Alberto Sangiovanni Vincentelli, premio Fronteras del Conocimiento por «revolucionar» la industria de los chips

Este científico italo-americano ha recibido el reconocimiento de la Fundación BBVA por «haber transformado radicalmente» la creación de chips y «automatizar el proceso de diseño y construcción», reza el comunicado del premio. Cinco décadas de trabajo e investigación en la Universidad de Berkeley que convirtieron las obleas de silicio, que en la década de los 70 se hacían artesanalmente, a auténticos microprocesadores.

«Estos circuitos electrónicos son los que realizan los complejos cálculos de nuestros ordenadores, muestran el canal de televisión que pulsamos en el mando a distancia o encienden una luz de alerta cuando la presión de los coches está baja», apuntan los miembros del jurado del Fronteras del Conocimiento.

Una respuesta a una acción construida por miles de transistores conectados cuidadosamente y «de manera adecuada». «Cuando Sangiovanni Vincentelli comenzó su carrera investigadores este proceso se realizaba a mano y conectándolos uno a uno», recuerda el jurado. «Era un proceso muy laborioso y muy, muy aburrido», explica el premiado. «Era un proceso más artesanal que científico», añade, un proceso que, según el jurado del galardón, Sangiovanni Vincentelli acabaría «transformando radicalmente».

Nacido en Milán, Sangiovanni Vicentelli comenzó sus estudios en la universidad italiana para orientar su investigación ya en Berkeley animado por sus amigos para estudiar si los algoritmos podían tener aplicación en el diseño de circuitos. Una indagación que modificó el diseño de estos microprocesadores gracias a tres aportaciones fundamentales.

En primer lugar, propuso un método para acelerar las simulaciones de circuitos electrónicos, que resultó esencial para convertirlas en una herramienta realmente útil. Desarrolló también un sistema para generar circuitos automáticamente a partir de lenguajes de descripción de hardware. Por último, creó un programa para distribuir los múltiples componentes de un circuito de manera que se maximizara el rendimiento y se minimizara el consumo energético. «La durabilidad de sus ideas está a la vista porque las dos empresas que fundó para aplicarlas al desarrollo tecnológico ahora impulsan totalmente la industria de los semiconductores. Los chips que utilizamos hoy se han construido gracias a las ideas que Sangiovanni Vincentelli consiguió reunir», comenta Ho.

El científico italo-americano en su proceso de investigación se dio cuenta de que sus conocimientos de análisis numérico podían ser de ayuda para acelerar la comprobación del funcionamiento de los circuitos de los microprocesadores y sin necesidad de construirlos. Para ello diseñó un nuevo conjunto de algoritmos que, según explica, «cambiaban la manera de ver la solución de estas ecuaciones». Gracias a ellos, se pudieron simular circuitos complejos en tiempos razonables, permitiendo verificar que un circuito funcionaba correctamente en cuestión de segundos. El avance supuso, además, un gran ahorro económico, al permitir comprobar la funcionalidad del circuito antes de ser fabricado físicamente»

Antes de este avance, apunta el secretario del jurado, «cualquier persona, para comprobar que sus ideas funcionaban, tenía que construir el circuito y tardaba meses en hacerlo. Cuando por fin terminaba y era capaz de medir el resultado, si se daba cuenta de que algo no iba bien, tenía que volver a empezar. Ahora, en lugar de echar varios meses a perder, tarda unos 20 segundos en simularlo y enseguida se da cuenta de si funciona como quiere o no».

Además, el premiado también simplificó en gran medida la creación de los propios circuitos. Para implementar una operación tan básica como la suma de dos números, un circuito puede requerir millones de componentes, y elegir cuáles son y cómo disponerlos es una tarea compleja. Así, su segunda contribución destacada fue inventar un programa capaz de generar circuitos a partir de comandos sencillos de programación. Gracias al premiado, cuando se diseña un circuito basta con formular la tarea que se quiere realizar en un lenguaje comprensible por el ordenador, para que automáticamente éste genere el conjunto de componentes que llevan a cabo la función deseada.

Ahora, Sangiovanni Vincentelli se ha enfocado hacia otras áreas en las que la automatización del diseño puede ser de utilidad, como los automóviles, los aviones o los edificios. «Como hemos sido capaces de dominar la complejidad del diseño de sistemas electrónicos, ahora estamos pensando en cómo extender las herramientas y los algoritmos que desarrollamos a campos diferentes», afirma.