Desarrollo argentino de chip que captura en 3D

Investigadores argentinos desarrollan un chip con capacidad para procesamiento en 3D para cámara de video inteligente. Aunque todavía en fase de prototipo, podrá tener aplicaciones en seguridad, salud e industria.

El chip 3D captura y procesa más de 30.000 imágenes por segundo. Es el primer circuito integrado tridimensional funcional, fabricado en un proceso comercial, que demuestra tener la capacidad para captar y procesar imágenes de un modo veloz.

El desarrollo está liderado por investigadores del CONICET y la Universidad Nacional del Sur,  a  cargo del Ing. Pedro Julián, miembro del Comité Científico de la Plataforma Nanopymes, de la  Dirección Nacional de Relaciones Internacionales del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva de la Nación, junto con la Unión Europea.

La iniciativa surge en el marco de un proyecto de colaboración internacional del Fondo para la Investigación Científica y Tecnológica, financiado por la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, del cual también participan otros expertos de la Universidad de Johns Hopkins, de la Universidad de Maryland en Estados Unidos, la Universidad de Sydney en Australia, y del Instituto Tecnológico de Costa Rica.

Si bien el chip es un prototipo científico, fue fabricado por la empresa Tezzaron Semiconductors, pionera en la realización de productos comerciales en esta novedosa tecnología, que hasta el momento sólo se ha utilizado en la producción de memorias de alta densidad. Esto convierte al chip en el primer chip complejo realizado en un proceso comercial 3D, es decir, un proceso maduro y repetible a escalas industriales, y en uno de los primeros chips 3D funcionales en el mundo.

El chip, bautizado “Martin”, demuestra en forma experimental la captura y procesamiento de más de 30.000 imágenes por segundo. Se trata de un procesador inspirado en el funcionamiento de las neuronas, compuesto por un arreglo de celdas con memoria que captan luz y comparten información con sus celdas vecinas, un microprocesador y varios procesadores dedicados, utilizando varios niveles de chips interconectados en forma vertical.

Este dispositivo resultará de utilidad en aplicaciones que requieran procesamiento intensivo de video en tiempo real, como el diagnóstico médico por imágenes, en la detección de movimientos de objetos a alta velocidad o reconocimiento de personas, y en el control de calidad industrial. También puede tener aplicaciones en juegos por computadora, celulares y  cámaras fotográficas.

El chip 3D que mide 5 milímetros cuadrados y tiene más de 2 millones de transistores de 130 nanómetros, captó exitosamente el rostro de una persona al mismo tiempo que aplicaba distintos filtros para procesar la imagen tal como referencia el siguiente video: http://www.youtube.com/watch?v=88br5L9WMBo.

En la mayoría de los sistemas conocidos hasta el momento, un chip contiene la cámara que capta imágenes, las cuales se envían a otro chip que la procesa para obtener información. “Lo novedoso de nuestro trabajo es que dentro del mismo dispositivo se realizan ambas funciones, utilizando varios chips uno arriba del otro (por eso 3D), con conexiones entre sí. De este modo se ahorra el tiempo de traspaso de información en su procesamiento y se disminuye así el consumo de energía”, destacó el Dr. Martín Di Federico, investigador del Centro de Diseño de Micro y Nano Electrónica del Bicentenario en la sede de Bahía Blanca del INTI, diseñador principal del novedoso chip.

“El valor de la tecnología 3D radica en que al apilar distintos tipos de circuitos integrados, se pueden realizar ‘cubos electrónicos’ del tamaño de una gota de agua, con miles de millones de transistores, integrando sensores, electrónica de acondicionamiento, procesadores dedicados, memoria y hasta enlaces para comunicación inalámbrica, abriendo nuevas posibilidades para la nanotecnología”, sostuvo el Dr. Julián, miembro del Comité Científico del Programa NanoPymes y director del proyecto de investigación internacional financiado por la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica.

A partir de este prototipo,  el grupo de investigación continúa trabajando en un segundo modelo con mayor poder de cálculo y su fabricación está planeada para el próximo año. En una siguiente etapa, se planifica desarrollar prototipos de campo para probar en distintos ambientes reales.

El programa NanoPymes, que apoya desarrollos como los mencionados de micro y nanotecnologías, cuenta con un presupuesto total de 19.600.000 euros y está  focalizado en  cuatro sectores estratégicos: metalmecánica, agroalimentos, salud y electrónica; sus actividades fomentan la creación de empresas y apoyan la retención de empleo. La nanotecnología es una tecnología que permitirá el acceso a nuevos dispositivos, optimizará las formas de producción  existentes o bien creará nuevas, poniendo a disposición de la sociedad implementaciones de avanzada fomentando la capacidad productiva y emprendedora de las PyME. 

Para obtener más información sobre el Programa NanoPymes:

nanopymes@mincyt.gob.ar / http://www.nanopymes.mincyt.gob.ar/