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Aug 16, 2025

Investigador del CEAT abre puertas en el diseño de circuitos integrados | Universidad Estatal de Oklahoma

Miércoles 6 de agosto de 2025 Contacto con los medios: Erin Portman | Subgerente, Marketing y Comunicaciones de CEAT | 405-744-2745 | erin.portman@okstate.edu En la Facultad de Ingeniería, Arquitectura y

Miércoles 6 de agosto de 2025

Contacto de prensa: Erin Portman | Subgerente de Marketing y Comunicaciones de CEAT | 405-744-2745 | erin.portman@okstate.edu

En la Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Tecnología de la Universidad Estatal de Oklahoma, el Dr. James Stine está haciendo algo bastante radical: desbloquear la caja negra del diseño de circuitos integrados para la próxima generación.

Mientras los gigantes del mundo de los semiconductores protegen sus secretos de construcción de chips tras muros de miles de millones de dólares, Stine, profesor de ingeniería eléctrica e informática y titular de la Cátedra Edward Joullian en Ingeniería, tiene la misión de hacerlo abierto, enseñable y, lo más importante, accesible.

“Actualmente, si quieres enseñar diseño de circuitos integrados en una universidad, tienes que lidiar con licencias de software costosas, modelos de hardware restringidos y un ecosistema cerrado”, dijo. “Estamos intentando cambiar eso”.

Esa misión dio un gran paso adelante con el lanzamiento de RAFT (Capacidad de diseño físico de circuitos integrados totalmente transparente y garantizada de forma rápida).

Financiado con 1,2 millones de dólares de la NASA, el proyecto busca crear una infraestructura de código abierto para el diseño de circuitos integrados específicos para cada aplicación. El objetivo: proporcionar a educadores y estudiantes las herramientas necesarias para construir y probar diseños de chips reales sin necesidad de invertir en software comercial.

Para Stine, el proyecto es en parte investigación y en parte revolución.

“Con RAFT, estamos desarrollando algo inédito a esta escala: un entorno de diseño transparente, completamente documentado y disponible públicamente, que abarca desde el concepto hasta la realidad”, afirmó. “Es como construir un segundo Silicon Valley, pero en Stillwater, Oklahoma”.

RAFT no solo apoya el aprendizaje estudiantil. Sus herramientas y metodologías también se utilizan en colaboración con la Fuerza Aérea de EE. UU. y otras agencias gubernamentales que utilizan chips especializados y seguros para sistemas críticos.

La investigación de Stine se centra en los elementos complejos, y a menudo invisibles, que hacen posible la electrónica moderna: la lógica aritmética, el procesamiento de señales y la disposición física de los chips a escala nanométrica. A lo largo de los años, su laboratorio ha producido docenas de diseños originales de chips, muchos de los cuales se han utilizado en sistemas aeroespaciales y de defensa del mundo real.

Pero su trabajo no se limita al hardware. También se trata de construir un ecosistema más inclusivo para el descubrimiento.

“Estamos capacitando a la próxima generación de ingenieros no solo para usar herramientas, sino también para construirlas y mejorarlas”, dijo Stine. “Queremos que los estudiantes comprendan las matemáticas, la arquitectura y la física, pero también el poder de la colaboración abierta”.

Esta filosofía sustenta gran parte de su trabajo. Su laboratorio ha publicado varias herramientas gratuitas y de código abierto, como CharLib, una plataforma para caracterizar bibliotecas de celdas estándar, y OpenRAM, un compilador de memoria de código abierto. También ha realizado contribuciones significativas al desarrollo de bibliotecas de celdas estándar de código abierto y diseños de sistemas en chip (SIM), lo que ha permitido plataformas de hardware más accesibles y personalizables para la educación, la investigación y la industria.

Estos esfuerzos han impulsado la automatización del diseño, facilitado la integración eficiente de sistemas digitales complejos y promovido una mayor adopción de metodologías abiertas de diseño de semiconductores. Un ejemplo notable es Wally, un procesador SoC RISC-V de código abierto totalmente personalizable, compatible con arquitecturas de 32 y 64 bits, desarrollado para servir como una plataforma flexible para la docencia, la investigación y el prototipado. Basándose en este trabajo, el autor publica un nuevo libro de texto con Elsevier, con fecha de lanzamiento prevista para noviembre, que detalla los principios de diseño, la implementación y las aplicaciones educativas de Wally y el desarrollo de SoC de código abierto relacionados.

Con más de 120 publicaciones revisadas por pares y dos décadas de docencia, Stine se ha convertido en una figura destacada en la formación en integración a muy gran escala. En 2021, recibió el Premio de Investigación Distinguida de los Regentes de la OSU, en reconocimiento a su labor pionera en el diseño de ASIC y la mentoría de investigación de pregrado.

También es un firme defensor de la conexión entre la investigación académica y las necesidades nacionales. Sus estudiantes suelen trabajar en proyectos financiados por el Departamento de Defensa, y es conocido por priorizar las aplicaciones prácticas en cada proyecto de su laboratorio.

Pero si hablas con Stine durante más de cinco minutos, te darás cuenta de que su verdadera pasión no es sólo la ciencia: son los estudiantes.

"Veo jóvenes que llegan pensando que el diseño de chips está fuera de su alcance", dijo Stine. "Es demasiado caro, demasiado complicado, demasiado restringido. Y luego, un semestre en el laboratorio, están diseñando circuitos y desarrollando software que podría impulsar el próximo explorador de Marte. Eso es lo que me motiva".

Stine cree que el impulso recién está comenzando, ya que la plataforma RAFT está entrando en programas piloto en varias universidades y las colaboraciones se están expandiendo en el sector aeroespacial y de defensa.

Hay una gran oportunidad aquí. Si podemos brindarles a los estudiantes las mismas herramientas que se usan en la industria, sin burocracia, podemos cambiar por completo quiénes pueden innovar en este ámbito.

Para Stine, el futuro del diseño de circuitos integrados no se trata solo de fabricar chips más rápidos. Se trata de abrir puertas —para estudiantes, educadores y la tecnología que impulsa el mundo del mañana—, a la vez que posiciona a la OSU como líder en investigación, educación e innovación en semiconductores.

Obtenga más información sobre la investigación del Dr. Stine