אינטל

חוק מור הפך לחוק ראג'ה קודורי

פורסם בתאריך ע"י Techtime

חברת אינטל חשפה טכנולוגיית מארזים חדשה, אשר תביא אל תעשיית השבבים יכולת ייצור שבבים תלת-מימדיים אמיתיים. במהלך ארוע Architecture Day של החברה שהתקיים אתמול בקליפורניה, הציג הארכיטקט הראשי של החברה, ראג'ה קודורי, את טכנולוגיית Foveros, שהיא גישה חדשה לביצוע אריזה תלת-מימדית של רכיבים. מדובר במארז חדש (3D packaging) שבו פרוסות הסיליקון מונחות לא רק אחת לצד השנייה כמו במארזי 2D (או בשמם הנוסף, 2.5D), אלא ממש אחת מעל השנייה.

כיום רוב השבבים הגדולים בנויים בטכנולוגיית 2D כאשר פרוסות הסיליקון מונחות על-גבי פיסת סיליקון פאסיבית הכוללת מחברים שונים, או על-גבי מערך של רכיבי זיכרון. המארז החדש ייאפשר להניח שבבים לוגיים על-גבי שבבים לוגיים. על-ידי כך ניתן יהיה "לשבור" את השבב ליחידות לוגיות קטנות יותר, שקיבלו את הכינוי chiplets (שבבונים), כל אחת מהן מיוצרת בטכנולוגיה האופטימלית עבורה, והו מורכבות ביחד בתוך מארז יחיד בעל גורם צורה חדש ויעיל בהרבה מהקיים כיום.

כך למשל, רכיבי זיכרון, רכיבי עיבוד, מעבדי תמונות או או מעגלים אנלוגיים, הם בעלי ביצועים אפטימליים בשיטות ייצור שונות. החברה העריכה שכבר במחצית השנייה של 2019 היא תוציא לשוק שבבים ראשונים המיוצרים בטכנולוגיית Foveros, שבהם יהיו שבבונים המיוצרים בגיאומטריה של 10 ננומטר אשר יונחו על-גבי פרוסת סיליקון רחבה, הכוללת מעגלים המיוצרים מטרנזיסטורי FinFET Low power בגיאומטריה של 22 ננומטר (22FFL), הנחשבים לחסכוניים מאוד באנרגיה.

מהו חוק מור החדש?

חוק מור, הקובע שבכל 18 חודשים יוכפל מספר הטרנזיסטורים בשבב, נקרא על שמו של גורדון מור, אחד ממייסדי אינטל. החוק הזה שימש בסיס להתפתחות תעשיית השבבים בחמישים השנים האחרונות, אולם למרות שבשנתיים האחרונות חלה האטה גדולה מאוד בקצב המיזעור, אינטל מסרבת להיפרד מהמותג.

על הרקע הזה ניתן להבין מדוע החליט קודורי לספק הגדרה חדשה של החוק. בפגישה עם עיתונאים שהתקיימה אתמול במסגרת ה-Architecture Day, הוא סיפק פירוש חדש לחוק הישן: "בדורות הקודמים שימש חוק מור כנתיב המרכזי לפתרון בעיות מחשוב. אולם המשמעות של חוק מור היא רחבה יותר: השילוב של מערכי טרנזיסטורים, שיפור הארכיטקטורה, התקדמות בחיבור ההדדי בין הרכיבים במעבד, יחידות זיכרון מהירות יותר ושיפורי תוכנה – יקדמו כיום את עולם המחשוב".

למעשה הוא הפך את חוק מור לחוק ראג'ה, המעביר את מנוע הצמיחה של תעשיית השבבים מסוגיית גודל הטרנזיסטור אל סוגיית האינטגרציה והארכיטקטורה. לדבריו, לאינטל יש מספר רעיונות כיצד לשמר את המהות של חוק מור, גם במציאות החדשה: "אנחנו מסוגלים להמשיך ולטייב את התהליך והמוצרים בכל טכנולוגיית ייצור, כך שתספק ביצועים בעלי משמעות הודות לחידושים בתכנון ובייצור. אנחנו מאמינים שגם בעשור הבא נוכל לשפר את העוצמה והביצועים ולהוריד את העלויות".

מעבדי 10 ננומטר ב-2019, ומעבד גרפי ייעודי ב-2020

קודורי תיאר שורה של אפיקי פיתוח שבהם תתמקד אינטל בשנים הבאות, בהם: ארכיטקטורה חדשה, שיפור במארזי השבבים, שיפור בתחום הזיכרונות, חדשנות בתחום המעבדים הגרפיים וסדרה של שיפורים בתחומי התוכנה. הוא הציג מיקרו-ארכיטקטורה חדשה בשם Sunny Cove שתוביל את הדורות הבאים של מעבדי CPU למחשבי PC ושרתים. המעבד הראשון קיבל את שם הקוד Ice Lake ויהיה המעבד הראשון של אינטל בגיאומטריה של 10 ננומטר. בין השאר, כוללת Sunny Cove סדרה של מאיצים ייעודיים, כמו למשל מאיצי בינה מלאכותית והצפנה.

אינטל חשפה בארוע גם שיפורים במודולי הגרפיקה בתוך המעבדים, ומסרה שלפי הבדיקות שלה, ביצועי הדור החדש (Gen11) כפולים מביצועי הדור הקודם (Gen9). הוא צפוי לצאת לשוק במעבדי 10 ננומטר בתחילת 2019. אלא שהבשורה האמיתית היתה בהכרזה שהחברה מתכננת להוציא מעבד גרפי ייעודי ונפרד משל עצמה בשנת 2020.

ומה בקשר לחוק מור הקלאסי? קודורי העריך שמערכות המבוססות על מעבדי 10 ננומטר יהיו זמינות בשוק בתקופת החגים של 2019, ושהחברה התגברה על בעיות רבות ומצפה לייצר רכיבים בגיאומטריה של 7 ננומטר. אם כי הוא לא נתן מסגרת זמנים מתי להערכתו תגיע טכנולוגיית 7 ננומטר של אינטל אל השוק.

אינטל הצטרפה למרכז הבינה המלאכותית החדש בטכניון

פורסם בתאריך ע"י Techtime

חברת אינטל (Intel) הצטרפה כשותפה המייצגת את התעשייה במרכז המחקר החדש שהוקם בטכניון לתחום הבינה המלאכותית (artificial intelligence). בסוף השבוע דיווחה אינטל שהיא משתתפת במימון מרכז המחקר בסכום שהיקפו לא נמסר. בשבוע שעבר נחנך המרכז החדש בהשתתפות הטכנולוגי הראשי של אינטל העולמית, ד"ר מייקל מייברי ובהשתתפות מנהל תחום הבינה המלאכותית באינטל, ד"ר נאבין ראו (בתמונה למעלה).

לדבריו, "הבינה המלאכותית אינה מספקת פתרון יחיד המתאים לכל הצרכים, ולכן אנחנו עובדים בשיתוף פעולה הדוק עם מובילים תעשייתיים רבים. שיתוף הפעולה שלנו עם הטכניון לא רק מחזק את פעילות הבינה המלאכותית של אינטל ישראל, אלא גם מקדם את כל תחום הבינה המלאכותית בעולם".

"ההישג הגדול ביותר של האנושות"

מרכז המחקר החדש מאגד חוקרים מהמחלקות למדעי המחשב, הנדסת חשמל, הנדסה תעשייתית וניהול בטכניון. חברת אינטל מסרה שהמעורבות שלה במרכז המחקר בטכניון נעשת במסגרת מאמץ לקדם את השימוש בבינה מלאכותית בתעשיות רבות, ולפתח אלגוריתמים וארכיטקטורות מיחשוב חדשות שיהיו חיוניות לתוכנית ה-AI של החברה. "השותפות בין אינטל והטכניון היא ארוכת שנים, ובוגרים רבים של הטכניון הצטרפו כמהנדסים אל מרכז הפיתוח של אינטל בחיפה".

בפוסט שהעלה בשבוע שעבר בבלוג של אינטל, העריך נאבין שהבינה המלאכותית תיחשב בעתיד לאחד מההישגים החשובים ביותר של המין האנושי, "אולם היא גדולה יותר מכל חברה, מכל תעשייה, ומכל מדינה. יש צורך בשיתוף פעולה של כל המערכת הטכנולוגית העולמית ושל כל הממשלות כדי לממש את הפוטנציאל הטמון בבינה מלאכותית. הממשלות רק עכשיו מתחילות להכיר בכך".

אינטל הכריזה על מאיצי בינה מלאכותית לעיבוד תמונות

בתוך כך, בשבוע שעבר חשפה אינטל משפחת מאיצי בינה מלאכותית חדשים, המיועדים להביא יכולות עיבוד תמונה אל אבזרי הקצה. מדובר בכרטיסי האצה הפועלים באמצעות מעבדי עיבוד התמונה ממשפחת מובידיוס (Movidius Vision Processing Units), או כרטיסים המבוססים על רכיבי מיתכנתים ממשפחת Arria 10 FPGA. הם מפנים את המעבד המרכזי (CPU) מהצורך לבצע בעצמו את ההסקות של רשת לימוד עומק, ולמעשה מתפקדים כמאיצי הסקות ברשת נוירונית (Deep learning inference accelerators). בינתיים שלוש חברות הודיעו על החלטתן להשתמש במאיצים החדשים: Dell, Honeywell ו-QNAP.

פירוק האייפון מגלה: קואלקום וסמסונג בחוץ, אינטל וטושיבה בפנים

פורסם בתאריך ע"י yochais

זו כבר נהייתה מסורת בקהילת הגאדג'טים. בכל פעם שיוצא לשוק דגם חדש של מכשיר אייפון של אפל, מישהו מתנדב לפרק את המכשיר לגורמים ולספק לעולם הצצה לקרביים של המוצר המבוקש. הפעם אלו הם אתר התיקונים iFixit וחברת מחקר השבבים TechInsights  שהרימו את המסך מעל שני הסמרטפונים החדשים שהשיקה אפל בשבוע שעבר, iPhone Xs ו-iPhone Xs Max, וחשפו אילו יצרניות שבבים סיפקו רכיבים לדגמים הללו.

אפל אמנם מפרסמת מדי שנה את רשימת ספקיות הרכיבים שלה, אך היא אינה חושפת איזו חברה ייצרה כל רכיב ורכיב, ומקפידה שגם הספקיות ישמרו על סודיות. על כן, פירוק המכשירים הינו הדרך היחידה לגלות מי ייצר בכל מכשיר את הרכיבים הפנימיים כגון המודם, הזיכרונות והחיישנים השונים. עם זאת, יש לסייג ולומר כי אפל נוהגת לעיתים להשתמש במספר ספקיות עבור אותו רכיב, ועל כן פירוק לגורמים של מכשירים ספורים אינו בהכרח מלמד על כל הספקיות שהשתלבו בדגמים החדשים.

 קואלקום הוחלפה במתחרתה הגדולה

אחת השאלות המסקרנות לגבי הדגמים החדשים נגעה לזהותה של יצרנית המודמים שנבחרה על ידי אפל. במשך שנים סיפקה קואלקום את המודמים במרבית מכשירי האייפון. ואולם, בשנתיים האחרונות שתי החברות נקלעו לסכסוך משפטי סביב גובה התמלוגים שגבתה קואלקום מאפל, וההערכה הרווחת לקראת ההשקה של הדגמים החדשים היתה כי אפל תפסיק לחלוטין להשתמש ברכיביה של קואלקום.

ואמנם, הפירוק שביצעו המהנדסים של iFixit גילה כי בשני המכשירים החדשים אין שום רכיב של קואלקום, וכי המודם ושבבי התקשורת הן תוצרת אינטל. על פי הניתוח של iFixit גם ה-Xs וגם ה-Xs Max כוללים את המודם החדש של אינטל מדגם XMM 7560. ה- ,XMM 7560שאינטל השיקה בשנה שעברה, מיוצר בטכנולוגיית ייצור 14 ננו-מטר ומאפשר העברת נתונים במהירות גדולה יותר מ- Gbps1, ובחברה מייעדים אותו כדי לתמוך במהפיכת הדור החמישי בשנים הקרובות.

החלפת המודם של קואלקום במודם של אינטל היא בשורה טובה עבור חברת סיוה (Ceva) הישראלית, וזאת מאחר שהמודם של אינטל מתבסס על הקניין הרוחני (IP) של סיוה עבור מעבד האותות הספרתיים (DSP) של המודם. על פי חברת המחקר Cowen Research, שפרסמה באחרונה המלצת קנייה על מניית סיוה לאחר פגישה שקיימה עם המנהלים של סיוה, הבלעדיות של אינטל במכשירי האייפון תגדיל את הכנסות סיוה מתמלוגים בסכום של כ-10 מיליון דולר בשנה הקרובה.

המודם של אינטל באייפון החדש. מקור: TechInsights

גם סמסונג בחוץ

יצרנית מובילה נוספת הנעדרת מרשימת היצרניות שנתגלה בשני הפירוקים היא סמסונג, שסיפקה רכיבי זיכרון לדגמי אייפון קודמים, ועל פי חלק מההערכות ייצרה באופן בלעדי את הצגים ב-iPhone X.

על פי iFixit, האייפונים החדשים כוללים זיכרון DRAM מתוצרת מיקרון (Micron) וזיכרון NAND מתוצרת טושיבה (Toshiba). כזכור, חטיבת הזיכרונות של טושיבה נרכשה לפני כחצי שנה על ידי קבוצת רכישה שכללה, על פי חלק מהדיווחים, גם את חברת אפל. מנגד, הבדיקה של TechInsights גילתה זיכרון NAND של סאן-דיסק, שבבעלות ווסטרן דיגיטל.

בשני דגמי האייפון ניתן למצוא רכיבים נוספים של יצרניות כמו NXP, STMicroelectronics, Cirrus Logic, Dialog, ו-Cypress.

שבב ה-7 ננומטר הראשון אי פעם בסמרטפון

שני דגמי האייפונים החדשים גם כוללים גם את מעבד היישומים החדש של אפל, שנקרא A12 Bionic. מדובר במערכת על גבי שבב (SoC) המבוססת על ארכיטקטורה מרובת ליבות של חברת ARM. המעבד, הכולל 6 ליבות, מסוגל על פי אפל להריץ רשתות נוירוניות (neural networks) במהירות של כ-5 טריליון פעולות בשניה, וזאת בהשוואה למעבד הקודם, ה-A 11, שהיה מסוגל להריץ כ-600 מיליארד פעולות בשנייה.

ייתכן כי מאחורי ההישג הטכנולוגי המרשים של אפל עומדת שוב סיוה הישראלית. לאחר השקת הדגם הקודם של האייפון, טען האתר הטכנולוגי SemiAccurate שבבסיס מעבד ה-A 11 נמצאת ליבת DSP ייעודית לרשתות נוירוניות אשר פותחה על ידי סיוה. גם בדגמים החדשים, על פי הערכת האנליסטים של Cowen, סיוה הגדילה את תכולת הקניין הרוחני שלה ומשולבת בשבב נוסף מלבד המודם של אינטל, וככל הנראה מדובר, כאמור, בקניין רוחני למימוש טכנולוגיית הבינה המלאכותית במכשיר.

נקודת ציון טכנולוגית נוספת ב-A 12 היא גודל הטרנזיסטורים. ה-A 12 יוצר על ידי TSMC הטייוונית, קבלנית הייצור המרכזית של אפל, בתהליך של 7 ננומטר, שבב הסמרטפון הראשון אי פעם שמיוצר בתהליך החדשני. טכנולוגיית ה-7 ננומטר, שכיום יש רק ל-TSMC, איפשר לדחוס יותר טרנזיסטורים על גבי השבב. שטחו של השבב הוא 83.27 מילימטר מרובע, והוא כולל 6.9 מיליארד טרנזיסטורים, וזאת בהשוואה ל-A 11, שיוצר בתהליך של 10 ננומטר, וכלל 4.3 מיליארד טרנזיסטורים.

לשתי הסקירות המלאות:

https://www.ifixit.com/Teardown/iPhone+XS++and+XS+Max+Teardown/113021

http://www.techinsights.com/about-techinsights/overview/blog/apple-iphone-xs-teardown/

 

מחסור במעבדי אינטל עשוי לפגוע במכירות מחשבים וזכרונות

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה: מחשב נייד המצוייד במעבד Intel® Core i9. צילום: אינטל

המחסור במעבדי CPU של אינטל (Intel) צפוי לפגוע במכירות של מחשבים ניידים ואולי אפילו לדחוף לירידה במחירי הזכרונות. כך מעריכה חברת המחקר TrendForce בדו"ח חדש על שוק הזכרונות. החברה מסרה שבמקור תכננה אינטל להתחיל כבר ברבעון השלישי השנה בייצור המוני של מעבדים מפלטפורמת Whiskey Lake החדשה, לקראת עונת השיא של מחשבים ניידים. אלא שיצרני המחשבים הניידים דיווחו לה שהם נתקלים במחסור במעבדים, אשר פוגעים בתוכניות הייצור והאספקה של מחשבים במחצית השנייה של 2018. "לכן אנחנו מעריכים שהיקף המסירות של מחשבים ניידים יירד השנה ב-0.2% בהשוואה לשנה הקודמת, כאשר המחסור במעבדים צפוי להשפיע על שוק הזכרונות כולו".

עדיין לא ברור לגמרי מדוע יש מחסור במעבדים מתוצרת אינטל, מכיוון שהמחסור מורגש גם במעבדים המיוצרים בתהליכי 14 ננומטר בפלטפורמת Coffee Lake, שהייצור ההמוני שלהם החל לפני כחצי שנה והם נחשבים לאחד מהפתרונות הנפוצים בשוק המחשבים המרכזי. להערכת החברה, שפער האספקה של מעבדי CPU צמח מ-5% בחודש אוגוסט ל-5%-10% בחודש ספטמבר. "קיימת אפשרות שהפער יהיה גדול מ-10% ברבעון האחרון של השנה, ויימשך ככל הנראה עד למחצית הראשונה של 2019".

לדבר הזה תהיה השפעה על מחירי הזכרונות, הנמצאים כיום ברמת שיא לאחר תשעה רבעונים רצופית של עליות מחירים. לאחרונה העריכה DRAMeXchange, שהיא מחלקת הזכרונות של TrendForce, שהמחירים צפויים לרדת בכ-2% ברבעון האחרון של 2018 מכיוון שהשוק מתחיל להתקרב למצב של אספקת-יתר, אולם כעת תיתכן ירידה גדולה יותר במחיר, מכיוון שהמחסור במעבדים מצמצם את הדרישה לזכרונות DRAM המותקנים במחשבים. במקביל, התופעה צפויה להשפיע גם על שוק ה-NAND Flash, מכיוון שהירידה במכירות מחשבים יביאו לירידה בייצור של כונני SSD עבור המחשבים. 

שוק השרתים מתנהג בצורה שונה: בשוק הזה מתנהל כיום מעבר מהשימוש בפלטפורמת המעבדים Grantley של אינטל לפלטפורמת Purley של החברה. חברת המחקר מסרה שמהבדיקה שלה עולה שרק חלק קטן מאוד מהיצרנים מתמודדים עם התארכות זמני האספקה של מעבדי Purley. החברה מתכננת לעקוב מקרוב אחר המצב בשוק השרתים, מכיוון שהשפעתם על המכירות של רכיבי NAND Flash ו-DRAM גדולה בהרבה מזו של שוק המחשבים הניידים.

מאינטל נמסר בתגובה: "אנו עומדים בלוח הזמנים לאספקת הדור החדש של מעבדי אינטל Core U – סדרת מעבדים למחשבים ניידים המתוכננים לקישוריות מהירה, ומתואמים ללוח הזמנים של יצרניות הציוד המקורי (OEM) בסתיו הקרוב. אנו ממשיכים לתעדף את הייצור של מעבדי Xeon ו- Core במקביל להמשך העבודה שלנו כדי לעמוד בביקוש הגדול של הלקוחות למוצרי אינטל."

אינטל מחפשת מנכ"ל חדש מחוץ לשורות החברה

פורסם בתאריך ע"י Techtime

קצת יותר בחודשיים לאחר ההתפטרות המפתיעה של בריאן קראזניץ' מניהול יצרנית השבבים השנייה בגודלה בעולם, נראה שאינל מתקשה למצוא לו מחליף. סוכנות בלומברג דיווחה אתמול (ד') שנציגי הדירקטוריון של אינטל פנו למספר מועמדים מחוץ לחברה כדי לבדוק את אפשרות מינויים לתפקיד מנכ"ל החברה. המועמד הטבעי ביותר הוא המנכ"ל הזמני הנוכחי וסמנכ"ל הכספים של אינטל, רוברט סוון, אולם בלומברג מסרה שהוא סרב לקבל את התפקיד והודיע שהוא רואה את מינויו כזמני בלבד.

אחת מהבעיות של אינטל נעוצה בעובדה שחלק גדול מהמועמדים הטבעיים לתפקיד פרשו מהחברה לאחר כניסתו של קראזניץ' לתפקיד המנכ"ל בחודש מאי 2013. בהם: רנה ג'יימס ששימשה בעבר כנשיאת אינטל וכיום היא היו"ר והמנכ"ל של חברת Ampere Computing, דיאן בריאנט ששימשה כמנהלת קבוצת מרכזי הנתונים של אינטל, קירק סקאוגן שהיה מנהל קבוצת המחשבים האישיים באינטל והיום הוא נשיא קבוצת מרכזי הנתונים של לנובו, וסטייסי סמית, כיום יו"ר חברת אוטודסק ולשעבר נשיא חטיבת הייצור והמכירות של אינטל.

לאחרונה נעשתה פנייה אל סטייסי, אולם הוא סרב לקבל את תפקיד המנכ"ל. על-פי בלומברג כעת מסתבר שאינטל פנתה לשני אישים נוספים מחוץ לחברה: סנג'אי ג'ה (Sanjay Jha) ו-אנאנד שנדראסקר (Anand Chandrasekher). סנג'אי ג'ה הוא דמות ותיקה בענף, ושימש בעבר כמנכ"ל קואלקום, מנכ"ל מוטורולה מוביליטי וכמנכ"ל קבלנית יציור השבבים גלובל-פאונדריז. גם לאנאנד שנדראסקר יש קשר לקואלקום, שבה הוא משמש כיום כראש קבוצת טכנולוגיות מרכזי הנתונים ולפני-כן שימש כמנהל השיווק של קואלקום. בעבר הרחוק יותר גם הוא יוצא אינטל, ובשנים 2006-2011 שימש כראש קבוצת האולטרא-ניידות, אשר פיתחה את מעבדי Atom של אינטל.

עדיין לא ברור מי יקבל לידיו את ההנהגה של אחת מהחברות החשובות ביותר בשוק השבבים העולמי, אולם נראה שהדירקטוריון של אינטל צריך למהר. המשקיעים לא אוהבים חוסר ודאות ובחודשיים האחרונים שבהם החברה מתנהלת עם מנכ"ל זמני, ירדה מניית אינטל בנסד"ק ממחיר של קצת מעל 57 דולר, למחיר של כ-47.7 דולר, המעניק לה שווי שוק של 220 מיליארד דולר.

צמיחה של 8.5% בשנה: שוק ה-FPGA יוצא מהקיפאון

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בעשור האחרון נראה היה ששוק רכיבי ה-FPGA המיתכנתים תקוע סביב היקף מכירות ממוצע של כ-5 מיליארד דולר בשנה, ולא מצליח לצאת מהגטו הטכנולוגי שגבולותיו מסומנים על-ידי מחיר גבוה ומתחרות מול רכיבי ASIC ייעודיים. אלא שבשנה האחרונה מסמן שינוי מהותי בשוק, בעקבות משקלם הגובר של הרכיבים המיתכנתים בשוקי צמיחה חדשים כמו מערכות ADAS בכלי-רכב, האצת הביצועים של שרתים, בינה מלאכותית ושוק ה-IoT.

להערכת חברת המחקר Mordor Intelligence, בשנת 2017 הסתכם שוק ה-FPGA העולמי בכ-5.9 מיליארד דולר, אולם הוא צפוי לצמוח בשנים הקרובות בקצב של כ-8.6% בשנה ולהגיע להיקף של כ-9.8 מיליארד דולר בשנת 2023. רכיבי FPGA הם רכיבים המאפשרים לממש פעולות לוגיות באמצעות תוכנה במקום באמצעות חומרה.

ליבת הטכנולוגיה מבוססת על שימוש באלמנטים יסודיים הכוללים טבלת אמת מצומצמת (lookup table – LUT). ה-LUT הוא מעין זכרון זעיר המגדיר מה יהיה המוצא לכל כניסה מוגדרת. על-ידי כך הוא יכול לספק אלטרנטיבה לשער לוגי. הקישור והגדרת הקשר בין בלוקי LUT רבים, מייצרת התנהגות זהה לזו של מעגל דיגיטלי ייעודי (ASIC). ההבדלים ביו הרכיבים השונים מתבטאים בעיקר בגודל ה-LUT, מספר אלמנטי ה-LUT, טכנולוגיית הזיכרון, גודל הצומת ומעגלי התמיכה מסביב למערך הליבה של ה-FPGA.

תפקיד חדש בשווקים חדשים

עד לשנים האחרונות שימשו רכיבי FPGA בעיקר לצורך אימות תכנוני ASIC או לייצור בכמויות קטנות שבהן לא היתה כדאיות בכניסה לפרוייקט ASIC יקר, אלא ששינויים טכנולוגיים שהתחוללו לאחרונה משנים את פני שוק ה-FPGA. יצרניות שרתים גדולות גילו שהתקנת רכיב FPGA  לצד ה-CPU בשרתים הגדולים מאפשרים להאיץ את פעולות החיפוש והאנליטיקה באמצעות הפחתת העומס על ה-CPU. התחום הזה נמצא בהתפתחות מהירה, וכיום מתפתחת תחרות בין רכיבי FPGA לבין מעבדי GPU בשוק האצת הביצועים של שרתים.

התפתחות שוק ה-IoT מספק הזדמנות נוספת, מכיוון שרכיבי FPGA קטנים יכולים לספק מענה תפור לדרישות העיבוד המוגבלות של אבזרי הקצה, ללא צורך בהתקנת רכיבים מהמדף שבמקרים רבים מספקים ביצועי-יתר. שוק הבינה המלאכותית מעניק דחיפה נוספת לתחום ה-FPGA, במיוחד בתחום הרשתות הנוירוניות ולימוד עומק. יישומים אלה דורשים עיבוד מהיר, וגמיש מאוד.

ארכיטקטורת עיבוד גמישה

הרכיבים המיתכנתים מאפשרים להתאים את ארכיטקטורת העיבוד לדרישות המשתנות של הרשת הנוירונית ולספק מיחשוב מותאם לצורך, ובזכות המבנה שלהם מסוגלים לספק יכולות של חישוב מקבילי. יכולת המאיצה את הרחבת השימוש בהם גם במערכות תקשורת אופטיות וגם במערכות הדורשות עיבוד נתונים מקבילי, כמו למשל עיבוד מידע המגיע מהחיישנים ברכב אוטונומי, ומערכות הדור החמישי הדורשות עיבוד מקביל של המידע המגיע ממערך גדול מאוד של אנטנות (MIMO).

שתי החברות הגדולות ביותר בשוק הן אינטל וזיילינקס (Xilinx). אינטל נכנסה לתחום הרכיבים המיתכנתים בשנת 2015 כאשר היא רכשה את Altera תמורת 16.7 מיליארד דולר. עד היום זוהי עיסקת הרכישה הגדולה ביותר בתולדותיה. העיסקה הזו נולדה מהצורך לספק תשתיות מיחשוב מסוג חדש לעולם הענן והשרתים, אשר דרשו יכולות עיבוד מהירות שמעבדי CPU סטנדרטיים אינם מסוגלים לספק. חברת זיילינקס נחשבת למי שהמציאה את תחום ה-FPGA. בשנת הכספים 2017 הסתכמו מכירותיה בכ-2.3 מיליארד דולר, ב-2018 הן צמחו לכ-2.5 מיליארד דולר, ולשנת הכספים 2019 היא חוזה מכירות של 2.7-2.8 מיליארד דולר.

אינטל ישראל שילבה עיבוד קולי בתוך המעבדים

פורסם בתאריך ע"י Techtime

אינטל השיקה בתערוכת IFA השבוע בברלין שתי סדרות חדשות של מעבדים מהדור השמיני שפותחו בהובלת מרכז הפיתוח של החברה בחיפה. המעבדים החדשים, מסדרה U – Whiskey Lake ומסדרה Y -Amber Lake, יאפשרו חיבור Wi-Fi מהיר במיוחד למחשבים ניידים דקיקים ומחשבי 2 ב-1. חברת אינטל מסרה שמחשבים המצויידים במעבדי סדרה U כוללים לראשונה חיבור Gigabit Wi-Fi המיושם באמצעות כרטיסי הרשת Intel Wireless AC. המעבדים החדשים כוללים עד ארבע ליבות ושמונה תהליכונים (threads). הם מציעים חיי סוללה של עד 19 שעות בתצורה אופטימלית. גם מעבדי סדרה Y יספקו חיבור Gigabit Wi-Fi, באמצעות מודמי Gigabit LTE של אינטל. הם יותקנו במחשבים בעובי של 7 מילימטר ובמשקל של פחות מ-450 גרם.

"המהנדסים שלנו עבדו בשיתוף פעולה קרוב עם התעשייה בכדי להבטיח שכל הרכיבים החשובים במערכת יתנהגו כהלכה", הסביר  סגן נשיא אינטל העולמית, רן סנדרוביץ', סיפר שהמחשבים החדשים יעברו במבהירות בין מצבי צריכת חשמל נמוכה לבין פעולה רגילה. ניתן יהיה "להעיר" את המחשב בפקודה קולית ולבצע פעולות קוליות נוספות "כדי להגדיל את התפוקה תוך כדי תנועה". אינטל הוסיפה למעבדים החדשים את פלטפורמת Audio DSP, התומכת בשירותים קוליים רבים כגון אלקסה וקורטנה.

עיסקת eASIC: אינטל נכנסת לתחום ה-Structured ASIC

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה: דניאל מקנמרה (משמאל) עם מנכ"ל eASIC רוני ואסישטה

חברת אינטל מרחיבה את פעילותה בתחום הרכיבים המיתכנתים, ורוכשת את חברת eASIC מסנטה קלרה, קליפורניה, אשר פיתחה טכנולוגיית ייצור מסוג Structured ASIC הנמצאת בתווך בין תכנון ASIC ייעודי לבין שימוש ברכיבים מיתכנתים מסוג FPGA. מנהל קבוצת הרכיבים המיתכנתים של אינטל (לשעבר חברת אלטרה), דניאל מקנמרה, דיווח על העיסקה בפוסט שהעלה בבלוג של אינטל.

העיסקה מכניסה את אינטל לסוג חדש של טכנולוגיות ייצור שבבים. "בטווח הארוך, אנחנו רואים הזדמנות באפשרות לפתח סוג חדש של רכיבים מיתכנתים, אשר מנצלים את יתרונות של טכנולוגיית Embedded Multi-Die Interconnect Bridge של אינטל כשהיא משולבת בטכנולוגיית ה-FPGA ביחד עם טכנולוגיית structured ASIC במארז יחיד. אנחנו מצפים להשלים את העיסקה ברבעון השלישי של 2018", הוא כתב.

רעיון ישן עם הזדמנות חדשה

היקף העיסקה לא נמסר, אולם יש בה מרכיב ישראלי מעניין. חברת eASIC הוקמה לפני 19 שנים על-ידי הישראלי צבי אור-בך, ששימש גם כמנכ"ל החברה במשך 6 שנים. לאחר שפרש מהחברה הוא הקים את Monolithic 3D המפתחת גם היא טכנולוגיות ייצור חדשות בתחום השבבים. לפני eASIC , ייסד אור-בך את חברת Chip Express, שגם היא פיתחה טכנולוגיית Structured ASIC, אשר נמכרה בהמשך ל-Gigoptix שנירכשה בתחילת 2017 על-ידי IDT.

בתחום ייצור השבבים קיימות שתי גישות מרכזיות: תכנון מעגל ייעודי (ASIC) שהוא יעיל מאוד, אולם יקר לביצוע מכיוון שהוא כולל תכנון של כל המרכיבים, מרמת השער הלוגי וכל מסיכות הייצור. אפשרות אחרת היא שימוש ברכיבים מיתכנתים מסוג FPGA, שבהם הפיתוח מהיר וזול יותר, אולם עלותם גבוהה וצריכת ההספק שלהם מאוד גדולה ביחד ליישום הנדרש, מכיוון שהם מבוססים על יחידות לוגיות אחידות המקושרות באמצעות תוכנה, ולכן מעגל מיתכנת זקוק להרבה מאוד תשתית היקפית מסביבו.

מורידים את המסיכות

גישת Structured ASIC מוכרת בתעשייה כבר יותר מ-20 שנה ומעולם לא הפכה לתפישה מרכזית. בגישה הזאת הלקוח מקבל פרוסת סיליקון הכוללת מרכיבים פנימיים מוכנים, כמו טרנזיסטורים, רגיסטרים ואפילו ממירי ADC/DAC, כאשר התכנון נעשה ברמת שכבת מוליכי המתכת, שבה הלקוח קובע מה יהיו החיבורים החשמליים בין מרכיבי המעגל. בהשוואה לתכנון ב-FPGA, כאן הקישוריות נעשית בחומרה ולא בתוכנה, ובהשוואה ל-ASIC סטנדרטי, המפתח עוסק במספר קטן של שכבות הולכה (מסיכות) מתכתיות, ולא צריך לתכן ולדאוג לייצור כל שכבות הסיליקון בשבב הסופי. הדבר מאיץ ומוזיל את התכנון בהשוואה ל-ASIC, ומייעל את הביצועים בהשוואה ל-FPGA.

מה אינטל מתכננת?

טכנולוגיית EMIB שמקנמרה הזכיר בפוסט, פותחה על-ידי חברת אלטרה כדי לשלב מספר שבבי סיליקון במארז יחיד, בפורמט שקיבל את הכינוי 3D System-in-Package. יכול להיות שהוא רומז על דור חדש של רכיבים, המאפשרים פיתוח מהיר של מערכות גדולות מאוד על-גבי שבב (SoC) הכוללות מספר רב של פיסות Structured ASIC נפרדות, ואפילו שילוב שלהן עם FPGA, במארז יחיד. הטכנולוגיה המתקדמת ביותר של eASIC מיושמת בפלטפורמת Nextreme-3S, בגיאומטריה של 28nm CMOS. היא מאפשרת ליישם מעגלי תקשורת הפועלים בקצב של עד 28Gbps ולייצר שבבים בטכנולוגיית הייצור של TSMC, שהם שווי ערך למעגל ASIC הכולל 18 מיליון רכיבים לוגיים (Cells).

אתגר הדור החמישי מעבר לפינה

חברת אינטל נכנסה לתחום הרכיבים המיתכנתים בשנת 2015 כאשר היא רכשה את חברת Altera תמורת 16.7 מיליארד דולר. עד היום זוהי עיסקת הרכישה הגדולה ביותר בתולדותיה של אינטל. העיסקה הזו נולדה מהצורך לספק תשתיות מיחשוב מסוג חדש לעולם הענן והשרתים, אשר דרשו יכולות עיבוד מהירות שמעבדי CPU סטנדרטיים אינם מסוגלים לספק. כעת נראה שעיסקת eASIC קשורה להתפתחות נוספת בשוק: "טכנולוגיית structured ASIC", כתב מקנמרה, "תאפשר לנו לספק פתרונות ללקוחות הדורשים ביצועים גבוהים בהספק נמוך, כפי שהם נדרשים לעשות בשווקים כמו הדור הסלולרי הרביעי והדור החמישי (5G) ובשוק האינטרנט של הדברים (IoT)".

לכתבות נוספות על חטיבת הרכיבים המיתכנתים של אינטל: Intel FPGA