O que são chips de inteligência artificial? Entenda a tendência tecnológica

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Chips de inteligência artificial são unidades centrais de processamento (CPU) que utilizam a tecnologia em sua central. Isso elimina a necessidade de conexão externa para processar comandos, já que geralmente chips comuns utilizam um sistema em nuvem. A estrutura deles é semelhante a de outros semicondutores: são pequenos pedaços de silício com milhões de circuitos internos instalados.

Os processadores dedicados exclusivamente ao suporte de algoritmos precisam de componentes especializados. Com isso, os chips terão melhores níveis de desempenho, mas sem aumentar a quantidade de energia necessária para isso.

Devido aos recursos de processamento paralelo, os chips de IA podem lidar de forma rápida e eficaz com grandes conjuntos de dados. Isso permite que múltiplas tarefas sejam executadas simultaneamente. As redes impulsionadas pela tecnologia também podem utilizar as informações disponíveis ao aprender ou concluir determinadas atividades.

Nvidia, AMD e Samsung são as principais fabricantes de chips de inteligência artificial atualmente. Inclusive, no dia 21 de fevereiro de 2024, a Intel também anunciou uma nova divisão que fabricará a tencologia por encomenda — pelo menos por enquanto. Por trás de marcas como a Nvidia, que é a atual líder em hardware no segmento, há outras gigantes como a TSMC.

A fabricante taiwanesa é a maior do mundo e tem entre os clientes outras companhias como a Apple e a Qualcomm. Essas marcas terceirizam sua produção para a empresa asiática, que se tornou uma aliada e uma concorrente ao mesmo tempo. A TSMC produz cerca de 92% dos microchips mais avançados da Nvidia, por exemplo.

A empresa protagoniza um embate que promete pautar os rumos da industrialização ao longo da década, a “Guerra dos Chips”, travada entre Estados Unidos e China. Temendo perder a hegemonia para o país asiático, os Estados Unidos fizeram sanções globais para impedir a transação de países com o mercado chinês

A última decisão envolve Taiwan, sede da TSMC, que produz 90% dos chips do mundo. Nesse sentido, o presidente dos Estados Unidos, Joe Biden, anunciou que seus países parceiros de comércio estão proibidos de exportar para a China, o que inclui Taiwan. O governo chinês, porém, considera que a cidade faz parte de seu território.

Os chips são o coração das engrenagens dos mais variados equipamentos, das máquinas de lavar aos mísseis. A tecnologia, por exemplo, já está presente no cotidiano, e são vez mais utilizados em novas versões dos aparelhos, como é o caso do iPhone X.

Pesquisadores também utilizam a IA na forma de chips cerebrais para recuperar movimentos e fala em alguns pacientes. Pat Bennett, de 68 anos, conseguiu voltar a se comunicar por meio da fala depois de perdê-la por conta de uma esclerose lateral amiotrófica (ELA). Já Keith Thomas, 45, que ficou tetraplégico após uma queda, recuperou os movimentos com a implantação da tecnologia no cérebro.

Os chips de IA estão por trás de smartphones, Smart TVs, dispositivos como a Alexa e aplicativos. O processamento também está por trás dos algoritmos de recomendação e relevância, mecanismo chave para o funcionamento da internet atualmente. Com isso, é possível analisar o comportamento do usuário, para impulsionar a experiência ou sugerir conteúdos relacionados.

As fabricantes de computadores também buscam adotar cada vez mais as soluções de IA para os seus dispositivos. Enquanto os computadores da Apple já utilizam o semicondutor da marca, o Neural Engine, a Microsoft deve seguir a tendência. Em 2024, a previsão é de que 20% dos computadores com Windows vendidos tenham processadores com núcleos dedicados à execução de tarefas com inteligência artificial.

NPUs são o novo mecanismo de processamento construído para lidar com a atividade da IA. Elas agem como uma rede neural, apresentando maior desempenho em comparação com CPUs clássicas, além de uma maior velocidade.

A NPU assume as tarefas da IA para que a CPU continue com suas demandas, sendo responsável pela eficiência energética de todo o conjunto do chip. Elas podem processar múltiplas operações simultaneamente, o que é essencial para lidar com as grandes quantidades de dados e cálculos complexos envolvidos.

Há várias preocupações que permeiam a utilização da IA. No caso dos chips, o processamento adiciona uma camada de proteção aos dados do usuário, já que a tecnologia não apresenta nenhum tipo de conexão externa. Ou seja, como a IA fica integrada ao dispositivo, os dados não precisam ser encaminhados a um sistema de nuvem para concluir alguns tipos de processamento.

Algumas discussões sobre a finalidade de implantes de chips de IA esquentam o debate sobre segurança. A Neuralink, por exemplo, tem a premissa de “aproximar a relação entre inteligência artificial e humanos”. Apesar de a empresa de Elon Musk contribuir para pesquisas que visam tratar distúrbios como Parkinson, ELA e paralisias cerebrais, produtos que oferecem "habilidades" como o telepatia geram desconfiança.

O microchip processa e transmite sinais eletrônicos para computadores e celulares. Para implantar o dispositivo, é necessário abrir o crânio do paciente com uma cirurgia invasiva. Com ele, a startup espera que seja possível realizar tarefas como controlar um mouse ou enviar uma mensagem de texto apenas com os pensamentos.

Com informações de Neuralink e TSMC