A revitalização de tudo: a lei do microcosmo

Da Casa Branca de Ronald Reagan aos centros do socialismo francês, dos discursos dos liberais democratas às páginas da Economista, Uma suposição sobre a tecnologia dos EUA se manteve firme há muito tempo: um ativo americano fundamental é a cultura de startups do Vale do Silício e centros similares de empreendedorismo. No final da década de 1980, no entanto, os arautos do empreendedorismo como a chave para a competitividade americana enfrentaram um sério constrangimento. Os líderes do próprio Vale do Silício protestaram dizendo que, longe de ser um ativo, a cultura de startups havia se tornado a maior fraqueza da indústria americana em competir com o Japão. O presidente da Intel, Gordon Moore, denunciou os financiadores de capital de risco como os “capitalistas abutres” da Sand Hill Road, o calçadão de fundos de risco de Palo Alto. O presidente da Intel, Andrew Grove, acrescentou que sua empresa foi ameaçada tanto por Wall Street quanto pelo Japão. Segundo ele, não apenas os abutres e caçadores de talentos americanos atacaram seus melhores funcionários, mas também o mercado de ações avaliou as fantasias e fantasias dos desertores da Intel em muitas vezes o valor dos verdadeiros chips e conquistas da própria Intel. Em um encontro memorável em uma conferência da Dataquest, Jerry Sanders, presidente da Advanced Micro Devices, confrontou Pierre Lamond, que já foi uma figura importante na National Semiconductor e agora um importante capitalista de risco. “Você levou meus melhores caras para Cypress”, cobrou Sanders, “e eles ganharam 3 milhões no ano passado com 14 milhões em vendas. RAMs estáticas rápidas. Um grande negócio. As RAMs estáticas não são exatamente uma grande inovação. [A Intel os apresentou em 1972.] Mas até agora, tudo bem. O problema é o que eles farão a seguir. Eles são bem-sucedidos por estarem concentrados. Mas todas essas pequenas empresas querem crescer, e isso significa perder o foco. Depois dos primeiros 50 milhões, acredite, fica muito mais difícil. Você não pode encher grandes fábricas com produtos de nicho. Até agora, essas empresas acabaram de enganar as grandes empresas sem contribuir com nada significativo.”1 Lamond tentou rir das reclamações de Sanders e de outros como meramente a maquilhagem de idosos que querem que o mundo pare de girar assim que chegarem ao topo. Essa é uma resposta compreensível dos jovens empreendedores de hoje. Mas em meio à carnificina de microchips no final dos anos 1980, com os japoneses avançando em algumas medidas de participação de mercado, as respostas fáceis levantam a questão. Os líderes das principais empresas do Vale do Silício estavam trazendo uma mensagem séria: no futuro, o sucesso dependeria da cooperação e do capital barato, do planejamento e do conhecimento político, do emprego vitalício e da pesquisa governamental. Para os empreendedores, era como se Julius Erving tivesse abordado Michael Jordan e o informado solenemente de que sua carreira no basquete acabaria, a menos que ele aprendesse a não pular. Enfraquecidas pelo “empreendedorismo crônico” (cunhado por Robert Reich, de Harvard), dizia a teoria, muitas empresas de semicondutores estavam à beira da catástrofe. “Os japoneses estão destruindo sistematicamente a indústria dos EUA, peça por peça”, afirmou Grove. “Estamos em um clássico de demolição e alguns de nós vão morrer.” Para os patriarcas do Vale do Silício, o remédio foi a intervenção do governo dos EUA para remodelar e subsidiar o setor. Suas ideias deram frutos na Sematech, um consórcio de pesquisa e desenvolvimento de fabricação de chips financiado em metade pela indústria e metade pelo governo. Embora a Sematech pudesse ajudar os fabricantes dos EUA atualmente prejudicados pelas prioridades não comerciais do Pentágono e pelas demandas de pessoal, a ideia de política industrial parecia justificar os principais estudiosos da esquerda. Figuras como Reich, Lester Thurow, do MIT, e Chalmers Johnson, de Berkeley, há muito afirmam que, seja na mobilização para a guerra ou para a paz, o governo quase sempre desempenha o papel principal na evocação, desenvolvimento e financiamento de novas tecnologias. Os empreendedores podem atuar melhor como fornecedores de nicho ou subcontratados para grandes corporações. Diante do sucesso do Vale do Silício, avançando com força cada vez maior à medida que os negócios governamentais diminuíam, seus argumentos não pareciam convincentes. No final da década de 1980, no entanto, um novo grupo de analistas mais sofisticados surgiu para reforçar o argumento — principalmente um jovem acadêmico do MIT chamado Charles Ferguson, que surgiu como a Cassandra vocal da microeletrônica americana.2 Ex-consultor da IBM e da LSI Logic, Ferguson mostra um conhecimento profundo do setor de computadores e do setor de semicondutores. Seu caso contra empreendedores americanos está cheio de convicção e autoridade. Sua conclusão é nítida. Ecoando Grove, Sanders e Charles Sporck, presidente da National Semiconductor, ele declara que, sem uma ação governamental urgente e decisiva, os produtores americanos de semicondutores não podem competir nos mercados globais. As empresas comerciais de semicondutores dos EUA perecerão e a produção dos EUA será reduzida a algumas fábricas especializadas na IBM, na AT&T e em outras grandes empresas que fornecem chips exclusivamente para uso próprio. Como os semicondutores formam o coração de todas as tecnologias avançadas de computação, telecomunicações e defesa, o fracasso da microeletrônica dos EUA prejudicará a economia americana e ameaçará a defesa nacional. Com um olhar cínico, mas astuto, Ferguson descreve o ciclo de vida de uma startup típica no setor da informação americano: começa com a separação de uma grande empresa, geralmente de uma equipe inteira (incluindo engenheiros, executivos e profissionais de marketing) atraída por perspectivas de riqueza muito além do que seu empregador pode oferecer. Da Sand Hill Road, eles ganham um investimento de até $ 20 milhões. Eles alugam equipamentos, escritórios e, às vezes, até uma fábrica. Eles contratam engenheiros e trabalhadores adicionais de outras empresas. Com esforço e comprometimento frenéticos, eles lançam um novo dispositivo — um sistema CAD, uma memória não volátil, um chip específico para aplicativos, uma unidade de disco rígido — baseado principalmente no trabalho de seu antigo empregador e competitivo com sua linha de produtos. Enfraquecida por sua deserção, a grande empresa não consegue responder rapidamente. O novo dispositivo supera todos os outros no mercado e gera pedidos massivos, que a startup não consegue atender. Mas a “ajuda” está a caminho. Uma horda de imitadores, também financiada por capital de risco (54 fabricantes de unidades de disco, 47 empresas de conjuntos de portas, 25 fabricantes de estações de trabalho e 11 fabricantes de memória não volátil), entra no mercado. A startup em questão luta para se diversificar e escapar da debandada. As despesas disparam. É necessário financiamento mezanino por parte dos fundos de risco. Eles estão profundamente comprometidos em negar isso; a startup recebe vários milhões a mais. A empresa oscila, mas se apega à liderança. Finalmente, se tudo correr bem, a empresa finalmente obtém um pequeno lucro trimestral e, com o entusiasmo faminto de capitalistas de risco, subscritores, advogados, contadores e consultores, realiza uma oferta pública. No entanto, já existem deserções importantes. Em parte impulsionada por eles, a concorrência — sejam outras startups ou grandes players — se tornou mais poderosa. A nova empresa avança sem medo, expandindo suas capacidades de fabricação e seu esforço de marketing. O investimento total sobe para $ 200 milhões. Mas o clima mudou decisivamente. O preço das ações está caindo e o frenesi inicial de trabalho diminuiu. Acionistas insatisfeitos iniciam uma ação coletiva, alegando que foram enganados pelo prospecto e exigindo vários milhões em indenização. (Eles, ou pelo menos seus advogados, entenderão.) Para adicionar injúria ao insulto, a Hitachi e a Toshiba estão ameaçando entrar no mercado. Os fundos de risco encontraram uma nova moda; Wall Street está entediada com semicondutores ou CAD; os melhores engenheiros ficam inquietos enquanto observam sombriamente os valores de suas opções de ações caírem. Quase da noite para o dia, a empresa começa a envelhecer e os milionários do papel que a dirigem ficam subitamente mais pobres. Eles estão endividados e o IRS está atacando alguns de seus abrigos fiscais, usados anos antes. Eles estão atrasando os prazos para a próxima geração de produtos, as hipotecas de suas casas em Los Altos e até mesmo os próximos pagamentos em seus cartões de crédito platina. Desesperados por mais fundos, negados nos Estados Unidos, eles se voltam para o exterior. Outra forma de dizer isso é dizer que eles decidem se vender. Eles resolvem colocar sua empresa — principalmente as novas tecnologias que ela possui — no mercado. Nos últimos anos, muitas startups americanas realmente se venderam para a Ásia quando as coisas ficaram difíceis. O sistema americano diz: “E daí?” Mas Ferguson diz que isso é desastroso. Ao vender onde estão os compradores, Japão ou Coréia, os empreendedores não estão vendendo apenas seus próprios ativos; eles estão vendendo os ativos públicos da América. Incorporados no negócio não estão apenas o trabalho e a engenhosidade dos proprietários, mas também o valor de sua experiência em uma grande empresa, o valor dos danos causados a ela após a separação e o valor da pesquisa subsidiada conduzida em universidades dos EUA. Além disso, há o valor das licenças, patentes, padrões e arquiteturas incorporados ao produto e uma vantagem no mercado dos EUA. Finalmente, há o valor dos subsídios do código tributário que favorecem empresas pequenas e em crescimento que podem mostrar ganhos de capital, despesas de P&D, transferências de perdas fiscais e créditos fiscais de investimento em rápido crescimento. E embora as grandes corporações explorem os benefícios fiscais de forma mais massiva e engenhosa do que as pequenas, a maioria das alegações de Ferguson são plausíveis, se exageradas. O “subsídio” para ganhos de capital, por exemplo, agora é uma penalidade proporcional à inflação. De qualquer forma, as vantagens fiscais do capital de risco aumentam um pouco os custos de empresas estabelecidas de todos os tamanhos que precisam licitar terras, mão de obra, equipamentos e capital contra as startups. Pessoas treinadas se tornam menos valiosas (se aprenderem algo especial, podem sair) e também mais caras (podem ameaçar sair). Embora todo o setor deva compartilhar os custos do setor de startups, de acordo com Ferguson, a economia dos EUA obtém poucos benefícios compensatórios. Ferguson não se contenta meramente em criticar os empreendedores dos EUA; ele tem um argumento muito maior a apresentar. Não é culpa dos empreendedores traírem seu país e sua indústria. É culpa dos limites paralisantes da economia do laissez-faire. A otimização pessoal não é ideal para o país e para o setor. O interesse próprio do empreendedor conduz, como por uma mão invisível, tanto à riqueza das pessoas quanto à pobreza das nações. Isso nem sempre foi verdade, reconhece Ferguson. Houve um tempo em que os jogadores podiam pular e mergulhar em Wall Street sem prejudicar o setor. Mas, independentemente dos sucessos históricos, o empreendedorismo americano agora entra em conflito com as tendências mais profundas e poderosas da tecnologia da informação. No passado, as indústrias de semicondutores, computadores, telecomunicações e defesa podiam prosseguir separadamente, lideradas por pequenas empresas. Mas com o aumento da densidade de chips para milhões de transistores, os circuitos integrados agora abrangem sistemas inteiros. Reunindo os mundos antes separados de computadores, automação industrial e telecomunicações, esses sistemas exigem recursos técnicos, financeiros e até políticos que as pequenas empresas não conseguem reunir. De acordo com Ferguson, essas mudanças surgem de uma lei básica da tecnologia da informação. Em design, montagem, treinamento, teste, rede ou marketing, os custos aumentam com a complexidade e a complexidade aumenta com o número de objetos a serem gerenciados. Por exemplo, o número de conexões entre os nós de uma rede aumenta pelo quadrado do número de nós. Essa regra se aplica sem remorsos, seja à proliferação de transistores em chips de alta densidade, de componentes em sistemas computacionais complexos, de linhas em código de software, de terminais em uma rede de processamento de dados ou de interação humana no chão de fábrica. A complexidade inunda todos os sistemas feitos de um grande número de componentes simples, como a indústria americana de semicondutores produzida em seu apogeu. Além disso, como Ferguson poderia acrescentar, a mesma lei se aplica aos semicondutores empresas, que, por sua vez, compreendem um sistema industrial de componentes descoordenados e de base restrita. Este sistema será subitamente inundado por uma onda tsunâmica de complexidade. A única resposta, afirma Ferguson, é a hierarquia: regras competitivas, interfaces modulares e padrões do setor impostos de cima para baixo. Esse tema é familiar aos seguidores dos pioneiros do design Carver Mead e Lynn Conway, bem como aos observadores do setor que também recomendaram abordagens de cima para baixo como resposta ao problema da complexidade do design de eletrônicos. Ferguson, no entanto, não está falando apenas em projetar um chip ou um computador, mas em projetar uma indústria ou mesmo uma economia. A modularidade e a hierarquia devem ser forçadas de cima para baixo. Eles exigem regras e padrões para orientar os produtores de futuros módulos e sistemas conectáveis. Eles exigem o controle de grandes corporações e governos. O alto custo do desenvolvimento de padrões inflige grandes penalidades ao líder do setor. Deve fazer o esforço técnico para determinar os padrões e o esforço político para impô-los. Esses esforços expandem os mercados e reduzem os preços para todo o setor. Mas em um mercado fragmentado, os custos não podem ser recuperados. A menos que o governo ou o poder do oligopólio discipline o setor, as empresas que pagam por esses padrões e arquiteturas se tornam alvos fáceis de rivais que podem evitar esses custos. Em tecnologia da informação, o tio Sam tem sido o alvo fácil. Quase todos os padrões e arquiteturas em hardware, software e interfaces de rede se originaram nos Estados Unidos, principalmente com a IBM e a AT&T (ou sob seu patrocínio). Coletivamente, esses padrões custam dezenas de bilhões de dólares para serem desenvolvidos e propagados. Mas devido às leis antitruste, à aplicação frouxa dos direitos de propriedade intelectual e à proibição do MITI de leilões de licenças no Japão, essa enorme doação tornou-se disponível muito abaixo de seu custo. Entre 1956 e 1978, quando surgiu a maioria das principais inovações, estima-se que o Japão tenha pago algumas $ 9 bilhões para tecnologias dos EUA que exigiam, dependendo da atribuição de custos, entre $ 500 bilhões e $ 1 trilhão para desenvolver. O custo real pode ter sido ainda maior, no entanto, porque ao estabelecer metas críticas de projeto, os padrões mudam o foco da concorrência da invenção de produtos para sua fabricação em escala global. Como a manufatura em si é um sistema complexo, a energia flui novamente para cima. Uma fábrica globalmente competitiva para produção de mercadorias de alto volume custa alguns $ 250 milhões. Exigindo a integração de uma variedade de tecnologias — controles de computador sofisticados e sistemas de design, equipamentos magnéticos e de vácuo avançados, ciência de materiais e fotônica, automação e robótica — a manufatura impõe enormes economias de escopo técnico. Ao mesmo tempo, seja em circuitos integrados, CPUs integradas, terminais em rede, computadores on-line a milhares de quilômetros de distância ou redes de telecomunicações em todo o mundo, as comunicações, em vez dos componentes, definem cada vez mais os sistemas. As interconexões ditam a estrutura da solução. Essas restrições necessariamente empurram o poder de pequenas empresas para empresas grandes o suficiente para definir todo o sistema. Como conclui Ferguson, a forma tecnologicamente ideal para o setor global de informações pode muito bem consistir na IBM, na AT&T e em algumas empresas no Japão. O oligopólio é ideal, não apenas para a vantagem competitiva de determinadas nações, mas também para o bem-estar do mundo. No entanto, os Estados Unidos continuam atormentados por uma arena de informações extraordinariamente fragmentada: um caos de empresas, arquiteturas, sistemas operacionais, protocolos de rede, processos de semicondutores, sistemas de design e linguagens de software, todos controlados por empreendedores ávidos por riquezas pessoais ou por funcionários sofisticados dispostos a fugir para quem pagar mais, seja um capitalista de risco ou um conglomerado estrangeiro. Exceto na IBM e possivelmente na AT&T, a eletrônica americana não define ou defende interesses maiores. E, como insistem Ferguson e os patriarcas do Vale do Silício, a lei da complexidade empurra as decisões cada vez mais para cima na hierarquia e dita organizações cada vez maiores. O sistema está doente e o empreendedorismo crônico é a doença. A solução, concordam Ferguson, Reich e outros, é uma enxurrada de subsídios e orientações governamentais que favoreçam negócios estabelecidos e contrariem o preconceito de novas empresas. Em essência, esses estudiosos da política industrial querem que os Estados Unidos copiem o Japão como ele é visto popularmente, com uma combinação poderosa de MITI e indústrias favoritas. Mas eles não conseguem ver que em cada uma das indústrias manufatureiras dominadas pelos japoneses, elas geraram muito mais empresas e uma rivalidade doméstica mais intensa do que os Estados Unidos. Os japoneses criaram, por exemplo, pelo menos quatro vezes mais empresas em aço, automóveis, motocicletas e eletrônicos de consumo, e seis vezes mais empresas em robótica do que os Estados Unidos. Foram oligopólios americanos tão estabelecidos como GE e RCA, General Motors e Ford que sucumbiram aos japoneses mais fragmentados e empreendedores. De fato, as únicas indústrias importantes nas quais os Estados Unidos lançaram muito mais empresas do que o Japão foram computadores e semicondutores. Apesar da liderança inicial do Japão em rádios transistorizados e na produção em massa de chips de consumo, o Tio Sam ainda prevalece em hardware e software de computadores e semicondutores. O que precisa ser explicado não é o sucesso do Japão em microeletrônica, mas o sucesso da América. Para os críticos, a resposta é o Pentágono, o grande cliente inicial de computadores e circuitos integrados. Mas, na verdade, durante a década pós-Segunda Guerra Mundial, quando a defesa dominou a tecnologia e as alíquotas confiscatórias dos EUA sufocaram o empreendedorismo, os fabricantes americanos perderam a liderança para o Japão na produção em massa de transistores e para a União Soviética em mísseis. A indústria de semicondutores não entrou em sua espiral ascendente até a década de 1960, quando as alíquotas de impostos foram reduzidas e a participação militar nas vendas da indústria caiu cerca de 80%. % . O segredo do sucesso dos EUA foi o próprio sistema de risco que os críticos condenam. Ele neutralizou os altos custos de capital direcionando fundos de forma eficiente, liberou energias que muitas vezes estavam estagnadas em grandes empresas, atraiu um fluxo crucial de imigrantes criativos e promoveu uma difusão de tecnologia que compensou a falta de coordenação nacional. A força americana não deriva da lei da complexidade, mas da lei do microcosmo. Essa lei, descoberta por Carver Mead, da Cal Tech, em 1968, diz que a complexidade cresce exponencialmente somente além do chip. No microcosmo, em particular em lascas de silício, a eficácia cresce muito mais rápido do que a complexidade. Portanto, a potência deve se mover para baixo, não para cima. Em volume, qualquer coisa em um chip é barata. Mas à medida que você sai do microcosmo, os preços aumentam exponencialmente. Uma conexão em um chip custa alguns milionésimos de um centavo, enquanto o custo de um chumbo de uma embalagem plástica é de cerca de um centavo, um fio em uma placa de circuito impresso custa dez centavos, as conexões entre placas custam da ordem de um dólar cada e as conexões entre computadores, seja em cabos de cobre ou por meio de fios de fibra óptica ou fora de satélites, custam entre alguns milhares e milhões de dólares. Como resultado, os esforços para centralizar o sistema geral reduzem drasticamente a eficiência da computação. Quando Ferguson diz que a complexidade aumenta pelo quadrado do número de nós, ele na verdade defende não a autoridade centralizada, mas sua impossibilidade. Além de um certo ponto, vem a explosão combinatória: grandes programas de software tendem a quebrar mais rápido do que podem ser reparados. Para comunicações, as conexões podem se multiplicar. Mas a coordenação e o comando impõem encargos impossíveis aos sistemas centralizados. Esses princípios permanecem obscuros para muitos observadores porque entram em conflito com uma tendência poderosa na economia de armazenamento e transferência de dados. Quando John von Neumann inventou a arquitetura ainda dominante nos computadores de hoje, a indústria operava no macrocosmo da eletromecânica. No macrocosmo, os elementos ativos (comutadores) tendiam a ser mais caros do que os dispositivos de armazenamento. Os processadores de dados ou elementos de comutação eram tubos de vácuo frágeis, complexos e caros com filamentos de tungstênio. Os dispositivos de armazenamento eram cartões perfurados de papel descartáveis ou plástico magnetizado. O mais importante de tudo é que as interconexões eram feitas de fios de cobre praticamente baratos. A arquitetura computacional de Von Neumann refletia esses custos relativos de papel, plástico, arame e tubos complexos. Ele economizou em interruptores de tubo de vácuo para processamento e foi pródigo em fios e armazenamento. Além disso, feitos de materiais diferentes, esses componentes precisavam ser mantidos separados. Embora a comunicação por fio entre eles fosse fácil, as interfaces entre as funções separadas — converter dados do processador para o cartão perfurado, fita ou dispositivo magnético e vice-versa — exigiam sistemas periféricos complexos e caros de drivers, sensores, controladores e conversores. Como custo fixo de um computador, esses periféricos eletromecânicos aumentaram as economias de escala dos processadores centralizados, com grandes instalações de armazenamento conectadas. Por exemplo, os drivers de válvula de vácuo, amplificadores sensoriais e outros suportes para as primeiras memórias de núcleo magnético da IBM pesavam vários milhares de libras e eram centenas de vezes mais pesados do que os próprios planos do núcleo de memória. Como o custo dos periféricos era bastante independente do tamanho da memória, pequenas quantidades de armazenamento custam muito mais por bit do que grandes quantidades. Todas essas condições de uma indústria de computadores ainda essencialmente eletromecânica favoreceram a mística da IBM e de seus mainframes von Neumann. Uma famosa pesquisa de mercado estimou a demanda mundial total por cerca de 50 computadores. A máquina estava em um pedestal na sala central de processamento, protegida por uma guilda credenciada de gurus do processamento de dados. Essas condições levaram os especialistas a ver o computador como um instrumento leviatã do Big Brother e a profetizar o surgimento de grandes organizações para gerenciar seus poderes. As previsões de um 1984 totalitário ganharam credibilidade a partir da imagem do Big Blue em trajes cinza. Gravitando nas mãos do estado e de outras grandes burocracias, o computador daria ao estado novos poderes para administrar a economia e manipular indivíduos. Estudantes do final da década de 1960 usavam crachás parodiando o conhecido aviso de cartão perfurado: “Eu sou um ser humano. Não fuse, dobre ou mutile.” Em Berkeley e em outros campi universitários, eclodiram rebeliões luditas contra essa nova máquina sem alma. No sul de Pasadena, no entanto, a exploração de Carver Mead da física da computação em estado sólido o levou a conclusões completamente contrárias. Ele afirmou que não havia limites para a miniaturização de interruptores, exceto o tunelamento quântico espontâneo. As características de um chip podem ser reduzidas das dimensões diárias de 20 mícrons para um quarto de mícron. Em outras palavras, Mead estava prevendo milhões de transistores em um chip. Quando isso acontecesse, ele argumentou, os interruptores estariam quase livres — apenas um transistor infinitesimal em um substrato de silício. A memória de trabalho pode ser feita dos mesmos interruptores no mesmo material. O fio se tornaria caro, obstruindo a superfície do silício com metais estranhos difíceis de depositar e propensos à eletromigração do calor ou de altas correntes. Conduzir para o mundo exterior a partir de um pequeno chip seria um problema sério. Esses desenvolvimentos derrubaram todas as principais suposições do paradigma de von Neumann. Era pródigo com fio e memória remota e concentrou todo o processamento em uma unidade central extremamente rápida. Ele favoreceu computadores gigantes. Em conceito totalmente obsoleto, ele sobrevive hoje, apenas ligeiramente modificado, como a arquitetura de computador dominante. No novo regime, no entanto, os componentes da von Neumann — armazenamento, interconexão e processador — são todos feitos dos mesmos materiais pelo mesmo processo. O computador inteiro se tornou cada vez mais sólido. A memória de trabalho é impressa em silício. Até mesmo os controladores para mídia de disco de armazenamento em massa são circuitos integrados de estado sólido e conversores monolíticos de analógico para digital e digital para analógico. Ao contrário dos periféricos eletromecânicos dos núcleos magnéticos, esses periféricos de silício custam radicalmente menos quanto maior o volume de produção. Em outras palavras, quanto mais computadores forem construídos e vendidos, mais barato será o acesso à memória. Os controladores caíram na curva de aprendizado e agora custam apenas alguns dólares, uma quantia adequada para computação pessoal. O prêmio pela separação de funções e pela escala de operação e armazenamento deu lugar a um prêmio ainda maior pela integração e miniaturização em um mundo de poder de processamento amplamente distribuído. Desde que a complexidade esteja concentrada em chips únicos, em vez de espalhada por redes massivas, a eficácia no microcosmo realmente cresce muito mais rápido do que a complexidade. A potência do chip cresce muito mais rápido do que a potência de um processador host executando um vasto sistema de muitos terminais de computador. O poder do indivíduo que comanda uma única estação de trabalho — ou uma pequena rede de terminais especializados — cresce muito mais rápido do que o poder de um sistema burocrático geral. O poder dos empreendedores que usam a tecnologia da informação distribuída cresce muito mais rápido do que o poder de grandes instituições que tentam aprimorar a tecnologia da informação. Em vez de empurrar as decisões para cima na hierarquia, a microeletrônica as puxa implacavelmente para o indivíduo. Essa é a lei do microcosmo. Esse é o segredo do novo desafio americano na economia global. A nova lei do microcosmo surgiu, deixando Orwell, von Neumann e até Charles Ferguson em seu rastro. Com o microprocessador e as tecnologias de chip relacionadas, o setor de computação substituiu suas economias de escala anteriores por novas economias de microescala. No entanto, as novas regras não são bem compreendidas. Nos últimos cinco anos, a IBM, a Digital Equipment, a Hewlett-Packard e a maioria dos remanescentes do outrora incrível BUNCH (Burroughs, Univac, NCR, Control Data e Honeywell), bem como toda a indústria japonesa de computadores, repetidamente fracassaram involuntariamente nesses novos fatos microeletrônicos da vida. Enquanto indústrias multibilionárias surgiram em estações de trabalho em rede, lideradas pela Sun e pela Apollo, e em minisupercomputadores, liderados pela Convex, Alliant, N-Cube, Multiflow e muitas outras, as empresas líderes ainda mantinham o princípio de von Neumann de que a computação deveria ser centralizada e serial, em vez de paralela e distribuída. Até o DEC permitiu um $ O setor de 3 bilhões de estações de trabalho surgirá em meio a seu mercado em vez de abandonar o conceito de rede operada por VAX com tempo compartilhado. Mas a força da mudança tem sido inexorável. Em 1987, medidos em milhões de instruções por segundo por dólar, os novos computadores desktop baseados no microprocessador Intel 386 eram 90 vezes mais econômicos do que os mainframes. Os mainframes permaneceram valiosos para acesso rápido e repetido ao disco e processamento de transações para bancos e companhias aéreas. Mas pequenos computadores estavam invadindo todos os outros lugares. As redes de pares distribuídas de máquinas e servidores especializados estavam se tornando cada vez mais eficientes do que as redes hierárquicas executadas por hosts de mainframe ou minicomputador. Em muitas aplicações especiais, como processamento gráfico e de sinais, os microprocessadores incorporados superam os grandes sistemas de computador. O computador em um chip custa apenas alguns dólares e supera em muito o computador em um pedestal. A lei do microcosmo até invadiu o santuário interno do legado de von Neumann: a organização dos próprios computadores individuais. A necessidade de mudança se manifestou no famoso supercomputador Cray, que ainda funciona poderosamente em laboratórios ao redor do mundo. A julgar por suas superfícies elegantes e impressionantes especificações de gigaflops (bilhões de operações de ponto flutuante por segundo), o Cray parece ser de alta tecnologia. Mas isso esconde o escândalo do “tapete”: remova o painel traseiro e você verá uma massa de fios emaranhados de um louco. A capacidade desses fios — os elétrons podem viajar apenas nove polegadas por nanossegundo — é o limite básico da tecnologia. O mandato de Mead de economizar em fios e proliferar comutadores levou inexoravelmente a arquiteturas paralelas, nas quais os trabalhos de computação eram distribuídos entre um número cada vez maior de processadores interconectados em chips ou placas individuais e estreitamente acoplados a memórias rápidas de estado sólido. Essas máquinas às vezes superavam os supercomputadores von Neumann em aplicações especializadas. Uma vitória simbólica veio quando a HiTech, uma máquina paralela feita de $ No valor de 100.000 chips específicos para aplicações, desafiaram e geralmente superaram o $ 15 milhões de supercomputadores Cray Blitz no campeonato mundial de xadrez para computadores. À medida que os circuitos se tornam mais densos, os custos diminuem exponencialmente. A própria física da computação determina que a complexidade e as interconexões — e, portanto, o poder computacional — sejam transferidas do sistema para chips únicos, onde custam alguns dólares e estão disponíveis para empreendedores. Essa regra restringe o futuro até mesmo da IBM. Ralph Gomory, cientista-chefe da IBM, previu em 1987 que dentro de uma década as unidades centrais de processamento dos supercomputadores terão que estar concentradas em um espaço de três polegadas cúbicas. O núcleo do supercomputador da década de 1990 será adequado para um laptop. Seguindo princípios microcósmicos na busca desse objetivo, a IBM em dezembro passado se juntou aos capitalistas de risco e patrocinou uma nova empresa fundada por Steve Chen, um designer de computadores que se separou da Cray. Chen planeja usar o paralelismo massivo para alcançar um aumento de cem vezes na potência dos supercomputadores. Projetando de forma conservadora a partir das tendências atuais, James Meindl, o magisterial ex-chefe do Stanford Electronics Laboratories, previu que até o ano 2000 um bilhão de componentes serão embalados em um único chip. Isso significará uma queda no tamanho dos recursos para um quarto de mícron profetizado por Carver Mead em 1968. Um bilhão de transistores oferecerão o poder de computação de 20 CPUs Cray 2 em um chip ou 20 minicomputadores VAX junto com toda a memória. Esse tipo de projeção, no entanto, pressupõe poucas mudanças na arquitetura de von Neumann. Essa arquitetura será abandonada para muitos propósitos, produzindo um aprimoramento muito maior do poder do computador do que as estimativas de Meindl sugerem. Mas haverá um limite fundamental: permanecer em uma ficha ou em um pequeno conjunto de fichas. Assim que você sai do microcosmo, você se depara com problemas terríveis. A física determina que, quando os tamanhos dos recursos diminuem, as tensões necessárias diminuem proporcionalmente, a velocidade aumenta proporcionalmente, a área necessária para um elemento de computação diminui geometricamente e a energia de comutação e a dissipação de calor diminuem exponencialmente. Tudo melhora, menos os fios. Mesmo para conexões no chip, a resistência, a capacitância e o atraso aumentam de acordo com o produto de resistência-capacitância. Para comunicações fora do chip, o atraso aumenta em um exponencial catastrófico da redução no tamanho do recurso. A restrição do poder de computação a um ou poucos chips permitirá que a promessa da nova tecnologia seja cumprida. Com redes de fibra óptica e até mesmo com interconexões supercondutoras (recentemente demonstradas na IBM e em vários outros laboratórios como superando os fios de fibra óptica em um fator de 100), podemos esperar com confiança o domínio de desafios como reconhecimento contínuo de fala, gráficos tridimensionais interativos, sistemas especializados complexos e modelagem em tempo real de muitos processos naturais. O que não podemos esperar é comando e controle centralizados. As redes funcionarão principalmente para a comunicação de resultados; somente à custa de enormes ineficiências elas funcionarão para centralizar e coordenar o poder de computação. Essa restrição provavelmente proíbe um sistema de defesa estratégica centralizado, por exemplo, mas permite redes locais de interceptores muito baratas e eficazes. Acima de tudo, a lei do microcosmo significa que o computador continuará sendo principalmente um aparelho pessoal, não um aparato governamental ou burocrático. A integração será descendente no chip, não ascendente a partir do chip. Pequenas empresas, empreendedores, inventores e criadores se beneficiarão muito. Mas organizações grandes e centralizadas tenderão a perder eficiência e poder relativos. Prevendo uma convergência contínua do mundo da computação com o setor de telecomunicações, Ferguson sugere que as tendências oligopolísticas das telecomunicações prevalecerão nos computadores. Mas o fluxo de influência está na outra direção: a mesma lei do microcosmo que está transformando a indústria de computadores já está sacudindo a rede telefônica. Embora afligido por reguladores obtusos com medo do monopólio, o estabelecimento de telecomunicações está, na verdade, sob sério ataque de empreendedores microeletrônicos. Outrora uma pirâmide controlada do topo, onde a energia de comutação estava concentrada, o sistema telefônico está se tornando o que Peter Huber, do Instituto Manhattan, chama de “rede geodésica”. Sob a mesma pressão que Carver Mead descreve na indústria de computadores, o mundo das telecomunicações empreendeu um grande esforço para usar comutadores baratos para economizar em fios. Sistemas de comutação de pacotes, agências privadas, redes locais, edifícios inteligentes e uma variedade de nós de comutação inteligentes são formas de canalizar o aumento do tráfego de comunicações para cada vez menos fios. Como explica Huber, a estrutura piramidal do sistema Bell era ideal apenas enquanto os interruptores fossem caros e os fios baratos. Quando os comutadores se tornaram muito mais baratos do que os fios, um anel horizontal surgiu como a rede ideal. No final de 1987, os efeitos dessa tendência eram cada vez mais evidentes. A rede telefônica pública comandava cerca de 115 milhões de linhas, enquanto as agências privadas mantinham 30 milhões de linhas. Mas o sistema público estava essencialmente estagnado, enquanto os PBXs estavam se multiplicando a um ritmo de quase 20%. % um ano. Além disso, cada vez mais equipados com placas de circuito que oferecem alimentação de modem, fax e até PBX, os 33 milhões de computadores pessoais em uso nos Estados Unidos podem potencialmente funcionar como comutadores de telecomunicações. Os computadores pessoais não são terminais, no sentido usual, mas seminais, gerando uma rede cada vez maior de dispositivos microcósmicos. A AT&T e as empresas regionais da Bell continuarão a desempenhar um papel central nas telecomunicações (se forem liberadas das redes arcaicas de regulamentação nacional e estadual). Mas o crescimento mais rápido continuará ocorrendo nas fronteiras empresariais nas periferias da rede. E invertidas pelos poderes do microcosmo, as franjas se tornarão cada vez mais centrais com o passar do tempo. Um dos líderes do ataque à pirâmide de Bell é Jerry Sanders, da Advanced Micro Devices, que está concentrando sua empresa no fornecimento de chips para os mercados de telecomunicações. Certa vez, Sanders declarou que os semicondutores seriam o “petróleo dos anos oitenta”. Ferguson, Reich e outros agora temem ou favorecem corporações gigantes que conspiram para monopolizar a produção de chips, assim como a OPEP já cartelizou a produção de petróleo. Eles preveem que, ao dominar a tecnologia e os suprimentos avançados de manufatura, algumas empresas obterão as chaves das tecnologias dominantes da era da informação. Ao contrário do petróleo, no entanto, que é um material extraído da areia, os circuitos semicondutores são escritos na areia e sua substância são as ideias. O chip é um meio para ideias, muito parecido com um disquete, um CD-ROM (memória compacta somente para leitura em disco), um filme de 35 milímetros, um disco fonográfico ou uma fita de vídeo. Todos esses dispositivos custam alguns dólares para serem fabricados em grande quantidade e, em última análise, são vendidos pelo valor de seu conteúdo — as imagens e ideias que eles trazem. Um chip de memória é vendido por alguns dólares; um microprocessador que custa aproximadamente a mesma quantia para ser fabricado pode ser vendido por até uma onça de ouro. Um CD-ROM vazio também custa alguns dólares, mas se ele contiver o sistema operacional de um novo mainframe IBM, a Fujitsu pode ter que pagar $ 700 milhões por isso. No microcosmo, a mensagem continua sendo muito mais importante do que o meio. Dizer que grandes conglomerados dominarão a indústria mundial da informação porque têm as fábricas de chips mais eficientes ou o silício mais puro é como dizer que os canadenses dominarão a literatura mundial porque têm as árvores mais altas. Ao avaliar as previsões dos profetas do oligopólio, temos um teste poderoso. A maior parte da recente série de previsões teve origem em 1985. Desde então, vimos três anos de mudanças e turbulências no setor. Entre 1982 e 1987, surgiu um recorde de 97 empresas de semicondutores. Se os profetas estivessem corretos, essas empresas estariam em apuros hoje. Mas a grande maioria já é lucrativa, suas receitas totais agora se aproximam $ 2 bilhões, e sua taxa de sucesso excede em muito o desempenho das startups no suposto apogeu do setor, entre 1966 e 1976. De acordo com a maioria dos padrões, a produtividade média dos recém-chegados é muito maior do que a produção das empresas estabelecidas. Se os pessimistas estivessem corretos, poucas dessas empresas poderiam se dar ao luxo de construir fábricas de semicondutores. Mas em 1986 e 1987, cerca de 200 minifabs foram construídas para fabricar semicondutores personalizados de ponta. Algumas dessas instalações oferecem os processos submicrônicos mais eficientes e avançados do setor. Ao contrário das alegações generalizadas de que o setor está se tornando cada vez mais intensivo em capital, a eficiência do novo equipamento de produção excede em muito seus custos incrementais. A medida apropriada de produção em tecnologias da informação não é a produção de “chips” ou mesmo de “computadores”. Os chips dobram de capacidade a cada dois ou três anos e os computadores ganham energia em um ritmo semelhante, retardado apenas um pouco pelo avanço mais lento do software. Nem a melhor medida é a produção total de transistores; embora esse índice seja uma melhoria em relação às vendas unitárias de chips, ele perde os avanços no design. O padrão apropriado também não é a produção em dólares, pois o custo por unidade está caindo enquanto o valor real da produção aumenta. A medida correta é funcionalidade ou utilidade para o cliente. Ao fornecer funções de forma barata ao cliente, o novo equipamento de produção de semicondutores avança a cada ano decisivamente em relação aos seus antecessores. Por exemplo, a Chips & Technologies, fundada em 1985, é a empresa que mais cresce na história do setor. Suas vendas por funcionário são algumas $ 650.000, ou quatro vezes o nível das empresas mais estabelecidas. Seu produto é uma série de chipsets para clonar computadores baseados em IBM AT e 386 com uma pequena fração do número de chips usados pela IBM. Essa inovação permitiu que a Tandy, a PCs Limited e outras empresas dos EUA recuperassem a participação dominante no mercado com clones de computadores padrão IBM. Junto com outra startup chamada Weitek (que fornece coprocessadores matemáticos rápidos), a Chips & Technologies também ajudou a Compaq a manter a liderança em relação à IBM e aos japoneses. A Compaq agora é uma $ 1,2 bilhão de negócios. A Chips & Technologies e a Weitek evitaram a fabricação direta de chips, distribuindo sua produção para empresas japonesas e americanas que têm excesso de espaço de fabricação. Mas outras startups, como Cypress, Performance Semiconductor e Integrated Device Technology, criaram algumas das fábricas mais avançadas do setor. O cipreste de Lamond, atacado por Sanders, foi decisivamente varrido pelo $ Barreira de 50 milhões. A Xicor dominou um processo de produção de memória não volátil que até agora desafiou os melhores esforços da Intel e dos japoneses. E a Micron Technology, uma startup dos anos 1980 quase destruída pelo excesso de DRAM de 1985 e 1986, fez várias inovações importantes de processo (reduzindo o tamanho e o número de camadas em uma DRAM para cerca de 40%). % abaixo da maioria de seus rivais) e mantém os custos de produção abaixo dos concorrentes japoneses. O primeiro chip bem-sucedido de bilhões de componentes será projetado, simulado e testado em um supercomputador desktop massivamente paralelo que fornecerá funcionalidades muito além de seu custo. Esses 20 Crays de poder de computação tornarão o chip incomparavelmente mais potente do que os microprocessadores atuais, que exigem dezenas de designers para criar e são construídos em um $ Fábrica de 150 milhões. Ele será fabricado em um sistema de gravação direta a laser ou em um stepper de raio-X que, dólar por dólar, superará em muito seus antecessores. Sem dúvida, todas as revistas de negócios ainda falarão sobre a incrível despesa de construir e equipar uma fábrica de semicondutores — o passo de raio-X, por exemplo, custará três ou quatro vezes o custo do passo litográfico atual. Mas em produção funcional por dólar de investimento, a fábrica do ano 2000 será imensamente mais eficiente do que a fábrica de Golias que fabrica DRAMs hoje. Pela lei do microcosmo, a indústria continuará se tornando mais produtiva no uso do capital, mais intensiva no domínio da promessa da tecnologia da informação. Finalmente, se os pessimistas estivessem corretos, os Estados Unidos ainda estariam perdendo participação no mercado global de eletrônicos. Mas, desde 1985, as empresas norte-americanas vêm ganhando participação de mercado na maior parte da indústria de computadores e mais do que se mantendo em semicondutores. Em meados de 1987, o mercado aberto de semicondutores dos EUA (excluindo a IBM e outros produtores cativos que consomem um terço da produção dos EUA) excedeu novamente o tamanho total do mercado japonês (os japoneses não têm empresas categorizadas como cativas). Um ano de liderança japonesa nesse índice resultou em muitas profecias de destruição para as empresas comerciais dos EUA. O impulso para prever o fim do empreendedorismo crônico continua forte nos círculos intelectuais. Muitos críticos do capitalismo se ressentem de seu desafio aos padrões acadêmicos ou sociais de meritocracia. William Gates, fundador da Microsoft, deixou Harvard para sempre durante seu segundo ano. O sistema geralmente dá domínio econômico a pessoas que vieram para nossa costa como imigrantes com pouco conhecimento de inglês, a todos os nerds e idiotas desprezados no baile de formatura ou no cotilhão de Ivied. Alguns acadêmicos mantêm uma mentalidade ainda assombrada pelo fantasma do marxismo. Mas o empreendedor continua sendo a força motriz do crescimento econômico em todas as economias vibrantes, incluindo a economia dos EUA, a mais vibrante de todas. 1 A reclamação de Sanders encontra eco no artigo da HBR de Alex d'Arbeloff e Frederick Van Veen, “Stop Taxing Away Big Companies 'Talent”, maio-junho de 1986, p. 38. 2 Sua tese no MIT, Concorrência internacional, comportamento estratégico e política governamental nas indústrias de tecnologia da informação, engloba suas ideias.

A revitalização de tudo: a lei do microcosmo

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