di Stelio W. Venceslai

L’intelligenza artificiale sta ridisegnando il potere nel mondo. Ciò comporta probabili assetti futuri determinati da chi sarà in grado di utilizzare i vari sistemi digitali esistenti e chi no. Non si tratta di fare un elenco, ma di capire le ragioni di uno scontro che può sembrare commerciale ma che, in realtà, è soprattutto politico.

La Cina è oggi uno degli attori più importanti e più complessi della filiera globale dei semiconduttori, del cloud e dell’intelligenza artificiale.

La Cina, però, per ragioni tecnologiche che spiegherò più avanti, non è in grado di competere con la NATO del silicio (chiamiamola così, per semplicità), che consta di una serie di accordi presi dagli Stati Uniti con i Paesi più significativi dell’area del silicio.

La Cina, però, non resta indietro, anzi, sta cercando di riscrivere le regole del gioco che interessano tutta l’economia mondiale, sviluppando un suo sistema alternativo a quello, diciamo occidentale.

C’è una competizione fra i chip più avanzati e quelli meno avanzati. La differenza è data dal nanometro (nm), un’unità di misura speciale. Oggi, al mondo, di chip ce n’è di tutti i tipi, con livelli di miniaturizzazione (55 nm, 40 nm, 28 nm). Più nm è piccolo, più il chip è avanzato, “denso”, perché contiene maggiori informazioni.

La Cina produce (o dispone) di chip che vanno da 28 nm in su, fondamentali per una serie di attività industriali. Sono i cosiddetti “nodi maturi”, non i più avanzati, ma i più diffusi nell’economia reale, interessando l’industria dell’auto, dei robot industriali, degli elettrodomestici, dei sensori, dei droni, delle apparecchiature mediche

La Cina domina questo settore perché i chip di questo tipo sono più facili da produrre, non richiedono l’uso di macchine speciali come quelle EUV (che la Cina non può importare per le sanzioni americane) e, inoltre, rappresentano più del 70% della domanda mondiale di chip.

La Cina, di fatto, ha una specie di monopolio in questo settore.

Dove la Cina è perdente, invece, è nei chip più avanzati (nm 7-3), che utilizzano una tecnologia particolarmente complessa, appunto con i macchinari EUV, in cui sono dominanti gli Usa e Taiwan.

Qui entra in gioco la litografia EUV (Extreme Ultraviolet Lithography) che non è quella che potete pensate. È una roba incredibile. La litografia EUV è la tecnologia più avanzata al mondo per costruire chip ai “nodi” più piccoli (7 nm, 5 nm, 3 nm).

Per costruire chip minuscoli occorre “disegnare” circuiti microscopici sul silicio, usando un tipo particolare di luce. Più la luce è corta (cioè più è “estrema”), più si possono fare miniaturizzazioni  più avanzate. Non entro nei dettagli. In nota, cercherò di spiegare questo processo.

È chiaro che solo macchine altamente specializzate, dotate di una tecnologia raffinatissima, sono in grado di eseguire questo processo. Siamo nel cuore della geopolitica del silicio, perché solo un’impresa al mondo (l’ASML, nei Paesi Bassi) è in grado di produrre queste macchine EUV. Gli USA ne controllano le esportazioni. La Cina non può comprarle. Ne consegue che sul mercato dei microcircuiti sono predominanti USA, Taiwan e Corea del Sud con “nodi” avanzati, mentre per i “nodi” maturi (28 - 55 nm) è dominante la Cina.

La litografia EUV è la chiave di volta della supremazia geopolitica nel sistema del silicio.

La tecnologia cinese si basa, invece, sul sistema DUV (Deep Ultraviolet Litography), molto meno sofisticato e disponibile pressoché dovunque. Il risultato porta a dettagli stampabili più grandi, su circuiti da 90 a 28 nm.

Con il sistema EUV, invece, si lavora su circuiti da7 a 2 nm, vale a dire per i chip utilizzati per l’intelligenza artificiale, per i data center, i supercomputer, per smartphone di tipo gamma ed altre prestazioni avanzate.

I Paesi veramente decisivi nel sistema del silicio sono nove: Taiwan, Corea del Sud, USA, Giappone, Paesi Bassi, Cina, Singapore, Germania, Israele. Ognuno di questi controlla un pezzo diverso della catena, ma nessuno controlla tutto. Ed è proprio questa interdipendenza a definire la geopolitica del XXI secolo.

Altri Paesi potenzialmente importanti si stanno affacciando sulla scena mondiale. In primo luogo, l’India, nuovo grande polo potenziale della produzione globale, il Vietnam, la Malesia, l’Arabia Saudita, gli Emirati Arabi, il Brasile, il Sud Africa e il Kazakhistan.

Solo Europa e Russia mancano all’appello.

L’Europa sta cercando di recuperare i propri ritardi tecnologici ma mancano circa 63.000 tecnici, la Russia, invece, sembra tagliata fuori, ormai, da questo mondo.

La seguente tabella fotografa la situazione esistente.

L’Europa non può vincere sulla quantità, quindi punta sulla frontiera scientifica, resta una potenza incompleta, forte nella scienza e nei macchinari, ma debole nella produzione avanzata e nella capacità di calcolo.

Con il programma Chips Act 2.0, che rappresenta una vera svolta, si sta cercando di costruire una filiera interna, investendo in fotonica integrata, materiali avanzati, quantum computing, architetture RISC-V, nuovi modelli di progettazione chip.

L’obiettivo dichiarato è chiaro: raddoppiare la quota globale di produzione di chip al 20% entro il 2030. Questo significa costruire nuove fab, riportare in Europa parti della supply chain, ridurre la dipendenza da Taiwan e USA. Si tratta di un progetto enorme, perché l’Europa parte da una posizione debole nella produzione avanzata di semiconduttori.

Nuove fab (il cuore del Chips Act) sono in programma: in Germania (Magdeburg e Dresda), in Italia (Catania, per il carburo di silicio), in Francia ed in Austria.

L’obiettivo è di diventare dominanti nei chip industriali, non quelli per smartphone o per la IA. Quindi, non si punta a chip di i3 nm, ma ai 28 nm, 22 nm,16 nm, ai chip di potenza, al carburo di silicio (SiC) e al gallio nitruro (GaN)

Altro essenziale obiettivo è il rafforzamento della ricerca (il vero punto forte europeo), investendo in fotonica integrata, materiali avanzati, quantum computing, architetture RISC-V, nuovi modelli di progettazione chip.

Inoltre l’Europa vuole liberarsi dal monopolio asiatico del packaging. È il punto più debole dell’Europa. Per questo Silicon Box aprirà un impianto a Novara, la Francia sta investendo nel packaging 2.5D, la Germania programma la creazione di un hub per il packaging automotive

Il fronte più arduo della competizione quello della sovranità nei settori del cloud e dell’Intelligenza artificiale. L’Europa sta cercando di creare un cloud europeo (Gaia-X), di sviluppare modelli IA europei, di costruire supercomputer (Leonardo, JUPITER), di ridurre la dipendenza da GPU USA.

Ma la realtà è dura, dovendo competere con dei giganti dell’informatica internazionali, tipo NVIDIA, AWS/Azure/Google, che controllano il cloud, anche perché l’Europa non ha chip avanzati per la IA. È il fronte dove siamo più vulnerabili.