El Computex 2024 recientemente concluido en Taipei reunió a los fabricantes de computadoras más renombrados del mundo e invitó a un número sin precedentes de Directores ejecutivos de fabricantes de chips como orador principal. Los temas de la exposición fueron la inteligencia artificial (IA), la sostenibilidad de la energía verde y la innovación, con especial atención al comienzo de la era del proceso de 3 nm en la IA. Los productos GPU de 3 nm presentados en la conferencia magistral incluyen Plataforma Ruby de Nvidia, Lunar Lake de Intel, serie MI350 de AMDy yo mismo La arquitectura v9.2 de ARM se basa en 3 nm.
En el espacio de la IA, la diferencia en la potencia informática entre los chips de 7 nm y 3 nm radica en la cantidad de transistores. Comparar La A100 de 7 nm de Nvidia con la B200 de 4 nm de la compañíaEl número de transistores aumenta significativamente de 54,2 mil millones a 208 mil millones, casi cuadruplicándose. Al calcular números de coma flotante de media precisión (FP16), el B200 ofrece 2250 TFLOPS, mientras que el A100 ofrece 312 TFLOPS, un aumento de más de siete veces. Teniendo en cuenta el rendimiento de los ecosistemas y componentes periféricos, la potencia informática real del chipset de 3 nm supera con creces el multiplicador anterior.
Los objetivos de la política tecnológica de la administración Biden, descrita como “patio pequeño, cerca alta”Enfoque – están destinados a obstaculizar, paralizar y retrasar el desarrollo de China de este tipo de tecnología avanzada de chips. Washington quiere detener el progreso de China en IA y computación de alto rendimiento (HPC) y así dar tiempo a EE.UU. y sus aliados para ampliar su liderazgo en tecnologías de vanguardia. Pero hasta ahora estas medidas sólo han tenido un éxito limitado.
Cuatro agujeros en la “Valla Alta”
Debido a las sanciones estadounidenses, China se ha enfrentado a importantes desafíos en la producción de chips avanzados. Para superar los desafíos en el abastecimiento de chips de IA, China ha respondido de cuatro maneras: primero, acumulando grandes cantidades de chips de IA, segundo, mejorando los procesos de fabricación y las herramientas de diseño locales, tercero, importando chips ilegalmente a través de terceros, y cuarto, mediante el uso de servicios de IA offshore.
Antes de las restricciones estadounidenses a las exportaciones de chips de IA a China el 7 de octubre de 2022, las principales empresas de IA y proveedores de servicios en la nube de China ya habían almacenado o realizado pedidos. una cantidad significativa de chips de IA. Aunque se desconoce la cantidad real suministrada a China, es posible que China tenga suficientes chips para desarrollar los modelos de IA que necesita para finales de 2024. Para ampliar el suministro de chips avanzados, China utiliza chips avanzados exclusivamente para el entrenamiento de modelos, que requiere la mayor potencia informática.
Debido a las restricciones de exportación de Estados Unidos, las empresas de chips estadounidenses no pueden exportar sus unidades de procesamiento de gráficos (GPU) avanzadas a China. Esta es la razón por la que el jefe de Estado chino, Xi Jinping, pide a menudo «independencia” en suministro de chips y desarrollo tecnológico “autónomo y controlable”. Recientemente, China tiene uno adicional $48 mil millones con el objetivo de fortalecer la capacidad de producción nacional de chips, a pesar de la corrupción en el fondos de chip anterioresque ascendió a 50 mil millones de dólares.
Aunque los esfuerzos anteriores no lograron los resultados deseados, ha habido algunos avances. En la actualidad, hay muchos proveedores nacionales de chips de IA en China, como por ejemplo: Por ejemplo, Ascend 910B (7 nm) y Kunpeng-920 (7 nm) de Hisilicon, Kunlun Gen 2 (7 nm) de Baidu, T-head de Alibaba (12 nm), Zixiao de Tencent (12 nm), V120 de Taishan (7 nm), etc. ha demostrado ser alternativa viable a los chips de empresas estadounidenses. Históricamente, los chips fabricados en China han quedado rezagados con respecto a sus homólogos occidentales en cuanto a rendimiento y estabilidad, lo que ha obstaculizado el desarrollo de modelos de IA a gran escala en China. Sin embargo, aún puedes crear modelos juntando muchos chips.
Además, China subsidia a muchas pequeñas empresas de diseño de chips, lo que les permite desarrollar chips de IA de una sola función para diversas aplicaciones. Estos chips sólo se pueden fabricar localmente utilizando el proceso de 7 nm de SMIC. Sin embargo, como la demanda de Huawei utiliza plenamente la capacidad limitada de SMIC, algunas empresas de diseño de circuitos integrados se han visto obligadas a Rebajan sus procesadores y buscan ayuda de TSMC de TaiwánTSMC ha rechazado tales solicitudes.
Al igual que las restricciones occidentales al acceso de Rusia a componentes de doble uso, las importaciones de terceros países también se han convertido en un vacío legal en las restricciones a las exportaciones de semiconductores a China. La Oficina de Industria y Seguridad (BIS) del Departamento de Comercio de EE. UU. prohibió la exportación de chips A100 y H100 de Nvidia a China en octubre de 2022. Esta prohibición se amplió a los chips A800 y H800 al año siguiente. Sin embargo, las consecuencias de estas restricciones son insuficiente. Algunos de los chips fueron importados de forma privada a China a través de empresas fachada. Por esta razón, el gobierno de Estados Unidos está preocupado por las grandes compras de chips de IA en Oriente Medio. Aunque no hay pruebas de que el gobierno chino esté involucrado en facilitar el contrabando, no se puede descartar esa posibilidad.
Un enfoque alternativo para que las empresas chinas eludan la restricción es Alquilar servicios en la nube con sede en EE. UU. El gobierno de Estados Unidos aún no ha propuesto ninguna medida efectiva contra esta vulnerabilidad. Incluso si se cierra esta brecha, aún no está claro si las empresas chinas de IA podrán utilizar los servicios en la nube en otros lugares como Europa u Oriente Medio.
Los continuos avances de China en chips de IA
Los hallazgos sugieren que la política de «patio pequeño, valla alta» de la administración Biden ha creado desafíos para China en la adquisición de chips de IA avanzados. Por ejemplo TSMC comenzó a producir semiconductores de 16 nm en 2015, mientras que Huawei comenzó a producir semiconductores de 14 nm en 2019.con un lapso de cuatro años. TSMC comenzó a producir chips de 7 nm en 2018 y SMIC comenzó en 2023, con un intervalo de cinco años. Sin embargo, a juzgar por las numerosas barreras de diseño y fabricación y las limitaciones de talento impuestas por la administración Biden, el efecto de esta política en la ampliación de la brecha tecnológica entre China y Occidente no es muy grande. Esto es particularmente cierto cuando los responsables políticos no logran frenar las ambiciones de China de avanzar más allá de los 7 nm en los procesos de fabricación de semiconductores.
Como si reportado en los mediosSi China ya ha comenzado a producir chips de 5 nm, el muro ya se ha roto. La única vulnerabilidad que le queda a China ahora es el mayor costo de los chips de 7 nm fabricados en casa, que no son económicamente viables a largo plazo sin los subsidios del gobierno chino.
Otro problema para Occidente son las agresivas inversiones de China en procesos sofisticados en los últimos años. Se espera que crezca la participación global de China en procesos maduros del 26 por ciento en 2022 al 45 por ciento en 2027y así superó a Taiwán como mayor productor del mundo. Los procesos maduros pueden generar suficientes ganancias para que China pueda subsidiar los procesos avanzados.
Esta estrategia de subsidiar las pérdidas de los procesos avanzados con las ganancias de los procesos maduros es la versión de la industria de semiconductores de «cercar las ciudades desde el campo», una estrategia geográfica introducida por Mao Zedong para cercar las ciudades (en esta metáfora de los procesos avanzados) estableciendo bases en zonas rurales (procesos maduros) y Fortalecimiento su poder militar desde tierra hasta el momento oportuno, conquistar las ciudades.
Ampliación de la “solidez digital”
En conclusión, no sería realista centrarse únicamente en sancionar procesos avanzados para ampliar la brecha tecnológica entre Occidente y China. En cambio, se deberían considerar simultáneamente acciones contra los procesos avanzados y sofisticados utilizados en China para defender eficazmente los intereses tecnológicos nacionales de Estados Unidos.
En lo que respecta a procesos avanzados, Estados Unidos ya ha tomado muchas medidas restrictivas. Otras restricciones podrían incluir limitar el uso por parte de China de la arquitectura ARM v9.2 de 3 nm. Por el lado de los procesos maduros, el aumento de los aranceles sobre la electrónica de consumo podría limitar la competitividad de China y su participación en el mercado global en procesos maduros, ya que China ya ha localizado las herramientas de fabricación de semiconductores que necesita. También podrían reducir la capacidad de China para subsidiar procesos avanzados con productos de proceso maduros.
Para ello, Estados Unidos debe alentar a sus aliados a tomar más acciones conjuntas, que es uno de los objetivos del concepto de “Solidez Digital” promovido por el Departamento de Estado de Estados Unidos.
