Inspirada en la ecolocalización en el aire de los murciélagos, expertos en la caza de pequeños insectos en movimiento con el uso de señales de ultrasonido, es la base del primer chip digital creado en Chile por estudiantes de la carrera de Ingeniería Civil en Automatización de la Universidad del Bío-Bío (UBB), que llegará al país en agosto-septiembre en forma física directamente desde la fábrica ubicada en Michigan, Estados Unidos.
El académico doctor Krzysztof Herman y los estudiantes Mauricio Montanares, Maximiliano Cerda, Luis Osses y Sebastián Guajardo, fueron los artífices de este logro gracias a ser seleccionados entre los 19 mejores en el concurso organizado por IEEE Circuits and System y patrocinado por Google – Skywater, que contó con la participación de 60 iniciativas a nivel mundial.
¿El premio? Acceda a la fabricación gratuita a través de herramientas proporcionadas por Skywater y tener acceso a asesoramiento experto en diseño de chips.
El proyecto adjudicado por el equipo de la UBB implementa un sistema que permite la procesamiento digital para capturar y procesar señales acústicas de 36 micrófonos MEMS (Sistemas Micro Electro Mecánicos), en el rango de frecuencias ultrasónicas.
Herman sostiene que “nuestro chip es un ensamblaje con los micrófonos que recibirá y procesará señales, que permitirá ubicar objetos en el espacio, sin sistemas visuales. Uno puede imaginar cabezales sensores para aplicaciones de minería subterránea o desarrollar ayudas para personas ciegas para que puedan localizar obstáculos”.
La asociación entre Google y SkyWater Technology, permitió su desarrollo utilizando herramientas de código abierto. Esto sucedió a fines de 2020 cuando el empleado de Google, Tim Ansell, convenció a la empresa para que financiara los costos de fabricación de los chips.
Ambas empresas crearon el programa MPW (Multi Project Wafer) que lanzó por primera vez en la historia a la comunidad un PDK llamado SKY 130, que permitía a cualquier persona, de forma gratuita, diseñar un chip y enviarlo a ser fabricado por una empresa que sea compatible con ella. De esta forma, se disponía de la tríada para este proceso: herramientas, PDK y costes de fabricación que asumía Google.
Herman destaca que “esta oportunidad fue una gran ventaja porque pudimos fabricar un chip a costo cero, Sin trámites, sin solicitudes e informes finales. Hicimos el chip en grupo, en las tardes o noches, donde nos reunimos por Zoom para avanzar en el desarrollo y aprovechar el tiempo de manera efectiva, donde también nos asesoró Ronald Valenzuela de Synopsys Chile. Luego, lo enviamos a Estados Unidos para su fabricación”.
Agrega que “este tipo de iniciativas abre nuevas posibilidades laborales para los estudiantes chilenos, incluso a distancia. Es el último nivel de la electrónica clásica, entonces es un reto, ya que son varios años de aprendizaje y las herramientas están ahí, hay conocimiento liberado y muy buenos cursos de desarrollo de chips”.
Cuando reciban el chip, el profesor comentó que “podremos conectarnos a la computadora, programarla y verificar su funcionamiento, en un proceso conocido como validación post-silicio”.
El decano de Ingeniería de la UBB, Patricio Álvarez, dice que con esta importante iniciativa convergen dos líneas de trabajo fundamentales para el desarrollo y proyección de la Facultad de Ingeniería en el contexto nacional e internacional. “La primera es la capacidad de innovar y desarrollar nuevas tecnologías de posicionamiento y localización a partir de señales de audio combinadas eso utilizando algunas ideas ya presentes en la naturaleza, que permiten generar mapas espaciales para identificar la posición, velocidad y dirección del movimiento de los objetos en un área determinada”, establece.
Agrega que “por otro lado, está el desarrollo de capacidades locales en la UBB para diseñar y probar digitalmente dispositivos electrónicos de alta complejidad, que luego pueden ser fabricados y distribuidos a cualquier parte del planeta, residiendo gran parte del valor agregado en el diseño inicial desarrollado en Chile, con un impacto positivo en la solución de problemas de clase mundial, a partir de la combinación del conocimiento local y las oportunidades de fabricación y comercialización que brindan los mercados globales”.
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