Su tutti i circuiti

Bastianpillai: Quali sono le conseguenze del boom dell’intelligenza artificiale per il settore dei semiconduttori?

Miller: La conseguenza immediata è un incremento della domanda dei chip utilizzati per l’intelligenza artificiale. Nvidia, produttore USA di semiconduttori, è ovviamente l’azienda che ne ha tratto il massimo vantaggio, ma anche molte altre hanno registrato un aumento della domanda. Tuttavia, questa prima ondata di spesa per i chip dell’IA ha riguardato soprattutto i centri di elaborazione dati. A più lungo termine, per molti dei sistemi IA l’elaborazione avverrà perlopiù all’estremità della rete su dispositivi come smartphone, automobili e tecnologia indossabile. L’ottimizzazione per l’IA di una nuova serie di chip destinati a tali dispositivi è appena agli inizi.

Bastianpillai: Nel settore dei semiconduttori qual è l’innovazione che la entusiasma di più in questo momento?

Miller: Nell’immediato l’innovazione si concentra soprattutto sull’ottimizzazione dei chip per l’IA che è stato il principale motore del settore nell’ultimo decennio. Le aziende specializzate in unità di elaborazione grafica (graphics processing unit, GPU), come Nvidia, e in chip di memoria ad alta larghezza di banda (high-bandwidth memory, HBW), come SK hynix, propongono oggi prodotti con una capacità di gran lunga superiore rispetto a dieci anni fa. Ecco perché i grandi sistemi IA sono addestrati su una quantità di dati nettamente maggiore e presentano quindi un’efficienza molto più elevata di quelli delle generazioni precedenti.

Bastianpillai: Quali sono i casi d’uso più interessanti, a parte l’IA?

Miller: A mio avviso, l’IA continuerà ad essere il tema dominante ancora per qualche tempo. A più lungo termine trovo interessante l’interconnessione tra chip, dispositivi biotecnologici e medici. Esistono già, ad esempio, interessanti start-up in grado di produrre chip sensibili a determinati biomarcatori.

Bastianpillai: Quale impatto avrà sul settore la competizione tra USA e Cina? Potrà promuovere l’innovazione?

Miller: Lo svantaggio della competizione tra USA e Cina è la duplicazione delle catene di fornitura che comporterà un calo di efficienza e un aumento dei costi. Il vantaggio è l’incremento degli investimenti in ricerca e sviluppo da parte degli Stati Uniti e di altri Paesi che – se ben realizzati – dovrebbero accelerare l’innovazione.

Bastianpillai: Il settore è tristemente famoso per l’impatto negativo che ha sull’ambiente. Qual è il modo migliore di affrontare il problema?

Miller: Per produrre i chip si utilizzano numerose sostanze chimiche tossiche, ma sono stati compiuti notevoli progressi per attenuarne l’impatto sull’ambiente. Ora occorrerà impegnarsi soprattutto per sostituire i PFAS, una categoria di acidi che ha tempi di degradazione particolarmente lunghi. Per ridurne l’uso saranno necessarie profonde innovazioni nel campo della chimica.

Circuiti integrati

Processo di produzione dei semiconduttori

Bastianpillai: I semiconduttori svolgeranno comunque un ruolo importante anche ai fini della transizione ecologica?

Miller: Sì, sono di fondamentale importanza, anche se in modo complesso. L’impatto a breve termine dell’IA ritarderà la transizione ecologica perché i nuovi centri di elaborazione dati comporteranno un aumento del consumo di combustibili fossili, ma i semiconduttori saranno il fattore chiave del passaggio all’elettrico. Un nuovo veicolo elettrico, ad esempio, contiene semiconduttori del valore di oltre un migliaio di dollari e molti svolgono un ruolo cruciale ai fini della gestione della batteria e della distribuzione di energia.

Bastianpillai: Circa sessant’anni fa la legge di Moore ha stabilito che il numero di transistor su un microprocessore raddoppia ogni due anni. Ciò significa che i chip possono diventare sempre più piccoli pur svolgendo funzioni analoghe (o addirittura più avanzate). Recentemente si è passati dai chip a 7 nanometri (nm) ai chip a 5 nanometri. Che cosa vuol dire? I chip a 5 nanometri misurano davvero 5 nanometri?

Miller: I nanometri sono utilizzati perlopiù nel marketing. Una volta era possibile paragonare i chip in base a una singola misura. Ora che sono in 3D, vi sono svariate dimensioni di cui tenere conto. A grandi linee, tra una generazione e l’altra (ad es. tra 7 nm e 5 nm) l’aumento della potenza di calcolo è enorme.

Bastianpillai: Vista la crescente domanda di semiconduttori, si assisterà a un aumento della spesa in conto capitale per incrementare la capacità?

Miller: Si è già registrato un notevole aumento della spesa in conto capitale. A mio avviso, i produttori di chip sono restii a incrementare ulteriormente gli attuali impegni. Sanno che da sempre il settore ha un andamento ciclico e vogliono capire meglio come evolverà la domanda di centri di elaborazione per l’IA verso la metà degli anni 2020. L’interrogativo di fondo è se le grandi aziende tecnologiche continueranno a investire decine di miliardi all’anno nell’infrastruttura IA o se preferiranno aspettare l’avvento di applicazioni più redditizie.