Le principali sfide dell'IA: 20 aziende protagoniste

In pieno sviluppo, l'IA deve confrontarsi costantemente con nuove sfide che rivelano nuovi attori importanti del settore. Pertanto, le problematiche di oggi potrebbero aiutarci a trovare le star di domani.

Come in qualsiasi sviluppo tecnologico, i progressi dell'intelligenza artificiale sono accompagnati da una serie di sfide. Oggi l'IA deve fare i conti con volumi di dati sempre più grandi e con esigenze di velocità di esecuzione sempre più elevate. Tre sfide diventano quindi centrali: il calore, la gestione dei flussi di dati e l'efficienza energetica. Ecco quattro tecnologie che offrono soluzioni concrete a questi problemi e le aziende che sembrano meglio posizionate in questi ambiti.

La fotonica su silicio

La fotonica su silicio (o SiPh) indica l'applicazione della fotonica ai semiconduttori in silicio. Il principio: sostituire i cavi in rame, tecnicamente limitati, con collegamenti ottici in grado di trasmettere i dati tramite lunghezze d'onda infrarosse. È in questo campo che interviene in particolare l'ottica co-packaged, o CPO. Un po' come il passaggio dall'ADSL alla fibra ottica per Internet, questa tecnologia consentirebbe di trasmettere una maggiore quantità di dati, limitando il riscaldamento e il consumo energetico. Una promessa che sta già attirando i giganti del settore.

• Intel ha presentato il primo chiplet ottico bidirezionale completamente integrato, co-packaged con un processore Intel, in grado di trasmettere 4 Tb/s su fibra ottica fino a 100 metri. Una tecnologia pensata per rispondere alle crescenti esigenze delle infrastrutture IA, sia in termini di larghezza di banda che di efficienza energetica.
• Cisco sta adottando una doppia strategia: da un lato, moduli ottici plug-in ad alta velocità; dall'altro, un lavoro attivo sull'integrazione diretta di moduli ottici negli ASIC degli switch, ovvero la famosa tecnologia CPO.
• Broadcom, leader nel settore dei chip di comunicazione, è un attore imprescindibile della fotonica su silicio. Ha già integrato questa tecnologia nei suoi chip Tomahawk, con switch Ethernet Bailly che incorporano otto motori ottici, per una densità e un'efficienza di banda massima.
• Marvell, in ritardo su altri segmenti, sta investendo pesantemente in motori fotonici integrati, in grado di sostituire le interconnessioni elettriche tradizionali con soluzioni ottiche più efficienti.
• Nvidia ha approfittato del GTC 2025 per presentare due gamme di switch di rete fotonica (Spectrum-X Photonics e Quantum-X Photonics), che integrano la tecnologia CPO e fondono componenti elettronici e ottici in un unico dispositivo.
• Lumentum Holdings, pure player del settore ottico, ottiene l'80% dei propri ricavi dal cloud e dalle reti. Il suo catalogo comprende in particolare ricetrasmettitori e gestori di lunghezza d'onda..

La quarta generazione di HBM

I chip HBM (High Bandwidth Memory) sono diventati essenziali nello sviluppo dell'IA. Integrati nelle GPU per costituire le moderne schede grafiche, rispondono alla crescente esigenza di elaborazione massiva dei dati. Tre grandi attori si contendono la prima convalida da parte di Nvidia di un chip HBM di quarta generazione.

• SK Hynix, progettista del primo chip HBM nel 2013 e oggi leader del settore, sta vivendo un momento di grande dinamismo, con un +70% negli ultimi tre mesi.
• Micron, a lungo considerato un outsider, sembra ora in grado di competere con il colosso coreano. La sua quotazione in Borsa, cresciuta del +75% nello stesso periodo, riflette una posizione consolidata nella competizione.
• Samsung, con un solido settore memoria, si trova a dover recuperare terreno. La sua dinamica è più lenta, ma potrebbe invertire la tendenza con un cambio di strategia.

Tecniche di packaging avanzate

Acquistare un chip H100 di Nvidia non significa solo acquistare una GPU, ma una scheda completa che riunisce GPU, memoria HBM, connettore PCI Express e altri componenti. Questo insieme richiede un confezionamento tecnico di altissimo livello, poiché influisce direttamente sulla dissipazione termica, sulla larghezza di banda e sul consumo. Diverse aziende si stanno specializzando in questo aspetto decisivo della produzione.

• TSMC ha sviluppato la tecnologia CoWoS, che sovrappone diversi chip di memoria in prossimità del processore. L'obiettivo: ridurre la latenza, migliorare la dissipazione termica e aumentare la larghezza di banda. Una struttura molto ben progettata.
• Intel punta sulle sue tecnologie EMIB e Foveros, che consentono di assemblare chiplet come un puzzle 3D. Di fronte alla fine del scaling tradizionale, questo packaging modulare rappresenta uno dei suoi assi nella manica contro TSMC.
• Amkor offre un'ampia gamma di tecnologie avanzate. Il System-in-Package (SiP) consente di integrare processori, memorie e antenne in un unico modulo. Il Flip Chip garantisce una migliore dissipazione termica e il Wafer-Level Packaging (WLP) consente una miniaturizzazione spinta. Infine, gli stack 2.5D/3D potenziano le prestazioni nelle applicazioni IA e nei veicoli autonomi.
• ASE Technology, gigante taiwanese del packaging e del test di chip, utilizza diverse tecniche avanzate: Fan-Out, 2.5D/3D IC e SiP. Approcci ormai indispensabili nell'IA, nei chiplet e negli smartphone.
• JCET, uno dei leader cinesi del settore, sta sviluppando XDFOI, la propria versione del fan-out ad alta densità, ideale per l'IA e l'automotive. L'azienda punta anche sul SiP e sul packaging 2.5D/3D, producendo al contempo moduli RF con antenne integrate adatti al 5G e all'IoT

Soluzioni di raffreddamento

Con GPU sempre più potenti e sollecitate, il raffreddamento diventa una sfida critica. Interviene a diversi livelli: nel cuore stesso del chip, nei rack che li ospitano e nell'ambiente globale del data center. Ecco alcuni nomi da tenere d'occhio.

• Asetek, azienda danese specializzata nel raffreddamento a liquido, progetta sistemi che sostituiscono le ventole con l'acqua per una migliore dissipazione del calore. La sua tecnologia di punta, il raffreddamento diretto sul chip (D2C), è destinata in particolare ai server IA.
• Schneider Electric, orgoglio francese fondato nel 1836, offre soluzioni complete, dall'alimentazione al raffreddamento a liquido, attraverso il suo marchio Motivair. Propone inoltre una suite software (EcoStruxure) per monitorare e ottimizzare in tempo reale l'efficienza energetica delle infrastrutture.
• Vertiv, azienda americana fondata nel 2016, fornisce apparecchiature di raffreddamento diretto o a immersione (CoolCenter Immersion, CoolChip CDU) e soluzioni ibride. I suoi prodotti sono accompagnati da strumenti di monitoraggio software e servizi di installazione e manutenzione.
• Carrier, altro attore americano specializzato nel raffreddamento industriale, offre gruppi frigoriferi, soluzioni di recupero del calore e una piattaforma software, QuantumLeap, dedicata all'ottimizzazione termica in tempo reale.
• Infine, Dell non si accontenta dei suoi PC: progetta server PowerEdge e rack “Integrated Rack Scalable Systems” per l'IA ad alta densità. Raffreddamento ad aria (Smart Flow), liquido diretto al chip (DLC), cattura termica completa con la porta PowerCool eRDHx: l'azienda spinge al massimo l'ottimizzazione energetica, con fino a 192 GPU Blackwell Ultra per rack.