A medida que todos los aspectos de la vida moderna se digitalizan, no solo las economías de las naciones, sino su influencia soberana, dependerán cada vez más del dominio de la tecnología, siendo las supercomputadoras una pieza central de la competencia.
El 7 de octubre, el Departamento de Comercio de Estados Unidos anunció nuevos controles de exportación que impedirán a China acceder a los equipos de fabricación de chips de última generación y a determinados avanzados chips semiconductores hechos con tecnologías estadounidenses, independientemente de que los chips se hayan fabricado o no en Estados Unidos.
Esta medida es el último esfuerzo de Washington para frenar la modernización militar de China y el desarrollo de sus supercomputadoras.
Bajo las nuevas normas, los principales fabricantes de chips estadounidenses, como Nvidia y AMD, tendrán prohibido vender sus chips de supercomputación e Inteligencia Artificial (IA) de alta gama a las empresas chinas.
Las supercomputadoras, con capacidades de computación y procesamiento de datos de alto rendimiento, suelen considerarse un símbolo de la fuerza científica y tecnológica de un país.
Las últimas sanciones de Estados Unidos tienen como objetivo restringir la capacidad de China de obtener chips de supercomputadoras, según un informe del 11 de octubre del Centro de Estudios Estratégicos e Internacionales (CSIS), un grupo de expertos con sede en Washington.
«Los chips de Inteligencia Artificial de alta gama ya no pueden venderse a ninguna entidad que opere en China, ya sea el ejército chino, una empresa de tecnología china o incluso una empresa estadounidense que opere un centro de datos en China», dijo Gregory C. Allen, director del Proyecto de Gobernanza de la Inteligencia Artificial (IA) y miembro principal del Programa de Tecnologías Estratégicas del CSIS, de acuerdo al informe.
En el informe, Allen afirma que Nvidia y AMD se encuentran entre los pocos diseñadores de chips del mundo capaces de fabricar chips para la supercomputación o Inteligencia Artificial —con procesadores paralelos muy potentes y velocidades de interconexión muy rápidas. Nividia, en particular, proporciona un sólido ecosistema de software llamado CUDA, que es ampliamente utilizado por los programadores «para escribir software masivamente paralelizado, [básicamente todo el software moderno de la IA].»
«Cualquier cliente que busque dejar de usar los chips de Nvidia tiene que abandonar el ecosistema CUDA… [Así], la oferta combinada de software CUDA y hardware de Nvidia [explica] por qué Nvidia representa el 95 por ciento de las ventas de chips de la IA en China», dijo Allen.
Mientras tanto, las recientes sanciones de Estados Unidos también han asimilado las lecciones del pasado al intentar bloquear por completo la obtención de chips avanzados por parte del ejército chino.
En el pasado, a pesar de las medidas para limitar las exportaciones de tecnología estadounidense a los militares chinos, los chips diseñados por las empresas estadounidenses seguían terminando en manos del Ejército Popular de Liberación (EPL).
Estrategia de fusión militar-civil del PCCh
La estrategia de fusión militar-civil del PCCh hace casi imposible que los reguladores estadounidenses distingan entre usuarios finales militares y no militares en China, lo que constituye la base de la mayoría de los controles de exportación de Estados Unidos.
El modelo de fusión permite a los militares chinos eludir los controles de exportación de Estados Unidos y tener acceso encubierto a la tecnología y los equipos estadounidenses a través de sus homólogos civiles, un vacío que el PCCh ha explotado.
El informe de Allen señala que la administración Obama bloqueó en 2015 al fabricante de chips estadounidense Intel la venta de sus chips Xeon de alta gama a los centros de investigación de supercomputadoras militares chinas, como la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa (NUDT). Si bien la política puso fin a las ventas directas de las empresas estadounidenses a los militares chinos, fue completamente ineficaz para detener las ventas indirectas a las empresas ficticias que ayudaron a los militares chinos a evadir los controles de exportación.
«La NUDT de China no solo ha construido nuevas supercomputadoras líderes en el mundo después de que las restricciones entraran en vigor, sino que esas nuevas supercomputadoras siguen utilizando los últimos y mejores (y prohibidos) chips Intel Xeon. En términos más generales, al examinar a los equipos militares chinos de todo tipo se ha revelado que dependen en gran medida de los chips estadounidenses», señala el informe.
Sin embargo, las últimas restricciones a la exportación aplicadas por la administración Biden pretenden esencialmente «poner fin a todas las ventas [de chips de la IA de alta gama] a China», independientemente de sus aplicaciones militares o civiles.
La prohibición de los chips se extiende a los «talentos
Además, la nueva «norma sobre productos extranjeros directos» se aplica no solo a Nvidia o AMD. Esta prohibirá a China el acceso a determinados equipos de fabricación de chips y a los chips fabricados con tecnologías estadounidenses, independientemente de que se hayan fabricado o no en Estados Unidos.
La amplia prohibición se extiende también a los «talentos», prohibiendo de hecho a los estadounidenses apoyar el desarrollo o la producción de los chips cubiertos por las restricciones.
En virtud de la nueva norma, los ciudadanos estadounidenses que trabajen en empresas chinas relacionadas con los chips tendrán que elegir entre perder la ciudadanía estadounidense o abandonar sus puestos de trabajo en China.
Durante años, los controles de exportación de Estados Unidos a China se han referido únicamente a tecnologías, productos, empresas u organizaciones. Sin embargo, la nueva prohibición amplía por primera vez los controles de exportación a los ciudadanos estadounidenses individuales y a los titulares de tarjetas de residencia. Se considera que esta es la prohibición más restrictiva para la industria china de semiconductores hasta la fecha.
El informe también menciona que las empresas estadounidenses tienen una ventaja absoluta en cuanto al software de diseño de chips, denominado automatización del diseño electrónico (EDA). Este software permite a los diseñadores crear «los asombrosamente complicados modelos [de chips]».
Las tres empresas líderes en el mercado de EDA son Mentor Graphics, Cadence Design Systems y Synopsys, todas ellas con sede y con la mayor parte de su personal en Estados Unidos.
De acuerdo a un informe conjunto (pdf) publicado en abril de 2021 por el Boston Consulting Group (BCG) y la Asociación de la Industria de Semiconductores (SIA), las empresas con sede en Estados Unidos representan colectivamente más del 90 % de los productos lógicos avanzados, como las CPUs, GPUs o FPGAs que alimentan a las computadoras portátiles, los servidores de los centros de datos, la analítica de la Inteligencia Artificial y los sistemas ADAS de automoción.
El informe dice que en 2019 las empresas estadounidenses tenían colectivamente más del 40 % de la cuota mundial en cuanto a equipos de fabricación de semiconductores, mientras que China tenía menos del 5 por ciento.
Los fabricantes de chips chinos actualmente no pueden producir algunos de los chips más avanzados. Bajo las nuevas sanciones de Washington, las empresas chinas probablemente lucharán por obtener chips de vanguardia de fabricantes de chips no nacionales.
Gran distancia en la tecnología de las supercomputadoras
Los estudios han demostrado que la industria china de las supercomputadoras depende en gran medida de los productos extranjeros, especialmente en lo que respecta a los chips utilizados en sus componentes principales y al software de aplicación.
El primer número de 2021 de la revista china Science and Culture Review publicó un artículo titulado «Introspección del desarrollo de las supercomputadoras en China» (pdf), escrito por Si Hongwei, becario postdoctoral del Departamento de Historia de la Ciencia de la Universidad Tsinghua de Beijing.
En el artículo, Si afirma que, en noviembre de 2010, Tianhe-1, una supercomputadora creada por la Universidad Nacional de Tecnología de Defensa de China, era la supercomputadora más rápida del mundo en ese momento. Sin embargo, más del 90 por ciento de sus componentes principales eran de las empresas estadounidenses Intel y AMD, así como su CPU y su GPU.
Del mismo modo, la siguiente versión, Tianhe-2, clasificada como la supercomputadora más rápida desde junio de 2013 hasta noviembre de 2015, utilizaba en su sistema de hardware casi exclusivamente componentes de fabricación estadounidense, incluidos microprocesadores comerciales y los arreglos de componentes principales.
Más recientemente, la supercomputadora ensamblada en China llamada Sunway TaihuLight, presentada por primera vez en junio de 2016, se dice que utiliza los procesadores SW26010 diseñados en China, que según el documento, están muy por detrás del estándar internacional de la supercomputación.
En 2019, el autor del artículo, Si Hongwei, entrevistó a Zhou Xingming, un experto en supercomputación chino y académico de la Academia de Ciencias de China. Zhou dijo que las CPU fabricadas en China tienen un bajo rendimiento general y un alto consumo de energía y están más de una generación por detrás en el diseño que los productos extranjeros y más de dos generaciones por detrás de los principales competidores.
Además, Si dijo que las supercomputadoras chinas también están muy atrasadas en sus sistemas de software, de manera que, por ejemplo, el sistema operativo Kylin de fabricación china instalado en las supercomputadoras Tianhe-1 y Tianhe-2 «aún no ha establecido el desarrollo de software a gran escala ni la ecocadena de usuarios».
Él describió las capacidades de investigación y desarrollo independientes de China para el software de aplicación como «extremadamente limitadas» en el campo de la informática, que depende principalmente de productos extranjeros listos para usar que se encuentran en el mercado.
Según los medios de comunicación chinos, desde que la supercomputadora Tianhe-2 se presentó en 2014 en el centro de datos de Guangzhou, se ha utilizado para muy pocos proyectos importantes de investigación científica del PCCh. En 2015, la tasa de utilización del centro de datos fue solo del 60 %, mientras que el 83 % de sus clientes eran organismos gubernamentales, universidades e institutos de investigación, y solo el 17 % eran usuarios empresariales.
Si dijo que el actual modelo de desarrollo de supercomputadoras en China solo puede imitar y depender de las tecnologías de otros, por lo que una vez que se corte el suministro externo, sobrevendrán las dificultades.
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