China aposta em chips de código aberto à medida que aumentam os controles de exportação dos EUA

Quando um instituto militar com sede em Pequim publicou, em Setembro, uma patente para um novo chip de alto desempenho, ofereceu um vislumbre da tentativa da China de refazer o mercado global de chips de meio bilião de dólares e resistir às sanções dos EUA.

A Academia de Ciências Militares do Exército de Libertação Popular (PLA) usou um padrão de código aberto conhecido como RISC-V para reduzir defeitos em chips para computação em nuvem e carros inteligentes, mostra o pedido de patente.

RISC-V é uma arquitetura de conjunto de instruções, uma linguagem de computador usada para projetar qualquer coisa, desde chips de smartphones até processadores avançados para inteligência artificial.

Os padrões mais comuns são controlados por empresas ocidentais: x86, dominado pelas empresas norte-americanas Intel e Advanced Micro Devices, e Arm, desenvolvido pela britânica Arm Holdings, de propriedade do SoftBank Group.

Os controles de exportação dos EUA e do Reino Unido impedem a venda apenas dos designs x86 e Arm mais avançados – que produzem chips de mais alto desempenho – para clientes na China.

Mas à medida que os EUA ampliam as restrições ao acesso da China a semicondutores avançados e equipamentos de produção de chips, a natureza de código aberto do RISC-V tornou-o parte do plano de Pequim para reduzir a sua dependência da tecnologia ocidental, embora a arquitectura emergente represente uma fracção. do mercado de chips.

“A maior vantagem da arquitetura RISC-V é que ela é geopoliticamente neutra”, disse a Comissão de Ciência e Tecnologia do governo de Xangai num relatório publicado em abril.

Pequim e dezenas de entidades estatais e institutos de pesquisa chineses, muitos sancionados por Washington, investiram pelo menos US$ 50 milhões em projetos envolvendo RISC-V entre 2018 e 2023, de acordo com uma análise da Reuters de mais de 100 artigos acadêmicos, patentes e documentos governamentais em língua chinesa. e licitações, bem como depoimentos de grupos de pesquisa e empresas.

Embora o número seja modesto, os recentes avanços e aplicações do RISC-V na China, muitos com financiamento governamental, aumentaram as esperanças de Pequim de que o padrão de código aberto possa um dia ameaçar o duopólio x86-Arm, de acordo com a mídia estatal. Intel e AMD não responderam perguntas sobre o assunto, enquanto Arm se recusou a comentar.

Os chips RISC-V fabricados por empresas e institutos de investigação chineses podem agora alimentar carros autónomos, modelos de inteligência artificial e centros de armazenamento de dados, de acordo com dois números da indústria e documentos anteriormente não divulgados.

A academia de ciências militares não respondeu a um pedido de comentários enviado pelo Conselho de Estado da China.

MATURIDADE CRESCENTE

Arm e x86 são arquiteturas fechadas, o que significa que são proprietárias e cobram uma taxa de licença dos usuários. Seus esboços têm milhares de páginas, com instruções complexas e inúmeras versões incompatíveis que só podem ser modificadas por seus desenvolvedores.

O RISC-V é de uso gratuito e tem um contorno mais simples, muitas vezes levando a chips com maior eficiência energética, e os usuários podem construir sobre a estrutura para atender às suas necessidades.

Metade dos mais de 10 mil milhões de chips RISC-V enviados globalmente até 2022 foram fabricados na China, informou o estatal China Daily em agosto. Bao Yungang, vice-diretor do Instituto de Tecnologia de Computação da China, disse em uma conferência sobre chips em junho passado que o financiamento para startups RISC-V na China atingiu pelo menos US$ 1,18 bilhão até aquele momento.

“O ecossistema RISC-V na China é o mais maduro do mundo”, resultado da necessidade do governo e da indústria desenvolverem tecnologia que possa contornar as sanções dos EUA, disse um representante de vendas de uma empresa sediada em Pequim que desenvolve chips RISC-V. que não estava autorizado a falar publicamente.

Cerca de 1.061 patentes envolvendo RISC-V foram publicadas na China no ano passado, contra 10 em 2018, mostra o banco de dados AcclaimIP da Anaqua. Embora os EUA tenham registado um aumento semelhante, 2.508 dessas patentes foram publicadas na China, contra 2.018 nos EUA.

Os gigantes chineses da tecnologia Alibaba e Huawei, nenhum dos quais respondeu aos pedidos de comentários, foram o quarto e o quinto maiores declarantes.

A Arm é a arquitetura dominante na China, portanto o RISC-V é uma aposta de longo prazo para proteger Pequim contra um cenário em que a Arm é forçada a suspender não apenas o licenciamento à Huawei, como fez temporariamente em 2019, mas a todas as empresas chinesas.

Embora o desempenho dos chips RISC-V fique atrás de Arm em tarefas de computação complexas, a lacuna está diminuindo à medida que as startups RISC-V proliferam e mais empresas de tecnologia investem no padrão de código aberto, disse Richard Wawrzyniak, analista principal do SHD Group, um mercado empresa de pesquisa.

‘VERDADEIRA ASCENSÃO AO PODER’

A tecnologia RISC-V surgiu na última década em laboratórios da Universidade da Califórnia, Berkeley.

Poucos meses depois de a Huawei ter sido colocada na lista negra pela administração Trump em maio de 2019, a RISC-V International, uma fundação sem fins lucrativos que supervisiona o desenvolvimento do padrão, mudou a sua sede de Delaware para a Suíça.

Calista Redmond, CEO da RISC-V International, disse à Reuters que a medida não era para “contornar qualquer restrição legal de qualquer governo”, mas “para garantir o crescimento contínuo do ecossistema do padrão aberto nos próximos anos”.

Ainda assim, a fundação afirma no seu site que a medida aliviou a incerteza, uma vez que havia preocupação da comunidade RISC-V “ao longo de 2018-2019” relacionada com o cenário geopolítico, sem mencionar a China.

A Reuters informou em outubro que alguns legisladores dos EUA estavam instando o governo Biden a impor restrições à exportação em torno do RISC-V, uma medida que Redmond disse que retardaria o desenvolvimento de chips novos e melhores.

O Bureau of Industry Security do Departamento de Comércio dos EUA não quis comentar.

Para a China, tem havido um incentivo geopolítico para investir no padrão emergente.

Em 2019, investigadores da Universidade de Ciência e Tecnologia Eletrónica da China organizaram um seminário sobre como o RISC-V poderia ajudar a China a alcançar a autossuficiência tecnológica.

“Todos concordaram… se os sistemas de chips domésticos quiserem se livrar das limitações das arquiteturas x86 e ARM e realizar uma verdadeira ascensão ao poder, o RISC-V será a maior oportunidade”, diz um resumo do seminário publicado no site da universidade.

Entre os avanços recentes na China, a fabricante estatal de automóveis Dongfeng Motor Corporation desenvolveu no ano passado um chip MCU automotivo, usado para controlar os sistemas eletrônicos de um carro, usando RISC-V.

A Dongfeng e o Ministério da Ciência e Tecnologia da China não responderam aos pedidos de comentários.

INTERESSE MILITAR

Universidades e institutos de investigação ligados às forças armadas da China também desenvolveram e promoveram o RISC-V nos últimos anos, concluiu a análise da Reuters.

A Universidade Nacional de Tecnologia de Defesa, administrada pelo PLA, estava entre as 15 primeiras patentes RISC-V registradas na China desde 2018, de acordo com a AcclaimIP, assim como o Laboratório Peng Cheng, que tem parcerias com pelo menos dois institutos relacionados à defesa.

Numa conferência académica em Novembro de 2022, investigadores da Universidade Beihang, cujos cientistas estão envolvidos no desenvolvimento de aeronaves e mísseis militares chineses, apresentaram o projecto de um chip RISC-V que processa sinais de radar.

No ano anterior, pesquisadores do Instituto de Software da Academia Chinesa de Ciências (CAS), um think tank estatal, co-desenvolveram um chip RISC-V para prevenir um tipo de ataque cibernético. O instituto é fornecedor de PLA, mostram propostas governamentais.

Em maio de 2023, o CAS Institute of Computing Technology, que está sob sanções dos EUA, revelou a segunda geração do “Xiangshan”, um chip de PC de alto desempenho RISC-V, e do “Aolai”, um sistema operacional RISC-V.

O interesse dos institutos e universidades chineses, que não responderam às perguntas, ecoa o investimento em laboratórios de investigação e empresas RISC-V há uma década pela Agência de Projectos de Investigação Avançada de Defesa do governo dos EUA.

Um porta-voz da agência disse que embora não tenha financiado diretamente o desenvolvimento da arquitetura RISC-V, financiou esforços que usaram o RISC-V para “criar protótipos de chips e testar hipóteses de pesquisa no interesse da segurança nacional dos EUA”.

Apesar de sua promessa, o RISC-V até agora não quebrou o domínio do x86 e do Arm. O Grupo SHD estimou que 1,9% de todas as unidades de sistema em um chip enviadas em 2022 tinham um processador RISC-V.

Mas com o crescimento da demanda por chips de IA, o baixo custo, a facilidade de personalização e a eficiência energética do RISC-V o tornaram atraente para alguns fabricantes de chips.

Os fabricantes de equipamentos originais “querem desenvolver núcleos altamente customizados. E o RISC-V realmente se enquadra nesse perfil”, disse Ziad Asghar, vice-presidente sênior de gerenciamento de produtos da Qualcomm, em entrevista publicada no site da empresa em setembro.

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