Los problemas de la electronica que se comentan vendrán de la velocidad de la corriente en los conductores, y esta es muchisimo menor que la velocidad de la luz. Precisamente la fotonica intenta solucionar estos problemas usando luz en lugar de electrones.
Hombre, estamos teniendo en cuenta el efecto fuera de circuitos integrados. De todas formas, el tiempo de propagación también es bastante importante dentro de los semiconductores, ya que incluso las conexiones entre los pads metálicos y los de la oblea pueden generar ciertos retardos críticos, sobre todo para sistemas con relojes, etc.
En lo de las líneas de transmisión, consideramos un flanco instantáneo en el consumo, por lo que con espúreos de frencuencia en todo el espectro, el único parámetro evaluable que nos queda es el tiempo de propagación.
Tampoco he explicado que el tiempo de propagación depende del material, de lo aislado que esté, de la impedancia de la línea, etc...
Es una explicación algo sencilla. Para escribir algo más profundo quizás me convenga escribir un libro, porque, ya con lo "poco" que escribí me parecía incluso muy lleno para un post de blog.
PD: Gracias al meneador!
Pero no estoy escribiendo sobre otros efectos.
Simplemente, estoy describiendo efectos producidos porque la luz no se propague instantaneamente. Desde luego, si la velocidad de propagación fuera 0, eléctrica o fotónicamente, el problema de la frecuencia no existiría. Mientras menor tiempo de propagación, a mayor frecuencia se han de empezar a modelar los cables como líneas de transmisión.
Si una velocidad de propagación normal fuese 10ms en lugar de 10ns de algunos coaxiales, la frecuencia a la que deberían empezar a modelarse los cables como lineas de transmision sería 1 millón de veces mayor...
Lo que te decía antes, si empiezo a describir miles de efectos derivados de la no-idealidad de la física y relacionados entre sí, se podría escribir un libro... Y nunca hubiera conseguido que nadie meneara el post. Simplemente se aburriría al primer párrafo.
1 millón de veces menor, quería decir
Desde luego que no es el único problema relevante, y ni siquiera el más importante. Pero sí uno de los más desconocidos por el común del ciudadano. Mucha gente sabe que la tecnología está limitada en gran parte por la poca disipación que se consigue en disipadores medianos. Pero el efecto que tiene que la luz no sea instantánea, es muy dificilmente imaginable...