4004, el primer cerebro electrónico

Los 45 años del invento más disruptivo de todos.
Por Ariel Torres, publicado por La Nación.

El 15 de noviembre de 1971 nacía el primer cerebro electrónico de la historia; se lo llamó 4004, un nombre aburrido para el pionero de una revolución que seguimos sin comprender.

El artes se cumplirán 45 años de un evento histórico que, en su momento y en todos los aniversarios desde entonces, ha pasado mayormente inadvertido. Me dirán que es raro. Si fue tan importante, ¿cómo pasó inadvertido?

Microprocesador Intel 4004. Visto en Wikipedia
la imagen no pertenece a la nota de La Nación

Bueno, esa es, precisamente, la historia de la digitalización, y por eso cuesta tanto que su verdadera naturaleza cale en las clases dirigentes. Los engranajes de la civilización se han vuelto invisibles y se fabrican en instalaciones futuristas, casi secretas, mayormente robotizadas y donde unos pocos empleados visten trajes que los aíslan por completo del ambiente; el hombre no puede tomar contacto, ni siquiera en esas instancias, con el mundo casi alienígena de la miniaturización.

Estos nuevos engranajes ya no están construidos de hierro, ni siquiera de alguna cerámica exótica o de nanotubos de carbono. Están hechos de silicio y se los conoce popularmente como cerebros electrónicos; puertas adentro los llaman microprocesadores o Unidades Centrales de Procesamiento (CPU, por sus siglas en inglés). El 15 de noviembre de 1971 Intel presentaba el primer microprocesador completo en una sola pieza de silicio (en un solo chip), llamado 4004. La compañía era muy joven entonces. Tanto, que todo esto de los cerebros electrónicos era más bien un proyecto lateral en el que la plana mayor no creía. Su negocio era fabricar circuitos de memoria. No abundaré en los meandros que llevaron la creación del primer microprocesador. Prefiero abordar la historia por otro lado. Por el lado invisible.

Un pelín (literalmente)

Como todos los CPU que le seguirían, el 4004 cabía en la palma de la mano. Parece un detalle trivial. No lo es. El 4004 tenía 2300 transistores en una superficie de 12 milímetros cuadrados. Dos mil trescientos de cualquier cosa es una enormidad para un pedacito de silicio de 3 x 4 milímetros; el logro había sido extraordinario, cada pista de aquél primer CPU era diez veces más delgada que un pelo humano.

Cierto. Pero un Core i7 de 2014 cuenta con 2600 millones de transistores.

O sea que, redondeando, el número de componentes activos creció 1 millón de veces desde 1971. Sin embargo, la placa de silicio de ese Core i7 mide 355 milímetros cuadrados. Es decir que todavía cabe en la palma de la mano.

Y más: el A10 Fusion, uno de los nuevos microprocesadores de Apple, tiene 3300 millones de transistores (1,4 millones de veces más que el 4004). Es el cerebro electrónico del iPhone 7, un teléfono que pesa 138 gramos. En 1981, la primera PC de IBM, que usaba uno de los descendientes del 4004 (el 8088), pesaba 23 kilos (gabinete con 1 diskettera, monitor blanco y negro y teclado). Eso es 166 veces más que el iPhone. Bueno, caramba, sólo el teclado pesaba 20 veces más que un smartphone promedio.

Beam me up, Scotty

Y sí, en este punto me encantaría comparar cerebros electrónicos con autos. O con aviones. Ya lo he hecho, porque sirve para mostrar la incomprensible evolución de la industria del silicio. Pero tales comparaciones son engañosas. Es verdad, un chip de memoria hoy ocupa básicamente el mismo tamaño que hace 40 años, pero tiene 15.600 veces más capacidad. Si los autos hubieran evolucionado de la misma forma, tu sedan familia podría transportar unas 60.000 personas.

Este equívoco, aunque ilustrativo, es síntoma de que hubo entre el engranaje de hierro y los bits del silicio un quiebre, una fractura insalvable. No se trata de evolución. Saltamos a otra dimensión, una en la que los factores que nos resultan familiares -esos que podemos tocar- y los valores que entendemos de forma intuitiva perdieron todo sentido.

Otro ejemplo dislocado. El primer CPU tenía un reloj interno (el que marca el paso de su funcionamiento) a 740.000 Hertz. O sea, su corazoncito electrónico latía 740.000 veces por segundo. Un chip de hoy anda a (por ejemplo) 3000 millones de Hertz. Traduzcamos. Un auto de 1971 que podía marchar a 100 kilómetros por hora hoy no sólo sería capaz de transportar 60.000 pasajeros, sino que viajaría a 400.000 kilómetros por hora. Podrías ir de Buenos Aires a Mar del Plata en 4 segundos. Un poquito menos, en realidad.

Insisto, para dar una perspectiva de los avances de esta industria, está OK. Pero, ¿qué es lo que falla en estas comparaciones? Que los coches nunca podría haber avanzado a esa tasa. Es algo que carece de sentido, no porque la industria de los coches sea atrasada o demasiado conservadora, sino porque meter 60.000 personas en un coche es ridículo. Primero porque llevaría horas hacerlos ingresar. Segundo porque se requeriría un vehículo del tamaño de un estadio de fútbol. Además, viajar a Mar del Plata en 4 segundos supone acelerar y detener el vehículo (del tamaño de un estadio de fútbol) con niveles de energía que destrozarían a los pasajeros. Mejor inventemos la teletransportación, y ya. Claro que para esto se necesitaría alguna forma de computación.

Otro mundo

La llegada de la microelectrónica nos dejó, intelectualmente, fuera de juego. En estas nuevas maquinarias los componentes activos son más pequeños que el virus del resfrío común. Sus parámetros no se miden en kilómetros o revoluciones por minuto, sino en miles de millones de Hertz. Sus cantidades trepan a billones de caracteres. Un billón de caracteres equivale a unos 2 millones de libros de 300 páginas. Eso sigue sin decirnos nada. OK, pongamos los 2 millones de libros en una pila. Tendrá casi 9 veces la altura del Aconcagua, y toda esa información hoy puede meterse en una cajita que cabe en el bolsillo. Sigue sin significar nada. Para colmo, la función de los microprocesadores no emula el trabajo de nuestros músculos, ni siquiera el de nuestros sentidos, sino el de nuestras mentes. ¿Qué hace un CPU, en última instancia? Cálculo aritmético. Eso, para una civilización que durante 200.000 años creó herramientas tontas, es fuerte. Desorienta al más preparado.

Las máquinas comenzaron a sumar y restar a mayor velocidad que los humanos antes del 4004, pero con este nacimiento se inició una era en la que los cerebros electrónicos nos dejarían atrás para siempre. Uno necesitaría 63.000 años para hacer, a mano, la cantidad de cálculo que completa una PlayStation 4 en tan sólo un segundo. Es decir que una computadora promedio hace en un día una cantidad de cálculo tal que una persona necesitaría, para igualar sus resultados, trabajar día y noche durante más tiempo que el que ha pasado desde el nacimiento del sistema solar. Eso con el hacha de pedernal, el martillo, la máquina de vapor o los motores jet no pasaba.

Acumular semejante capacidad de cómputo en dispositivos cada vez más pequeños conduce a resultados perturbadores. Por ejemplo, un coche puede ser autónomo porque el software de inteligencia artificial que lo conduce se ejecuta en un CPU que cabe en la palma de la mano. Es decir que ya no es el auto el que atrasa. Es el conductor. Somos nosotros.

El martes se cumplirán 45 años desde que el primero de estos cerebros electrónicos estuvo comercialmente disponible. Uno de sus descendientes, el 8080, de 1974, encendió la hoguera de la informática personal gracias a la Altair 8800, de 1975; su primer lenguaje de programación fue creado por Microsoft, que había sido fundada ese mismo año. El resto es historia reciente. Y porque es historia reciente me preocupa que sigamos hablando como si el mundo fuera movido por engranajes y poleas. No es así. Hace 45 años que dejó de ser así. Y nunca más volverá a ser así. / Por Ariel Torres, publicado por La Nación.-

Prevéngase del Aedes aegypti, el mosquito de la fiebre amarilla, del dengue, de la chikunguña, de la fiebre de Zika y el Virus Mayaro. Cuide su salud y la de los suyos. Asesórese como ayudar a combatir el Aedes aegypti

___________________
Nota: Las cookies de este sitio se usan para personalizar el contenido y los anuncios, para ofrecer funciones de medios sociales y para analizar el tráfico. Además, compartimos información sobre el uso que haga del sitio web con nuestros partners de medios sociales, de publicidad y de análisis web. Ver detalles.