I microchip sono diventati una componente tecnologica essenziale, trovando applicazioni in una vasta gamma di dispositivi elettronici, dai semplici telefoni cellulari alle complesse infrastrutture dell'Intelligenza Artificiale (AI).
La crisi globale dei microchip ha portato tensioni significative nelle supply chain di questi componenti vitali per l'economia globale.
La crescente domanda di microchip, unita a una serie di fattori geopolitici e ambientali, sta mettendo a dura prova la stabilità delle supply chain.
La decisione della Cina di limitare l'export di gallio e germanio, due minerali critici per la produzione di microchip, ha ulteriormente complicato la situazione, creando potenziali colli di bottiglia nella catena di approvvigionamento e mettendo a repentaglio la transizione verso un’economia sostenibile.
Cerchiamo quindi di capire quale sia il ruolo cruciale del gallio e del germanio nella produzione di microchip, quali effetti potrebbero essere innescati dalle misure di controllo delle esportazioni adottate dalla Cina, e perché i microchip sono incredibilmente importanti per l'Intelligenza Artificiale.
L’importanza di gallio e germanio nella produzione di microchip
I microchip rappresentano la pietra angolare della nostra società digitale. Sono presenti in quasi ogni aspetto delle nostre vite, dai dispositivi elettronici di uso quotidiano alle tecnologie all'avanguardia.
In risposta alla crescente domanda di microchip, TSMC –, il più grande produttore di chip al mondo – ha dichiarato che intende investire 2,9 miliardi $ per costruire un impianto di chip avanzati a Taiwan1.
Questi chip sono il nucleo dell'AI generativa, il tipo di Intelligenza Artificiale alla base di ChatGPT, Bard di Google, Dall-E e molte altre nuove tecnologie di AI, in grado di creare nuovi contenuti, come testo e immagini, in risposta alle richieste dell'utente.
Il boom nella domanda di microchip, unito a una serie di fattori geopolitici e ambientali, sta però mettendo a dura prova la stabilità delle supply chain, sollevando interrogativi sulla sicurezza dell'approvvigionamento di materiali critici e spingendo l'industria a cercare materiali sempre più avanzati.
Il gallio e il germanio giocano un ruolo cruciale in questo scenario.
Il germanio è ampiamente utilizzato in fibra ottica, semiconduttori e pannelli solari, mentre il gallio è essenziale per la produzione di chipsets utilizzati in computer, smartphone e stazioni 5G. Questi minerali sono diventati preziosi per l'industria tecnologica, poiché consentono di sviluppare microchip più potenti e avanzati, alimentando la rivoluzione digitale e la transizione ecologica nell’Unione Europea e in altre parti del mondo.
La recente decisione della Cina di limitare l'export di questi minerali ha scatenato ulteriori preoccupazioni riguardo ai colli di bottiglia nella produzione di microchip.
Controllo dell’export in Cina e potenziali colli di bottiglia
Il gallio e il germanio saranno soggetti a controlli sulle esportazioni a partire dal 1° agosto "per proteggere la sicurezza e gli interessi nazionali", ha dichiarato il Ministero del Commercio cinese in un comunicato uscito qualche giorno fa2.
Le aziende cinesi che esportano queste materie prime dovranno richiedere un "permesso speciale dello Stato" per spedirle fuori dal Paese.
L'annuncio della Cina ha ovviamente suscitato preoccupazioni nel panorama delle supply chain globali di microchip.
La Cina è il principale produttore di gallio al mondo e uno dei principali esportatori di germanio, quindi ne consegue che ogni sua decisione di limitare l'export di questi minerali potrebbe comportare una riduzione dell'offerta globale, creando così potenziali colli di bottiglia dagli impatti economici sicuramente non indifferenti.
La misura è l'ultimo sviluppo nella battaglia globale per il controllo della tecnologia di produzione dei chip e, anche se apparentemente potrebbe essere motivata dalla volontà di proteggere e sviluppare l'industria mineraria cinese, mette al centro interessi e sicurezza nazionale cinese, per cui le conseguenze potrebbero essere significative per l'intera industria dei microchip.
Siccome la domanda globale di questi minerali è in costante aumento – alimentata dalla crescente richiesta di dispositivi elettronici avanzati, dall'espansione dell'AI e dalle altre tecnologie emergenti – la limitazione dell'offerta potrebbe avere un impatto significativo sulla produzione e sulle supply chain globali, con possibili rallentamenti e difficoltà nell'accesso a questi materiali essenziali: sebbene alcuni esperti sostengano che l'impatto potrebbe essere limitato poiché il silicio rimane il materiale predominante per i semiconduttori, comunque il gallio e il germanio rimangono componenti essenziali per specifici tipi di chip.
Tuttavia non è necessario cadere in facili allarmismi: se la Cina limitasse seriamente l'export di questi minerali critici, potrebbe accelerare la diversificazione delle supply chain globali, analogamente a quanto avvenuto con le terre rare.
Il ruolo cruciale dei microchip per l'Intelligenza Artificiale
L'Intelligenza Artificiale sta rapidamente trasformando il nostro mondo, con applicazioni che vanno dall’automazione alla salute, dalla finanza all'e-commerce fin all'assistenza alla guida autonoma, consentendo rapidi progressi nel riconoscimento di modelli, nelle reti neurali e in altre applicazioni di Intelligenza Artificiale.
Tali applicazioni sono alimentate dalla potenza di calcolo fornita dai microchip, soprattutto quelli ad alte prestazioni.
I chip di AI svolgono un ruolo cruciale nell'elaborazione del linguaggio naturale, nella computer vision e nel machine learning. Come dimostrano il modello linguistico AI di ChatGPT e altre tecnologie avanzate di AI sviluppate da giganti tecnologici come Google, Nvidia e AMD, il gallio e il germanio sono fondamentali per la produzione di chip avanzati utilizzati in queste innovazioni, poiché consentono di realizzare processori più veloci ed efficienti.
Senza una fornitura stabile di gallio e germanio, il progresso nell'AI potrebbe subire rallentamenti, limitando le possibilità di sviluppare nuove applicazioni e soluzioni innovative.
Inoltre, l'AI stessa è una delle principali forze trainanti nella crescente domanda di microchip, poiché sempre più dispositivi richiedono capacità di calcolo avanzate per supportare algoritmi complessi e applicazioni intelligenti.
L’abilità delle tecnologie di AI nel processare vaste quantità di dati velocemente e con alta efficienza è basata sulle performance dei microchips. E quindi assicurare una supply chain stabile per questi componenti essenziali è fondamentale per l’avanzamento continuo dell’AI e, più in generale, per la transizione digitale.
Conclusioni
La crisi globale dei microchip e le tensioni causate dalla decisione della Cina di limitare l'export di gallio e germanio hanno sollevato serie preoccupazioni riguardo alla sicurezza e alla stabilità delle supply chain dei microchip. I microchip sono ormai una componente cruciale dell'economia globale e del progresso tecnologico. La dipendenza sempre maggiore da questi componenti ha reso essenziale garantire un accesso stabile e affidabile a materiali critici come il gallio e il germanio.
La cooperazione internazionale e un approccio basato sulla sostenibilità sono fondamentali per affrontare le sfide future e mantenere il ruolo cruciale dei microchip nello sviluppo dell'Intelligenza Artificiale e di altre tecnologie avanzate. Solo attraverso una gestione oculata delle supply chain e una visione a lungo termine, potremo garantire la continuità delle attività produttive e l'innovazione tecnologica.
Note
1. Vedi l’articolo di CNN intitolato Taiwan’s TSMC to invest $2.9 billion in new plant as demand for AI chips soars
2. Vedi l’articolo di CNN intitolato China hits back in the chip war, imposing export curbs on crucial raw materials