Nuevos horizontes en el mercado de chips de inteligencia artificial

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La inteligencia artificial se está expandiendo a todo tipo de entornos tecnológicos, y ya forma parte tanto de los dispositivos móviles como de las plataformas de computación más avanzadas. Para que estos dispositivos puedan ejecutar las operaciones y algoritmos de IA con eficacia es necesario dotarlos de hardware especialmente diseñado para la tarea, lo que ha dado lugar a un mercado de chips de IA que va a crecer a un ritmo acelerado durante esta década.

En los últimos años la inteligencia artificial ha generado muchas expectativas y también muchas decepciones, pero esta tecnología ha evolucionado mucho y ya se ha convertido en el núcleo de muchos sistemas y dispositivos que utilizamos en nuestra vida diaria. Desde el reconocimiento del lenguaje natural que se emplea en los asistentes digitales hasta el análisis de datos más avanzado o las redes de IA, esta tecnología está llamada a revolucionar nuestro mundo.

En un principio los modelos de IA se ejecutaban sobre plataformas de computación convencionales, eso sí, sobrealimentadas, y sus resultados se servían a los usuarios a través de dispositivos también convencionales. Pero la complejidad de la inteligencia artificial es cada vez mayor y los grandes flujos de datos que maneja requieren no solo un software, sino un hardware específico. Gracias al trabajo de unos pocos fabricantes de chips se han creado procesadores específicamente diseñados para este trabajo, y otros chips que integran núcleos pensados para trabajar con la IA.

Poco a poco estas tecnologías han ganado presencia en las infraestructuras de computación más avanzadas, como las que emplean los proveedores de servicios en la nube para ejecutar aplicaciones inteligentes. Pero también en un número cada vez mayor de gadgets como los smartphones, los altavoces y dispositivos equipados con asistentes digitales y una nueva generación de dispositivos IoT para todo tipo de usos.

Por el momento se trata de una categoría de chips relativamente minoritaria en el ecosistema tecnológico, pero poco a poco los fabricantes de hardware están integrando más chips con capacidades de inteligencia artificial en sus dispositivos. Según un informe de GlobalData, el mercado de chips de IA va a seguir creciendo, pasando de un valor de 12.000 millones de dólares en 2021 a 130.000 millones para el año 2030, lo que implica una CAGR del 30% en este período.

En su informe, Josep Bori, director de investigación de Inteligencia Artificial en GlobalData, comenta que “esta rápida expansión estará impulsada por chips específicamente optimizados para IA con su participación en el mercado combinado de microcomponentes y semiconductores de lógica digital que aumentará de menos del 10% en 2021 a más del 40% para 2030”.

Además, destaca cómo están evolucionando las redes neuronales de aprendizaje profundo, proporcionando nuevas capacidades a aplicaciones como el reconocimiento facial, el diagnóstico médico y la conducción autónoma, entre otras. Esto se ha logrado gracias al desarrollo de los modelos matemáticos de inteligencia artificial, que son cada vez mayores y más complejos, y se entrenan con conjuntos de datos cada vez mayores y mejor escogidos.

Esto está dando lugar a nuevos casos de uso en la vida real, revolucionando campos como la robótica, el análisis de datos destinado a aplicaciones de uso personal y empresarial o la conducción autónoma, que requerirá capacidades de IA para realizar su trabajo con la eficacia y seguridad necesarias. En el futuro cercano estas tareas deberán realizarse apoyándose en semiconductores diseñados específicamente para ejecutar modelos de IA, que estarán presentes en todo tipo de dispositivos e infraestructuras tecnológicas.

Los investigadores de GlobalData dicen que actualmente la mayor parte del desarrollo de estos chips se basa en el rediseño de arquitecturas clásicas de microprocesadores. Esto está permitiendo optimizar conjuntos de instrucciones para realizar operaciones de álgebra lineal, usar tipos de datos compactos y permitir un paralelismo masivo. Además, los fabricantes están integrando memoria en el propio chip para ampliar descargar tareas básicas de las CPU y GPU mediante la computación en memoria.

Pero están surgiendo arquitecturas informáticas innovadoras, como los chips neuromórficos y los computadores cuánticos, que se basan en principios muy diferentes y darán lugar a grandes avances aún por descubrir. En la carrera por el desarrollo de estas nuevas tecnologías están compitiendo las principales potencias, pero los conflictos comerciales como el de Estados Unidos y China o el que se ha generado con Rusia podrían suponer un freno a este progreso.

En este sentido, Bori dice que esta disputa tiene implicaciones negativas para el progreso global de la tecnología de semiconductores de IA. Y comenta que en su empresa creen que “China desempeñará un papel de liderazgo en IA, debido a su liderazgo en software de IA y tecnología IoT, y su progreso en la fabricación de chips de gama baja. Sin embargo, a menos que China resuelva su acceso a la tecnología de litografía ultravioleta extrema (EUV), actualmente bloqueada indirectamente por las sanciones de EEUU, es probable que tenga problemas con el desarrollo de la inteligencia artificial en los centros de datos y, muy probablemente, con los vehículos autónomos”.