Uma rápida análise do cenário atual de semicondutores mostra que o setor é dominado por poucos players, tornando o design de chips personalizados uma área de custos altíssimos e prazos longos. Na verdade, projetar um sofisticado sistema em chip (SoC) de IA atualmente exige facilmente centenas de milhões de dólares e anos de P&D, com uma análise estimando que o desenvolvimento de um grande chip de 2 nm pode chegar a US$ 725 milhões, enquanto até mesmo um SoC de 5 nm “relativamente sofisticado” pode custar bem mais de US$ 500 milhões.
ChipForge, o primeiro projeto descentralizado de design de chips do mundo, impulsionado pelo ecossistema TATSU, visa quebrar esse padrão ao abrir o campo do design de chips para uma comunidade global de colaboradores, principalmente por meio da fusão de incentivos no estilo blockchain com hardware open-source (transformando assim o desenvolvimento de chips em um jogo competitivo, porém colaborativo).
Como parte de sua oferta principal, os “mineradores” podem submeter projetos de hardware para desafios definidos, após os quais validadores pares podem usar ferramentas industriais de EDA (Automação de Design Eletrônico) para verificar funcionalidade, temporização, consumo de energia e área. O resultado é um marketplace de inovação colaborativa, onde engenheiros do mundo todo podem cocriar e aprimorar componentes de chips open-source.
Ainda mais importante, essa abordagem em rede aborda o dilema do “Edge AI”, onde dispositivos desde celulares até sensores IoT estão cada vez mais em busca de chips de IA mais inteligentes e eficientes.
Descentralizado por design
No seu núcleo, o ChipForge oferece uma sub-rede baseada em blockchain (Subnet SN84 no Bittensor), permitindo que mineradores compitam no design de componentes reais de silício. Na prática, isso significa que a plataforma emite desafios periódicos (por exemplo, um bloco ALU ou um acelerador neural) para os quais os participantes interessados podem baixar especificações e submeter projetos RTL (Verilog).
Validadores, equipados com toolchains EDA containerizados (Verilator, Yosys, OpenLane), podem posteriormente sintetizar, simular e realizar o place-and-route em cada submissão, calculando métricas padronizadas de funcionalidade, desempenho, área e consumo de energia (com apenas o projeto com maior pontuação recebendo recompensas na forma de tokens alpha).
Como resultado, o ChipForge garante acessibilidade global, permitindo que qualquer desenvolvedor qualificado participe de um desafio e projete um novo módulo de chip, quebrando as barreiras geográficas e institucionais da P&D tradicional de silício. E como cada submissão é avaliada por critérios idênticos, apenas projetos realmente otimizados avançam.
Os resultados falam por si
Embora ainda jovem, o ChipForge já alcançou marcos impressionantes, sendo o primeiro grande sucesso da rede a conclusão de um núcleo de processador RISC-V completo com capacidades criptográficas. Ele incluiu uma ISA base de inteiros de 32 bits mais as extensões M (multiplicação/divisão), C (instruções compactadas) e K (cripto) (além de criptografia/decodificação AES integrada e hashing SHA).
Além disso, o projeto também estabeleceu com sucesso uma infraestrutura de desenvolvimento robusta. A equipe implantou recentemente uma “plataforma pronta para produção, suportando execução concorrente de desafios” e servidores EDA containerizados, garantindo que todos os projetos passem por pipelines padrão da indústria.
Importante ressaltar que a tokenomics do ChipForge recompensa apenas os melhores projetos, então as equipes de mineração são incentivadas a focar em soluções enxutas e eficientes, uma filosofia que deu origem a um ciclo de design centrado na comunidade.
Acelerando a inovação em ‘Edge-AI’
O momento do surgimento do ChipForge não poderia ser melhor, já que a demanda por Edge AI (ou seja, tecnologia onde algoritmos de machine learning são processados diretamente no dispositivo) disparou para impressionantes US$ 733 bilhões. Até mesmo as principais empresas de nuvem e dispositivos apostaram em soluções de silício personalizadas, com Google, Amazon, Microsoft e NVIDIA adotando ISAs abertas.
Assim, para bilhões de smartphones, wearables, robôs autônomos e câmeras habilitados para edge, o ChipForge abordou questões persistentes relacionadas à eficiência energética e latência, ao mesmo tempo em que se prepara para objetivos ainda mais ambiciosos no curto prazo. Para começar, a empresa pretende mover projetos de protótipos FPGA para silício real (aproveitando programas como os shuttles OpenMPW do Google), enquanto expande seus recursos de segurança para a era pós-quântica.
Nesse sentido, seu núcleo RISC-V atual já integrou funções criptográficas críticas (AES, SHA), com a equipe planejando adicionar criptografia resistente a quântica em projetos futuros. Portanto, com as vendas de chips de IA crescendo mais de 15% ao ano nos próximos 3 anos, o modelo do ChipForge pode muito bem se tornar o “lar” dos processadores de IA embarcados da próxima geração, conectando o movimento open-source em andamento com o estado da arte da tecnologia de silício. Tempos interessantes pela frente!
