Nações alimentadas por inteligência artificial (IA) nacionalismo – o sentimento de que uma nação deve desenvolver sua própria tecnologia para servir seus interesses – estão correndo para alcançar Supremacia da IA. Sem dúvida, o Estados Unidos e China estão na vanguarda, adicionando mais um campo de batalha ao seu relacionamento cada vez mais tenso.
Embora existam vários componentes necessários para ter capacidades avançadas de IA, hardware para dar suporte à IA e energia para executar os modelos são dois fatores críticos. Examinar as necessidades de hardware e energia de IA, a abordagem da política externa dos EUA para ganhar a supremacia do hardware de IA e as capacidades pré-existentes dos EUA revelam uma oportunidade para a cooperação entre a Coreia do Sul e os EUA.
Hardware de IA e necessidades energéticas
Um computador requer três componentes fundamentais de hardware para operar: chips lógicos ou processadores, chips de memória e chips de armazenamento. A IA requer muito do mesmo hardware, mas mais avançado e complexo, especialmente com chips lógicos, que muitas vezes também são chamados semicondutores, microchips, chips de computadore circuitos integrados.
Enquanto os computadores usam propósitos gerais unidades centrais de processamento (CPUs) para executar cálculos e unidades de processamento gráfico (GPUs) para renderizar gráficos tridimensionais, processar vídeos e executar processos paralelos, a IA usa CPUs especializadas com Aceleradores de IA para executar a máquina virtual e GPUs avançadas para aprendizado de máquina, treinamento de aprendizado profundo e inferência. Os processadores especializados em IA incluem circuitos integrados específicos para aplicações (ASICs) como o do Google Unidades de Processamento Tensor (TPUs), unidades de processamento neural (NPUs), matrizes de portas programáveis em campo (FPGAs)e Cerebras’ Motores em escala de wafer. Às vezes, esses chips avançados são simplesmente chamados de “Chips de IA,” e enquanto as definições de chips de IA variam, Centro de Segurança e Tecnologia Emergente de Georgetown define-o como um chip com GPUs, FPGAs e certos tipos de ASICs para cálculos especializados de IA implementados como um núcleo em um sistema em um chip.
Como os chips de IA processam cálculos complexos, eles precisam de muita poder e energia. O uso intenso de energia pode levar ao superaquecimento do equipamento de IA, o que então necessita soluções de refrigeração exigindo ainda mais energia. Em julho de 2024, Johnny Liu, o presidente da Chefe de Telecomunicaçõesenfatizou que um data center de IA precisará de pelo menos 10 quilowatts de capacidade de rede elétrica em comparação com os quatro a seis quilowatts necessários para um data center tradicional. A energia usada pela IA pode agravar o aquecimento global e contribuir para o aumento das emissões de dióxido de carbono: a IA já usa 33 vezes mais energia do que o software típico, e uma solicitação ChatGPT usa 10 vezes mais eletricidade do que uma pesquisa no Google.
Abordagem da política externa dos EUA para hardware de IA
O esforço da política externa dos EUA para sustentar a sua vantagem tecnológica em hardware de IA gira principalmente em torno da China e é uma extensão do “Guerra dos chips” China-EUA que começou na administração Trump.
Antes da década de 2000, os Estados Unidos eram o líder mundial na fabricação de chips de computador, produzindo 37 por cento dos chips do mundomas em 2022, os EUA estavam apenas produzindo 12 por cento de fichas. Empresas asiáticas como a Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) e Samsung da Coreia do Sul ou SK Hynix ganhou uma liderança em três décadas. Atualmente, com sede nos EUA Nvidia é líder global em chips de IA, controlando entre 70 por cento e 95 por cento do mercado. No entanto, a maioria dos chips de IA da Nvidia são fabricado na Ásiaparticularmente Taiwanpor meio de parcerias com TSMC e SK Hynix.
Simultaneamente, a China continuou a sinalizar seu objetivo de substituir os Estados Unidos como líder global em tecnologia. Em 2017, a China divulgou seu “Plano de Desenvolvimento de Inteligência Artificial de Nova Geração”, que incluía o objetivo de se tornar o principal líder mundial em IA até 2030. Enquanto a China atrasos na qualidade dos chips de pontadomina o mercado de chips legados – chips de computador de nó maduro de 28 nanômetros ou mais – projetando uma produção de 33 por cento dos chips legados globais até 2027.
A dependência contínua do Leste Asiático para chips e o objetivo de conter a liderança da China em IA levaram à Lei de CHIPS e Ciência dos EUA de 2022que destinou US$ 52 bilhões em financiamento para empresas de chips semicondutores na forma de incentivos fiscais para fabricantes com instalações nos Estados Unidos. Após a Lei CHIPS, o governo Biden instituiu uma política de controle de exportação de tecnologia de IAproibindo a China de acessar chips de ponta, software de design de chips dos EUA, equipamentos de fabricação de semicondutores fabricados nos EUA e outros componentes fabricados nos EUA. No entanto, essa abordagem de política externa para o avanço da IA e resiliência da cadeia de suprimentos é falha por alguns motivos.
Primeiro, proibir a China de acessar chips e hardware avançados não impede a China de avançar suas capacidades de IA. Embora atrasadas, empresas de tecnologia chinesas como Huawei e SMIC estão progredindo no desenvolvimento de chips de IA, e a China pode eventualmente alcançar os Estados Unidos. Enquanto isso, a China pode usar chips contrabandeados ou importados anteriormente. Em Agosto de 2024, Engenheiros de IA chineses também foram encontrados acessando chips de IA da Nvidia por meio de métodos de criptomoeda que acessam servidores no exterior.
Além disso, enquanto chips legados normalmente não têm capacidade para executar processos de IA, a China pode desenvolver modelos de IA que podem ser treinados menos chips avançados, use vários chips menos potentes para formar um pacote de alto desempenho para modelos de IA ou desenvolver modelos de IA menores que exijam menos poder computacional.
Em segundo lugar, apesar do aumento previsto na produção de chips nos EUA – que deverá atingir quase 30 por cento dos chips de ponta até 2032 – O Leste Asiático continua a deter o domínio na indústria. Existem três grandes fabricantes de semicondutores no mundo: a TSMC de Taiwan, a Samsung da Coreia do Sul e a Intel dos Estados Unidos. Enquanto a TSMC e a Samsung fornecem serviços de fundição – a capacidade de aceitar projetos arquitetônicos e de sistemas de clientes, o que permite a produção de semicondutores que atendem às necessidades e funcionalidades específicas do cliente – Intel anunciou seu plano de serviços de fundição somente em junho de 2024.
Além disso, o processo de trazer as fábricas de fabricação de chips para os Estados Unidos não foi fácil: atrasos na construção, barreiras linguísticas, diferenças culturais, processos regulatórios complexos e muito mais atrasaram as operações de Instalação da TSMC no Arizona assim como Fábrica de chips da Samsung no Texas.
A Lei CHIPS não só não está realmente a conduzir os EUA à supremacia da IA, como também corre o risco de prejudicar as relações com principais aliados asiáticos drenando seus fabricantes de chips e ameaçando suas cadeias de suprimentos. Coreia do Sul – comandando 16 por cento da quota de mercado global – depende em grande parte das instalações de produção chinesas: Fábrica da Samsung em Xi’an produz 40% de seus chips NAND enquanto a SK Hynix fabrica metade de seus chips DRAM em Wuxi e Dalian. Em março, O CEO da SK Hynix enfatizou que a China é uma base de produção crítica e um mercado-chave. Com semicondutores compreendendo 19,1 por cento das exportações da Coreia do Sul a partir de julho de 2024, manter laços fortes com a China será essencial para sustentar sua liderança no desenvolvimento de chips.
Devido ao risco económico inerente à Lei CHIPS, a Coreia do Sul introduziu a sua própria Lei K-Chipsoferecendo incentivos fiscais e créditos para empresas que investem em “bens estratégicos nacionais” como semicondutores. Embora os Estados Unidos estendeu uma isenção no final de 2023 permitindo que empresas coreanas de semicondutores tragam equipamentos de chips dos EUA para a China, Washington continua a pedir à Coreia do Sul que impor restrições às exportações de tecnologia de semicondutores para a China.
Centralizar a política externa em conter a China e limitar os laços da cadeia de suprimentos de outras nações com a China corre o risco de ameaçar as estratégias da cadeia de suprimentos dos aliados, ao mesmo tempo em que não alcança a liderança em hardware de IA para os Estados Unidos. Em vez disso, os EUA devem trabalhar com aliados para aprimorar a infraestrutura de IA e fortalecer a resiliência coletiva.
A oportunidade para a cooperação entre a Coreia do Sul e os EUA
Uma oportunidade fundamental está na energia limpa. Enquanto os Estados Unidos enfrentam riscos em hardware de IA, eles lideram em energia renovável – um componente crucial para alimentar a tecnologia de IA. Com data centers projetados para consumir até 9 por cento da geração de eletricidade dos EUA até 2030, os EUA começaram a abordar ativamente este desafio, conforme destacado no relatório do Departamento de Energia de agosto de 2024. Recomendações sobre como potencializar a infraestrutura de IA e data center. Essas recomendações incluem avaliações de cronogramas de tecnologia para limitar as emissões de carbono, visando aderir a um caminho de menor custo para a meta do governo Biden de emissões líquidas zero até 2050. Os Estados Unidos estão bem posicionados para esta abordagem, tendo atraído mais de 405 mil milhões de dólares para tecnologia limpa e desenvolvimento energético desde 2021.
Em 2023, a energia renovável representou menos de 10 por cento da geração de energia da Coreia do Sulmuito abaixo da média global de mais de 30 por cento. Para apoiar sua Investimento de US$ 19 bilhões na indústria de chips até 2027 e atender às demandas de energia da IA, a Coreia do Sul deve triplicar sua implantação de energia limpa até 2030. Como o nação líder em tecnologia limpaos Estados Unidos podem ajudar a satisfazer esta procura aprofundando a colaboração entre os laboratórios norte-americanos e coreanos para desenvolver tecnologias de energia limpa, tal como delineado no primeiro relatório Diálogo EUA-Coreia do Sul sobre Tecnologias Críticas e Emergentes de Próxima Geração (CET) a partir de dezembro de 2023. Além disso, esforços como o bipartidário Ato de parceria com a Coreiacriando 15.000 vistos anuais para profissionais qualificados, poderia permitir que cidadãos coreanos ganhassem experiência em tecnologia limpa dos EUA e, mais tarde, trouxessem sua expertise para promover o setor de tecnologia verde da Coreia do Sul.
Ao apoiar o desenvolvimento de energia renovável da Coreia do Sul, os Estados Unidos estariam a fortalecer a indústria de IA e chips de um aliado crítico, o que é um passo em direção prédio resiliência coletiva – como as nações podem colaborar para construir resiliência da cadeia de suprimentos da China. Outros exemplos de resiliência coletiva incluem os EUA Fundação Nacional de Ciência e Ministério da Ciência e TIC da Coreia do Sul promoção de investigação e desenvolvimento conjuntos no desenvolvimento de semicondutores, bem como cooperação prometida entre os novos EUA Centro Nacional de Tecnologia de Semicondutores e o Centro Coreano de Tecnologia Avançada de Semicondutores para esforços de pesquisa públicos e privados.
Ao mudar a estratégia para desenvolver hardware de IA e energia limpa necessária em conjunto, bem como construir resiliência coletiva com a Coreia do Sul, Washington e Seul podem manter sua liderança em IA.
