GG o Geopolitica per Geek (II)
25.05.2021
Un cluster cruciale nelle moderne tecnologie è la produzione di semiconduttori [1]. Decenni di progressi nella produzione di massa di chip contenenti un numero sempre maggiore di circuiti hanno alterato radicalmente l'economia dell'informatica e rimodellato fondamentalmente l'economia globale. La rivoluzione dei personal computer degli anni '80, la rivoluzione di Internet degli anni '90 e le rivoluzioni degli smartphone e dei social media dei primi anni 2000 sono state tutte costruite sul silicio.
La prossima generazione di applicazioni industriali e di consumo potenzialmente rivoluzionarie costruite su reti 5G dipenderà anche dal miglioramento delle prestazioni e della potenza di calcolo fornite dai chip all'avanguardia. L'accesso a semiconduttori all'avanguardia è anche fondamentale per l'equilibrio della potenza militare globale a causa del loro utilizzo nell'elaborazione ad alte prestazioni e nelle applicazioni di intelligenza artificiale e Internet delle cose (IoT) e anche per il ruolo cruciale che svolgono nelle armi moderne e nelle piattaforme di prossima generazione.
Al momento, solo due società, la Samsung della Corea del Sud e la TSMC di Taiwan, producono semiconduttori su scala industriale nei nodi di processo più avanzati. Questi leader del settore stanno attualmente producendo in quantità commerciali nel nodo a 7 nanometri (nm), mentre si sforzano di passare a 5 nm e poi, infine, a 3 nm entro la metà del 2020. Per fare un confronto, anche il produttore statunitense di chip integrati Intel è ansioso di produrre in volume a 7 nm, ma la società ha avuto difficoltà a raggiungere questo obiettivo, annunciando a luglio 2020 che la produzione dei suoi chip di prossima generazione sarebbe stata ritardata fino al 2022.
Al momento, i chip da 7 nm - incluso il sistema su chip Kirin 990 di Huawei prodotto da TSMC a Taiwan - sono i semiconduttori più avanzati per uso commerciale. Il braccio di progettazione dei chip di Huawei, HiSilicon, aveva lavorato con TSMC sull'ultimo della serie Kirin nel nodo di elaborazione a 5 nm.
Nonostante la crescente abilità delle aziende tecnologiche cinesi in aree come il 5G, l'intelligenza artificiale, le applicazioni mobili e l'informatica quantistica, Pechino è ancora molto indietro rispetto alle tecnologie di produzione di semiconduttori all'avanguardia del mondo. Di conseguenza, al fine di raggiungere i suoi ambiziosi obiettivi e rimanere competitive sul mercato globale, le aziende tecnologiche cinesi si affidano a fabbriche d'oltremare per creare i loro chip più avanzati.
La Cina sta intensificando i suoi sforzi per padroneggiare le tecnologie avanzate di produzione dei semiconduttori. Attraverso il suo enorme fondo di investimento per il circuito integrato nazionale, creato nel 2014 e ricapitalizzato nel 2019 e anche altri fondi regionali e locali, ha stanziato finanziamenti per oltre 200 miliardi di dollari, più del costo del progetto americano Apollo, corretto per l'inflazione, dell'era della Guerra Fredda. Tuttavia, la Cina ha ottenuto finora risultati limitati. Il principale produttore cinese di semiconduttori, Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC), è ancora 3-5 anni indietro rispetto ai leader del settore Intel, Samsung e TSMC. Ad agosto, SMIC ha annunciato che sarebbe stata in grado di portare le sue apparecchiature litografiche esistenti a 7 nm. Anche se questo sarebbe un importante passo avanti per l'azienda, lo lascerebbe comunque alle spalle dei leader del settore.
Per quanto riguarda Intel, Samsung e TSMC, sono già stati costretti a cercare nuovi modi di lavorare insieme e condividere i costi per stare al passo con l'attuale ritmo di innovazione all'avanguardia. I costi combinati di ricerca e sviluppo e le spese in conto capitale delle società di semiconduttori statunitensi sono aumentati da 40 miliardi di dollari nel 2007 a 72 miliardi di dollari nel 2019, il che riflette il crescente costo del seguire la legge di Moore. Nel 2018, un altro attore importante, GlobalFoundries - di proprietà del fondo sovrano degli Emirati Arabi Uniti Mubadala - ha effettivamente abbandonato la corsa alla leadership globale dopo aver annunciato che avrebbe abbandonato gli sforzi di sviluppo nel nodo a 7 nm, principalmente a causa dei costi proibitivi della strumentazione.
Un collo di bottiglia specifico per SMIC e altri produttori cinesi è la tecnologia litografica ultravioletta estrema (EUV), una tecnologia di produzione di nuova generazione necessaria per passare a nodi al di sotto dei 7 nm. EUV, che utilizza lunghezze d'onda più brevi della luce ultravioletta per produrre circuiti più fini e densi di quanto sia possibile con le precedenti tecniche di produzione, viene utilizzato da TSMC e Samsung nel nodo del processo a 7 nm. Intel sta lavorando per integrare EUV nelle sue linee di produzione commerciale, ma ha riscontrato problemi. TSMC, Samsung e Intel si affideranno a EUV per la loro fabbricazione a 5 nm.
Lo sviluppo della tecnologia informatica è un elemento chiave in questa corsa. Nel 2019, Google ha sviluppato un computer quantistico a 53 qubit [2], un dispositivo in grado di risolvere problemi complessi in circa tre minuti. Potrebbe non sembrare così impressionante, ma una volta considerato che un computer non quantistico impiegherebbe circa 1000 anni per eseguire gli stessi calcoli, si inizia a capire la potenza del calcolo quantistico.
Che siano grandi o piccole, le aziende stanno investendo enormi quantità di risorse nello sviluppo di computer quantistici e molti affermano che potrebbe essere la prossima grande novità nel mondo della tecnologia. Secondo alcune stime, il mercato dell'informatica quantistica raggiungerà i 770 milioni di dollari entro il 2025. Tra il 2017 e il 2018, l'informatica quantistica ha vissuto una “corsa all'oro quantistica”, con gli investitori che hanno investito 450 milioni di dollari nell'informatica quantistica.
IBM ha recentemente annunciato l'intenzione di costruire un computer quantistico da 1000 qubit entro il 2023.
Anche i trasporti occupano un certo cluster di tecnologie all'avanguardia.
Aziende come Tesla, Uber, Cruise e Waymo promettono un futuro [3] in cui le auto sono essenzialmente robot mobili che possono portarci dove vogliamo con pochi tocchi su uno smartphone. TuSimple sta cercando di andare avanti creando tecnologie uniche con una serie di partner strategici. Lavorando con il produttore di autocarri Navistar e il gigante delle spedizioni UPS, TuSimple sta già conducendo operazioni di test in Arizona e Texas, comprese corse autonome da deposito a deposito. TuSimple sta pianificando di raggiungere il livello 4 di autonomia entro il 2024, il che significa che i suoi camion saranno in grado di funzionare senza un conducente umano in condizioni limitate che possono includere l'ora del giorno, il tempo atmosferico o percorsi pre-mappati.
È stato notato [4] che anche l'industria automobilistica cinese sta attivamente sviluppando veicoli autonomi. Allo stesso tempo, la Cina sta utilizzando un approccio integrato in cui la tecnologia 5G e l'intelligenza artificiale, necessarie per garantire la sinergia, vengono introdotte in parallelo.
L'ecosistema di veicoli a guida autonoma del Paese fa parte della nuova iniziativa per le infrastrutture lanciata a maggio 2020. È inclusa nel piano quinquennale e ha ricevuto finanziamenti per circa 1,4 trilioni di dollari.
Naturalmente, il settore tecnologico più importante nella geopolitica è la difesa e la sicurezza. Negli Stati Uniti, questo è stato collegato a tre strategie di compensazione [5] lanciate dal Pentagono.
Scott Savitz della RAND Corporation ha scritto [6] di due delle grandi tendenze tecnologiche di questa generazione e del loro impatto sulla guerra:
“Il primo è l'inesorabile e rapido miglioramento della tecnologia dell'informazione (IT), in campi diversi come l'analisi dei big data, l’intelligenza artificiale e la realtà aumentata. Una delle sue applicazioni chiave in guerra è consentire l'integrazione e l'analisi rapida degli input provenienti da sensori distribuiti e collegati in rete, generando informazioni tempestive e utilizzabili in forme che gli esseri umani e le macchine possono facilmente interpretare.
La seconda tendenza è correlata ma distinta: le crescenti capacità dei sistemi senza pilota di eseguire missioni importanti. Queste capacità stanno crescendo non solo grazie all'IT avanzato che consente operazioni più autonome, ma anche grazie ai miglioramenti nella scienza dei materiali, nello stoccaggio dell'energia, nella progettazione e in altre aree.
Una terza tendenza, molto meno evidenziata, è il miglioramento dei sensori, che stanno diventando più piccoli, più economici e più percettivi, con richieste di potenza inferiori e maggiore durata in vari ambienti.”
Le tecnologie all'avanguardia stanno anche fornendo una serie di soluzioni nel settore degli armamenti di cui i militari sono molto entusiasti. Uno dei più recenti è una bomba elettromagnetica, un dispositivo che genera un impulso elettromagnetico ad alta potenza o un impulso a microonde ad alta potenza. A differenza delle munizioni convenzionali a energia cinetica, le bombe elettromagnetiche hanno un effetto devastante sui dispositivi elettronici e sulle reti di computer.
Sebbene tali armi esistano già [7], le nuove tecnologie stanno rendendo possibile la creazione di dispositivi più potenti.
Il determinismo naturale e le diverse percezioni del mondo esterno (comprese le minacce), che sono al centro del pensiero geopolitico e della cultura strategica, non andranno da nessuna parte nei decenni a venire. Tuttavia, la tecnologia avrà un impatto significativo su di loro e questo fattore deve essere preso in considerazione nelle valutazioni di rischio e nelle proiezioni per il futuro.
[1] https://www.eurasiagroup.net/files/upload/Geopolitics-Semiconductors.pdf
[2] https://interestingengineering.com/quantum-revolution-challenges-the-world-will-face
[5] https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25625814
[6] https://www.usni.org/magazines/proceedings/2021/february/deceive-enemy-emerging-technologies
[7] https://interestingengineering.com/e-bomb-peril-high-power-microwave-weapons
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Articolo originale di Leonid Savin:
https://www.geopolitica.ru/en/article/gg-or-geek-geopolitics-part-ii
Traduzione di Costantino Ceoldo
