L’impatto della Svizzera sugli equilibri di potere nell’industria dei chip
La sfida per la supremazia nel settore dei semiconduttori fomenta tensioni geopolitiche tra le superpotenze. Ma una tecnologia aperta, sviluppata in Svizzera, mira a impedire che pochi Paesi o aziende dominanti abbiano il controllo dell'industria dei chip.
Proprio come il sistema operativo Linux -liberamente accessibile e modificabile- sfida da tempo le aziende dominanti del mercato degli applicativi informatici tipo Microsoft, il movimento RISC-V (pronunciato all’inglese, risk five) si è prefissato di infrangere i monopoli nella fabbricazione di dispositivi elettronici.
L’associazione internazionale RISC-V opera discretamente a Zurigo da sei anni. Organizzazione senza scopo di lucro, custodisce la cosiddetta ISA (architettura del set di istruzioni) RISC-V, una tecnologia open source che potrebbe garantire alle piccole aziende una maggiore libertà di scelta nella progettazione di strumenti informatici.
Le ISA costituiscono un ponte fondamentale tra software (le applicazioni) e hardware (componenti materiali dei dispositivi elettronici). Esse traducono complessi codici informatici in istruzioni operative per i chip (circuiti integrati, microprocessori). Ogni dispositivo computerizzato ne ha bisogno. Senza le ISA, i computer e gli smartphone sarebbero inutilizzabili, l’intelligenza artificiale non potrebbe esistere e le automobili perderebbero le loro funzioni adattive all’avanguardia.
La maggior parte dei sistemi digitali di tutto il mondo fa capo ad appena due versioni di ISA, una del gigante statunitense Intel e l’altra dell’azienda britannica ARM. Le case produttrici realizzano ingenti profitti concedendo in licenza l’accesso alle loro ISA a condizioni operative restrittive.
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Ciò comporta costi aggiuntivi per le aziende che le adottano e riduce le opzioni di personalizzazione dell’hardware per casi d’uso specifici. Questo aspetto è particolarmente importante per le start-up (imprese emergenti) che progettano la prossima generazione di chip semiconduttori per soddisfare le esigenze in continua evoluzione di tecnologie come l’intelligenza artificiale (AI).
Spazio all’innovazione
La scelta limitata in fatto di ISA consente ai governi statunitense e britannico di esercitare un controllo più stretto sul mercato globale dei chip. Uno standard open source (modificabile e liberamente distribuibile) come RISC-V offre alle progettiste e ai progettisti di hardware un maggiore margine di innovazione con una minore spesa.
“Possiamo sfruttare RISC-V per differenziare e mostrare la nostra tecnologia gratuitamente”, spiega Alessandro Aimar, fondatore e direttore tecnico della start-up svizzera Synthara, che collabora con le aziende produttrici di chip di intelligenza artificiale per il calcolo distribuito e centri di elaborazione dati.
Incoraggiare una schiera di piccole imprese in tutto il mondo ad entrare nel settore dei semiconduttori ha stimolato l’intero mercato, aggiunge Aimar. “Il settore del silicio vive la sua più grande espansione dai primi anni 1990”, afferma. “Le due principali contributrici sono l’intelligenza artificiale e RISC-V”.
RISC-V è stata fondata all’Università della California – Berkeley, nel 2010. Similmente al World Wide Web, è nata come progetto accademico per stimolare l’innovazione.
Negli ultimi anni, tuttavia, l’associazione si è silenziosamente creata una base globale di oltre 4’500 membri tra accademiche e accademici, imprese emergenti, partner commerciali di grandi dimensioni. Colossi statunitensi come Nvidia, Microsoft e Google siedono fianco a fianco con i giganti cinesi Huawei, Tencent e Alibaba.
Tensioni commerciali
L’attrattiva dell’ISA open source è la promessa di mantenere una via neutrale tra tante tensioni commerciali, realizzare vantaggi in termini di costi, promuovere la ricerca sui chip, accrescere la concorrenza.
Le grandi aziende incorporano già nei loro prodotti componenti RISC-V noti come core, microprocessori e acceleratori. La sola Nvidia ha infilato più di un miliardo di core RISC-V nei suoi chip nel 2024.
I componenti RISC-V sono presenti in veicoli, dispositivi indossabili, centri di elaborazione dati e supercomputer e sono utilizzati nel cosmo dalle agenzie spaziali statunitensi ed europee.
Il domicilio in Svizzera della RISC-V International Association si sta rivelando una risorsa preziosa. L’entità giuridica è stata originariamente costituita nel Delaware nel 2015, ma con i Paesi che minacciavano di limitare la vendita e il commercio di semiconduttori, essa si è trasferita a Zurigo nel 2020 per sfuggire a potenziali ingerenze politiche.
“Da tutto il mondo ci è stato detto: ci sentiremmo molto più a nostro agio se non fosse iscritta negli Stati Uniti”, dichiarò all’epoca alla Reuters la direttrice dei RISC-V Calisa Redmond.
Il nuovo direttore dell’associazione Andrea Gallo usa toni più morbidi. RISC-V mantiene gli standard e lo sviluppo dell’ISA, ma non cerca di influire su chi lo utilizza e per quale scopo.
“Rispettiamo e ci atteniamo pienamente alle normative commerciali di ogni Paese”, ha riferito Gallo a Swissinfo. “La nostra sede in Svizzera testimonia la nostra neutralità, ai di là di ogni area geografica e cultura”.
Sovranità dei chip
Aziende come la start-up svizzera Synthara riconoscono le libertà offerte da un “manuale di istruzioni hardware” accessibile e modificabile.
“Non è più necessario dipendere da un’architettura la cui fornitura potrebbe essere limitata dagli Stati Uniti, impedendo di procurarsi processori compatibili”, osserva Alessandro Aimar. “Le aziende non sono più vincolate al governo britannico per ottenere il permesso di utilizzare la tecnologia ARM”.
Altri sviluppi
La Svizzera grande laboratorio di ricerca sui semiconduttori
Il Congresso degli Stati Uniti ha lanciato l’allarme sull’uso del RISC-V da parte della Cina per potenziare le proprie capacità nel settore dei semiconduttori. I media hanno riportato lo scorso anno che la Cina avrebbe adottato il RISC-V per ridurre la dipendenza dalla tecnologia occidentale.
Nel 2023 la Commissione speciale del Congresso degli Stati Uniti sulla Cina ha scritto al Dipartimento del Commercio per sollevare preoccupazioni sui “rischi per la sicurezza nazionale” connessi all’uso del RISC-V da parte della Cina “all’esplicito scopo di minare i controlli sulle esportazioni degli USA e superare la nostra leadership tecnologica nella progettazione di chip”.
Il Dipartimento del Commercio non ha risposto a una richiesta di commento da Swissinfo.
L’alternativa open source a Intel e ARM ha però ancora molta strada da fare per poter sfidare le aziende dominanti del settore, sottolinea Frank Gürkaynak, direttore del Microelectronics Design Centre (centro di progettazione di microelettronica) al Politecnico federale ETH di Zurigo.
Il livello successivo
“Le aziende investono centinaia di milioni di dollari per realizzare i chip più sofisticati”, spiega a Swissinfo. “Non prenderanno in considerazione l’utilizzo di uno standard aperto come RISC-V se non saranno convinte che sia gestito correttamente e rimarrà stabile a lungo termine”.
“Vogliono prove di una gestione adeguata, qualcosa di tangibile e disponibile. Le grandi aziende vogliono partecipare alla discussione, per garantire che lo sviluppo futuro rimanga entro una gamma accettabile”.
Sono state intraprese iniziative per portare RISC-V a un livello successivo. L’associazione sta collaborando con Linux per creare una trinità open source di software, ISA e hardware.
Allineare tutti e tre gli elementi, insieme ad attività di sviluppo e supporto affidabili, è fondamentale per competere ai massimi livelli.
“Realizzare un nuovo processore non è così difficile”, assicura Gürkaynak. “Rendere l’intero ecosistema software compatibile con l’hardware è invece molto difficile. Per far funzionare un laptop servono centinaia di anni di lavoro combinato”.
La RISC-V International Association ha una chiara ambizione per il futuro: garantire pari condizioni alle piccole aziende di progettazione di chip di tutto il mondo. “La nostra visione è che RISC-V diventi l’ISA standard, d’elezione”, riconosce Andrea Gallo.
Ma questo non significa per forza mettere fuori mercato le aziende dominanti di oggi. “Il mercato è così grande e sta crescendo così rapidamente”, aggiunge, “che c’è spazio per tutti”.
A cura di Gabe Bullard/VdV
Traduzione di Rino Scarcelli
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