O futuro da industria de chips

Publicado originalmente por MIT Technology Review

A série What’s Next do MIT Technology Review analisa setores, tendências e tecnologias para oferecer uma primeira visão do futuro. Você pode ler o resto deles aqui .

Graças ao boom da inteligência artificial, o mundo dos chips está à beira de uma enorme mudança de maré. Há uma demanda crescente por chips que possam treinar modelos de IA com mais rapidez e fazer ping deles a partir de dispositivos como smartphones e satélites, permitindo-nos usar esses modelos sem divulgar dados privados. Governos, gigantes da tecnologia e startups estão correndo para conquistar suas fatias do crescente bolo de semicondutores. 

Aqui estão quatro tendências a serem observadas no próximo ano que definirão como serão os chips do futuro, quem os fabricará e quais novas tecnologias eles desbloquearão.

Nos arredores de Phoenix, dois dos maiores fabricantes de chips do mundo, TSMC e Intel, estão correndo para construir campi no deserto que eles esperam que se tornem sedes das proezas americanas na fabricação de chips. Uma coisa que os esforços têm em comum é o seu financiamento: em março, o presidente Joe Biden anunciou 8,5 mil milhões de dólares em fundos federais diretos e 11 mil milhões de dólares em empréstimos para as expansões da Intel em todo o país. Semanas depois, outros US$ 6,6 bilhões foram anunciados para a TSMC. 

Os prêmios são apenas uma parte dos subsídios dos EUA destinados à indústria de chips por meio do CHIPS and Science Act, de US$ 280 bilhões, assinado em 2022. O dinheiro significa que qualquer empresa com um pé no ecossistema de semicondutores está analisando como reestruturar suas cadeias de fornecimento para se beneficiar. do dinheiro. Embora grande parte do dinheiro vise impulsionar a fabricação de chips nos EUA, há espaço para outros participantes se candidatarem, desde fabricantes de equipamentos até startups de materiais de nicho .

Mas os EUA não são o único país que tenta transferir parte da cadeia de fornecimento de chips. O Japão está a gastar 13 mil milhões de dólares no seu equivalente à Lei CHIPS, a Europa gastará mais de 47 mil milhões de dólares e, no início deste ano, a Índia anunciou um esforço de 15 mil milhões de dólares para construir fábricas locais de chips. As raízes desta tendência remontam a 2014, diz Chris Miller, professor da Tufts University e autor de Chip War: The Fight for the World’s Most Critical Technology. Foi quando a China começou a oferecer subsídios maciços aos seus fabricantes de chips. 

“Isto criou uma dinâmica em que outros governos concluíram que não tinham outra escolha senão oferecer incentivos ou ver as empresas transferirem a produção para a China”, diz ele. Essa ameaça, juntamente com o aumento da IA, levou os governos ocidentais a financiar alternativas. No próximo ano, isto poderá ter um efeito de bola de neve, com ainda mais países a iniciarem os seus próprios programas por medo de serem deixados para trás.

É improvável que o dinheiro leve a novos concorrentes de chips ou reestruture fundamentalmente quem são os maiores players de chips, diz Miller. Em vez disso, incentivará principalmente players dominantes como a TSMC a estabelecer raízes em vários países. Mas o financiamento por si só não será suficiente para fazer isso rapidamente – o esforço da TSMC para construir fábricas no Arizona ficou atolado em prazos não cumpridos e disputas trabalhistas, e a Intel também não conseguiu cumprir os prazos prometidos. E não está claro se, sempre que as fábricas entrarem em operação, seus equipamentos e força de trabalho serão capazes de atingir o mesmo nível de fabricação avançada de chips que as empresas mantêm no exterior.

É por isso que tem havido muito interesse e investimento na computação de ponta para IA, onde o processo de executar ping no modelo de IA acontece diretamente no seu dispositivo, como um laptop ou smartphone. Com a indústria trabalhando cada vez mais em direção a um futuro em que os modelos de IA saibam muito sobre nós (Sam Altman descreveu seu aplicativo de IA matador para mim como aquele que sabe “absolutamente tudo sobre toda a minha vida, cada e-mail, cada conversa que já tive” ), há uma demanda por chips “de ponta” mais rápidos que possam executar modelos sem compartilhar dados privados. Esses chips enfrentam restrições diferentes daqueles dos data centers: normalmente precisam ser menores, mais baratos e mais eficientes em termos energéticos. 

O Departamento de Defesa dos EUA está financiando muitas pesquisas sobre computação de ponta rápida e privada. Em março, sua ala de pesquisa, a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA), anunciou uma parceria com o fabricante de chips EnCharge AI para criar um chip de computação de ponta ultrapoderoso usado para inferência de IA. A EnCharge AI está trabalhando para criar um chip que permita maior privacidade, mas que também possa operar com muito pouca energia. Isto o tornará adequado para aplicações militares, como satélites e equipamentos de vigilância fora da rede. A empresa espera enviar os chips em 2025.

Os modelos de IA sempre dependerão da nuvem para algumas aplicações, mas novos investimentos e interesse em melhorar a computação de ponta poderão trazer chips mais rápidos e, portanto, mais IA, para nossos dispositivos diários. Se os chips de ponta ficarem pequenos e baratos o suficiente, provavelmente veremos ainda mais “dispositivos inteligentes” baseados em IA em nossas casas e locais de trabalho. Hoje, os modelos de IA estão principalmente restritos aos data centers…

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