Legge di Huang: il paradigma NVIDIA soppianterà Moore?

Dimenticate la legge di Moore: il nuovo paradigma per la crescita della tecnologia è la legge di Huang, almeno secondo lo chief scientist di NVIDIA Bill Dally. Durante il discorso di apertura al raduno annuale di ingegneri di chip e sistemi ‘Hot Chips’, disponibile online, l’ingegnere ha descritto il cambiamento radicale nel modo in cui le prestazioni dei computer verranno erogate nei prossimi decenni.

La sua analisi, o per meglio dire lezione, è stata riassunta e pubblicata sul blog di Nvidia e lì definita proprio ‘legge di Huang’, dal nome del manager taiwanese Jen-Hsun Huang cofondatore della società di processori grafici. L’espressione a dire la verità non è nuova. È diffusa almeno dal 2018, ed è diventata di pubblico utilizzo quando il Wall Street Journal ne scrisse nel 2020.  

Le leggi in questione spiegano, in breve, come accelera la tecnologia. Seguire i dibattiti che si creano tutt’attorno è molto utile per immaginare gli sviluppi dell’economia nell’immediato futuro. La rapidità dell’evoluzione tecnologica determina anche la rapidità della nostra capacità di coglierne le opportunità.

La (presunta) fine della legge di Moore

Sono ormai diversi anni che secondo i più la validità della legge di Moore, per molti anni la principale formulazione in grado di spiegare il miglioramento progressivo dei computer, sarebbe in caduta libera.

Trattandosi di una legge empirica basata su osservazioni iniziate decenni fa, è naturale che l’evoluzione della tecnologia umana ne abbia indebolito la tenuta. La sua tesi di fondo, ossia l’accelerazione esponenziale della capacità di calcolo, è tendenzialmente ancora valida. Quello che cambia è come questo concetto può essere declinato oggi. La legge formulata da Gordon Moore e Robert Noyce (a cui negli anni sono stati aggiunti altri due segmenti relativi a costi e energia) sostiene che la complessità di un microcircuito, misurata tramite il numero di transistor per chip, raddoppia ogni 18 mesi e quadruplica quindi ogni 3 anni. Per rendere valida questa legge, essenziale è il concetto di “miniaturizzazione dei transistor”, in quanto è il principale fattore che consente di aumentare il numero di transistor su un singolo chip.

Ma più gli anni passano più il grosso della comunità scientifica è tendenzialmente concorde nell’asserire che i transistor non potranno essere miniaturizzati ancora per molto tempo. I costi per farlo crescono sempre più, la riduzione continua comporta problemi di sicurezza e affidabilità e soprattutto esistono dei logici limiti fisici alla miniaturizzazione.

Così la legge che ha guidato il progresso dell’informatica per decenni sancendo il conseguente aumento esponenziale delle prestazioni dei computer si avvia a perdere la sua caratteristica principale divenendo in obsoleta. Secondo i più potrebbe arrivare alla fine del suo ciclo ‘naturale‘ entro lo scadere di questo decennio.

Il nuovo paradigma

È qui che entra in gioco la nuova ‘legge di Huang‘. Questa sostanzialmente partirebbe dal punto in cui quella Moore è costretta a fermarsi. I suoi fautori sostengono che le prestazioni dei computer continueranno a migliorare a un ritmo costante anche dopo i sopraggiunti limiti della legge precedente, senza dunque la necessità di ridurre i transistor.

Questo è possibile perché oggi gli ingegneri informatici hanno accesso a nuovi modi per migliorare le prestazioni dei computer che non comportino necessariamente l’ulteriore miniaturizzazione. Nuovi algoritmi e architetture di elaborazione, tecnologie di memoria e comunicazione più efficienti, nuove tecniche di ottimizzazione dei software: tutti elementi che contribuiscono in modo sostanziale. E il paradigma è destinato a modificarsi con estrema rapidità: secondo il CEO di Google Sundar Pichai la potenza di calcolo relativa all’intelligenza artificiale raddoppia attualmente ogni sei mesi, un pattern che influenza inevitabilmente tutto il resto della progressione tecnologica.

Nuovi chip, nuove innovazioni

Da un certo punto di vista è sbagliato sostenere che la legge di Huang soppianterà la legge di Moore; il passaggio tra l’una e l’altra andrebbe più visto come uno spontaneo passaggio di testimone graduale.

Ed è importante specificare che, a differenza delle basi empiriche che sostengono la legge di Moore, la legge di Huang è ancora solo una previsione. Solo il tempo potrà confermare la sua correttezza.

Quel che è certo è che ogni nuova generazione di chip e sistemi richiede nuove innovazione.

Durante il suo intervento Bill Dally ha sottolineato anche che la nuova dinamica nella progettazione dei computer sta alimentando gli entusiasmi dei professionisti che se ne occupano, in un trend virtuoso.

“È un momento divertente per essere un ingegnere informatico – ha dichiarato – Ci sono così tante opportunità per risolvere problemi difficili e creare nuove tecnologie che possono migliorare la vita delle persone. A NVIDIA abbiamo al momento le opportunità che desideriamo di più: essere parte di una squadra vincente e lavorare con persone intelligenti su progetti che hanno un impatto“.

Enunciati aziendali

Occorre poi tenere presente un elemento di profonda rilevanza: le leggi della tecnologia funzionano spesso come strategie di posizionamento sul mercato per le aziende leader. C’è un’unica compagnia nel mondo del tech che anche in tempi recenti vede nella legge di Moore il futuro dello sviluppo tecnologico: Intel, i cui fondatori furono proprio i padri della formulazione. Per l’azienda non è solo un enunciato scientifico, è una vera e propria Vision aziendale. Lo stesso si può dire della legge di Huang, che si sta imponendo come emanazione di Nvidia.

Le leggi del tech sono formulazioni provenienti dai mercati e ‘prestate’ successivamente al mondo dell’accademia; probabilmente, oltre che con la tecnologia, molto hanno a che fare anche con il mantenimento degli status quo.