המתיחות בין סין וטאיוואן היא "מלחמת שבבים" בהתהוות

בתמונה למעלה: קבוצת קרב ימית של הצי האמריקאי בתרגיל המשותף עם הודו, יפן ואוסטרליה. צילום: US DOD

בתחילת חודש אוקטובר הפתיעה סין את העולם כאשר החליטה לציין את יום השנה הלאומי באמצעות מטס של 149 מטוסי תקיפה אשר חלפו במבנה קרבי לאורך גבול המים הטריטוריאליים של טאיוואן, ועוררו בהלה באי העצמאי. סין מעולם לא הכירה בטאיוואן, אשר הפכה ליישות עצמאית בשנת 1949 כאשר הצבא הסיני הלאומי נמלט מהיבשת לאחר הנצחון הקומוניסטי בראשות מאו דזה דונג. עמדתה הרשמית היא שיש לאחד את טאיוואן עם סין, בדרכי שלום או בכוח. אלא שהמטס האחרון הזכיר לעולם שבניגוד לשנים הקודמות, הפעם סין מתקרבת במהירות לשלב שבו יש בכוחה לבצע מהלך צבאי.

אם בשנת 2000 העריכו במשרד ההגנה האמריקאי שהצבא הסיני הוא מיושן ולא מצוייד היטב, כיום ההערכות הן שונות. סין מייצרת מטוסי קרב מתקדמים, מערכות מידע ותקשורת ואפילו בנתה נושאות מטוסים והקימה צי גדול יותר מהצי האמריקאי. בראיון לעיתון פייננשל טיימס לפני שבוע, אמר מנהל תחום התוכנה לשעבר בפנטגון, ניקולאס צ'יילן, שסין עקפה את ארה"ב בתחום הבינה המלאכותית והיא צועדת בדרך להיות המובילה העולמית בתחום. "הדבר מסכן את ארה"ב. אין לנו שום סיכוי מול סין". צ'יילן התראיין לאחר שהתפטר מתפקידו במחאה על הקצב האיטי שבו נעשה הריענון הטכנולוגי של צבא ארה"ב.

היערכות למלחמה בהיקף זירתי

בעקבות המטס בתחילת החודש, הזהיר ראש ממשלת טאיוואן, שסין נערכת לפלישה צבאית, ובתוך 3-5 שנים תהיה לה יכולת מלאה לבצע את המהלך. גם חברת TSMC, שהיא יצרנית השבבים הגדולה בעולם, נאלצה להתייחס אל החרדה הגוברת. ביולי 2021, במסגרת שיחת הוועידה על תוצאות החברה, אמר יו"ר TSMC שמלחמה בטאיוואן תשבש את שרשרת האספקה של תעשיית השבבים. "אף אחד אינו רוצה בזה – פלישה סינית לטאיוואן תפגע בתעשיית השבבים העולמית".

לפי כל הסימנים, מלחמה בטאיוואן תהיה מלחמה זירתית בכל המרחב האוקיינוס השקט. יפן מאויימת מכוונות סין להשתלט על ים סין, הודו נערכת להתמודדות מול סין ובחודש ספטמבר 2021 חתמו ארה"ב, בריטניה ואוסטרליה על הסכם הגנה המיועד לייצב ברית בינלאומית לבלימת סין. כדי להסיר ספק, ארה"ב, אוסטרליה, הודו ויפן החלו באוגוסט 2021 בסדרת תרגילים צבאיים משותפים במפרץ בנגל וליד הפיליפינים, הכוללים אימונים בלוחמה ימית, תקיפות אוויריות, הפעלת נושאות מטוסים, לוחמה נגד צוללות ועוד.

קו ייצור שבבים בחברת TSMC. האם השתלטות על הנכס מצדיקה יציאה למלחמה?
קו ייצור שבבים בחברת TSMC. האם השתלטות על הנכס מצדיקה יציאה למלחמה?

כיצד ההתפתחויות האלה קשורות לעתיד תעשיית השבבים? בהרבה דרכים. להערכת חברת המחקר IC Insights, המתיחות הגוברת בים טאיוואן היא תוצאה של העיצומים שהטיל הממשל האמריקאי על חברות טכנולוגיות סיניות דוגמת וואווי ואפילו SMIC. "מלחמת הסחר דחפה את סין לשאול את עצמה כיצד היא תוכל להתחרות בתחומי האלקטרוניקה והשבבים, והתמונה המתבהרת היא שהמענה של סין לדילמה הוא איחוד עם טאיוואן".

היהלום שבכתר תעשיית השבבים

זו תהיה רעידת אדמה: טאיוואן ודרום מזרח אסיה הם הצומת המרכזית החשובה ביותר של תעשיית השבבים העולמית, המקבלת במהירות מעמד דומה לזה שהיה לנפט במאה ה-20. בטאיוואן מתגוררים 24 מיליון תושבים בלבד, אולם חשיבותה לתעשייה היא יוצאת דופן. לפי נתוני 2020, טאיוואן היתה המדינה שייצרה הכי הרבה שבבים בעולם, כאשר המשקל המשותף של תעשיות השבבים בסין ובטאיוואן היה 37% מכל ייצור השבבים בעולם – פי שלושה מהמשקל של ארצות הברית.

בעיקר בזכות TSMC, טאיוואן היא המובילה העולמית בייצור רכיבי IC (שבבים שאינם מעבדי CPU) בטכנולוגיות מתקדמות, ואחראית ל-63% מהייצור של שבבים בעלי רוחב צומת קטן מ-10 ננומטר. שאר ה-37% מיוצרים בקוריאה על-ידי סמסונג. טאיוואן מחזיקה ב-22% מהייצור העולמי של רכיבי IC בפרוסות סיליקון של 300 מ"מ, ומדורגת רק אחרי קוריאה האחראית לכ-25% מהייצור העולמי שלהם. בצפון אמריקה, לשם המחשה, מיוצרים רק 11% מהשבבים האלה.

התעשייה הטאיוואנית היא מאוד פטריוטית: 90% ממפעלי ייצור השבבים נמצאים בבעלות חברות טאיוואניות. המפעלים בבעלות זרה הנמצאים בטאיוואן הם רק מפעל קטן של 150 מ"מ בבעלות חברת Diodes ושני מפעלי 300 מ"מ של Micron המייצרים זכרונות DRAM. אולם הנתונים האלה מגמדים את ההשפעה המרכזית של טאיוואן על התעשייה העולמית: כ-80% ממפעלי ייצור השבבים בטאיוואן נמצאים בידי חברות המספקות שירותי ייצור שבבים. להערכת IC Insights, קבלניות הייצור המקומיות, שהן חברות כמו TSMC, UMC, Powerchip, Vanguard ועוד, אחראיות ב-2021 לכ-80% מהייצור העולמי בקבלנות משנה (pure-play foundry).

סין תספוג נזקים לטווח קצר בלבד

הסיכום של IC Insights מבהיל: "בשורה התחתונה – אין כיום מקום שהוא יותר חשוב מטאיוואן בתחום ייצור רכיבי IC.  סין לא מצליחה לייצר שבבים מתקדמים עבור מערכות האלקטרוניקה שלה, והיא מאמינה שתוכל לפתור את הבעיה הזאת רק באמצעות איחוד עם טאיוואן – שייעשה בכל אמצעי שיידרש. בטווח הקרוב, השתלטות צבאית על טאיוואן תפגע בכלכלות של סין ושל טאיוואן. השאלה היא מה הנזק שסין מוכנה לספוג כדי להבטיח שליטה מוחלטת וארוכת שנים בתעשיית השבבים העולמית".

צריך לזכור שעדיין אין פעולות איבה בטאיוואן. למרות ש-IC Insights נחשבת לחברה אמינה מאוד בתחום נתוני השוק של תעשיית השבבים, היא לא נחשבת למומחית בגיאופוליטיקה. היא גם לא מספקת מידע על המקורות שהביאו אותה למסקנות הקודרות שפירסמה השבוע. יחד עם זאת, היא מבטאת חששות כבדים המקננים בקרב רבים. לא בטוח שתעשיית השבבים היא הגורם שיעמוד מאחורי מלחמה בטאיוואן – אבל אם תפרוץ מלחמה – היא תשנה מן היסוד את תעשיית השבבים העולמית.

ספינת טילים אמריקאית מול חופי טאיוואן. אוגוסט 2021. מבחינת ארה"ב פלישה לטאיוואן היא אסון לאומי
ספינת טילים אמריקאית מול חופי טאיוואן. אוגוסט 2021. מבחינת ארה"ב פלישה לטאיוואן היא אסון לאומי

קיידנס הכריזה על פלטפורמת התכנון Integrity 3D-IC

חברת קיידנס דיזיין סיסטמס (Cadence) השיקה את פלטפורמת תכנון השבבין התלת מימדיים Integrity 3D-IC. הפלטפורמה משלבת תכנון, יישום וניתוח מערכות תלת-מימד (3D) מלאות מנקודה אחת. היא עומדת בבסיס פתרון הדור השלישי 3D-IC של קיידנס. הפלטפורמה ייחודית בכך שהיא מספקת תכנון מערכות ומשלבת יכולת אלקטרו-טרמית, ניתוח תזמון סטטי (STA) והזרמת אימות פיזי, המאפשרים השלמת תכנוני תלת-ממד באופן מהיר ואיכותי.

החברה מסרה שפתרון 3D-IC מהדור השלישי של קיידנס תומך במגוון רחב של תחומי יישומים כולל hyperscale computing, תקשורת 5G, מוצרי צריכה, מובייל ואוטומוטיב. מנהל קבוצת Digital & Signoff בקיידנס, ד"ר צ'ין-צ'י טנג, אמר שלאור ההתפתחות בטכנולוגיות אריזה מתקדמות, נוצר צורך לרענן את בסיס ה-3D-IC הקיים ולספק פלטפורמה אינטגרטיבית ומהודקת יותר הכוללת גם תכנון וניתוח ברמת המערכת.

אחד מהלקוחות הראשונים של המערכת הוא מכון המחקר והפיתוח האירופי imec. מנהל תוכנית שילוב ה-3D במכון, אריק ביין, אמר שבאמצעות שיתוף הפעולה עם קיידנס פותחו דרכים אוטומטיות לחלוקת תכנונים, עבור בנייה אופטימלית של 3D stack עם רוחב-פס מוגדל של זיכרון נגיש, המשפר את הביצועים ומפחית את צריכת ההספק".

למידע נוסף על 3D-IC, הקליקו: www.cadence.com/go/integrity

NeuroBlade גייסה 83 מיליון דולר

חברת NeuroBlade מהוד השרון השלימה גיוס הון בהיקף של 83 מיליון דולר, שהובל על-ידי Corner Ventures האמריקאית ובהשתתפות המשקיעים הקיימים בחברה: Intel Capital, Grove Ventures, StageOne Ventures ומריוס נכט. בגיוס השתתפו גם החברות הטכנולוגיות MediaTek, Pegatron, PSMC, UMC ו-Marubeni. בסך הכל, מאז הקמתה בשנת 2018, החברה גייסה כ-110 מיליון דולר. חברת נוירובלייד מפתחת את משפחת שבבי XRAM, אשר מיועדים לספק מענה מפתיע לבעיית צוואר הבקבוק הבולמת את הנסיון להאיץ את מהירות בחוות שרתים ומערכות מחשב גדולות.

הבעיה המרכזית אינה ביצועי המעבדים או הזיכרון, אלא בצורך להעביר כמויות גדולות מאוד של מידע בין הזיכרון לבין המעבדים. התופעה קיבלה את הכינוי Compute-to-Memory Gap, ומורגשת כיום במיוחד ביישומי בינה מלאכותית, שבהן מועברות כמויות עצומות של מידע, אפילו במטלות פשוטות יחסית. כדי להתמודד עם הבעיה, החברה פיתחה אבזר להאצת חישובים המבוסס על שבבי עיבוד בשם NeuroBlade XRAM שתוכננו בארכיטקטורה עיבוד מסוג חדש: מדובר בזיכרון מסוג DRAM הכולל אלפי יחידות עיבוד לוגיות המצויות בסמיכות פיסית לנתונים המאוחסנים – בשבב יחיד.

האצה של פי 100 בביצועים

הדבר מאפשר לבצע פעולות עיבוד בסיסיות בלא צורך להעביר נתונים אל המעבד. התוצאה: רק מידע רלוונטי או כזה הדורש עיבוד מיוחד, מגיע אל המעבד. השבבים נמצאים בתוך מערכת NeuroBlade Xiphos (תמונה למעלה), הכוללת מספר שבבי זיכרון חישובי מסוג XRAM, מעבדי האצה מסוג IMPU – Memory Processing Unit של החברה, וערוץ תקשורת ייחודי שהיא פיתחה. האבזר מופיע עם תוכנה המנהלת את עיבוד המידע ומאפשרת לקשר אותו באופן חלק אל בסיסי נתונים סטנדרטיים המצויים בשוק.

חברת NeuroBlade הוקמה על-ידי המנכ"ל אלעד סיטי והטכנולוג הראשי וסמנכ"ל אסטרטגיית מוצר, אליעד הלל. שניהם בוגרי היחידה הטכנולוגית 81 של חיל המודיעין ושימשו כעובדי מפתח בסולאר-אדג'. סיטי הצטרף לסולאר-אדג' זמן קצר לאחר הקמתה, ובתפקידו האחרון שימש כסמנכ"ל תוכנה ומערכת בחברה. הלל הוביל את אחד מצוותי התוכנה והאלגוריתמים המרכזיים במחלקה של אלעד בסולאר-אדג'. כיום מעסיקה NeuroBlade כ-100 עובדים, ומגייסת בימים אלו עשרות עובדים נוספים בארץ ובעולם. הצוות המוביל של החברה כולל עובדים לשעבר מאינטל, מארוול וטקסס איסנטרומנטס.

החברה דיווחה שהיא החלה באספקה ראשונית מאיץ עיבוד הנתונים ללקוחות גדולים בעולם. להערכת המנכ"ל אלעד סיטי, הפתרון של החברה מזרז את תהליך העיבוד והניתוח בסדר גודל של פי 100 בהשוואה למערכות קיימות. "אנחנו רק בתחילת הדרך למימוש הפוטנציאל של הטכנולוגיה. ההון שגויס יסייע לנו להפוך עוד רעיונות מהפכניים למוצרים שיעזרו ללקוחות לממש את היעדים שלהם". המנהל הראשי של קבוצת הדטה סנטר ואסטרטגיית הענן באינטל, לאנס וויבר, אמר שאינטל גאה לתמוך בפלטפורמה של נוירובלייד. "אנחנו מצפים להמשך העבודה עם נוירובלייד כדי למקסם את מהירות החישוב מקצה לקצה".

צוות העובדים בחברת נוירובלייד
צוות העובדים בחברת נוירובלייד

ואלנס מתחילה להיסחר בבורסת ניו יורק

חברת ואלנס מהוד השרון (Valens Semiconductor) השלימה את עיסקת המיזוג עם חברת הספאק האמריקאית PTK Acquisition Corp, לאחר שהעיסקה אושרה ביום ב' השבוע על-ידי בעלי המניות של PTK. בעקבות המהלך, היא מתחילה להיסחר ביום ה' (30 ספטמבר 2021) בבורסה של ניו יורק תחת הסימולים VLN ו-VLNW. במסגרת עיסקת המיזוג שנחתמה בחודש מאי 2021, בוצעה השקעה של כ-240 מיליון דולר בחברה, לפי שווי חברה של כ-1.1 מיליארד דולר.

הסכום הזה כולל השקעה של PTK בהיקף של 115 מיליון דולר וכניסת משקיעים אסטרטגיים בהיקף כולל של 125 מיליון דולר, בהם גם יצרנית השבבים הטאיוואנית מדיהטק (MediaTek). לאחר העיסקה לא חלו שינויים בהנהלת ואלנס. היא מנוהלת על-ידי כל צוות ההנהלה הנוכחי, כולל המנכ"ל גדעון בן-צבי. חברת ואלנס הוקמה בשנת 2006 על-ידי קבוצה של יזמים יוצאי חברת מיסטיקום, ומעסיקה כ-350 עובדים, רובם בהוד השרון והשאר בארצות הברית, גרמניה ובמזרח אסיה.

החברה פיתחה את טכנולוגיית HDBaseT המאפשרת חיבוריות קלה בין מקורות וידאו ברזולוציה גבוהה מאוד לבין מסכי התצוגה, באמצעות כבל סטנדרטי יחיד וללא צורך בדחיסת אותות. השבבים של החברה מעבירים על-גבי הכבל הזה אותות אודיו, וידאו, איתרנט, אותות בקרה, אספקת חשמל עד להספק של 100W ותמיכה ב-USB.

הטכנולוגיה פותחה במקור לשוק הביתי, אולם בינואר 2016 החברה ביצעה תפנית עסקית והחליטה להתאים את הטכנולוגיה שלה לצורכי התקשורת בתוך הרכב. שבבי התקשורת של ואלנס מאפשרים להעביר נתונים בין מערכות הרכב במהירות של עד 16 ג'יגה-ביט לשנייה על-גבי כבל יחיד. הטכנולוגיה הזאת קיבלה הכרה תעשייתיית נרחבת בעקבות החלטת ארגון התקינה התעשייתי MIPI לבסס את התקן הראשון שלו לעולם הרכב (MIPI A-PHY) על הטכנולוגיה של ואלנס.

ברבעון השני של 2021 הסתכמו מכירות ואלנס ב-17.5 מיליון דולר, עלייה של 9.5% בהשוואה לרבעון המקביל 2020. הרווח הגולמי של החברה הגיע לשיעור של 71.2% מהמכירות. להערכת החברה, בשנת 2021 כולה יסתכמו מכירותיה בכ-69 מיליון דולר. החברה מסרה שערכת השבבםי שלה לתעשיית הרכב, VA6000, נכנסה לייצור המוני וכבר מותקנת במספר כלי-רכב. לאחרונה החברה הכריזה על ערכת השבבים החדשה Valens Stello למוצרים צרכניים, אשר נמצאת כעת בתהליכי שילוטב במערכות חדשות של 30 יצרנים שונים.

TI תשלב בינה מלאכותית ברכיבי מכ"ם-בשבב

חברת טקסס אינסטרומנטס (Texas Instruments) מטמיעה יכולות בינה מלאכותית בטכנולוגיית המכ"ם בשבב שהיא מפתחת בשנים האחרונות, מתוך מטרה להיות חברה מובילה בתחום שבבי המכ"ם בכל השווקים, עם התמקדות מיוחדת בשוק הרכב ובשוק המוצרים התעשייתיים. כך גילה ל-Techtime מנהל החטיבה העסקית של החברה לתחום המכ"ם, יריב רוה. לדבריו, "השוק צפוי להגיע להיקף של 2-3 מיליארד דולר בשנת 2025, ואז להכפיל את היקפו עד לשנת 2030.

"החזון שלנו הוא להפוך את המכ"ם לזמין בכל השווקים". רוה הגיע לחברת טקסס אינסטרומנטס בשנת 1999, בעקבות רכישת חברת בטרפליי הישראלית. במשך כ-15 שנים הוא ניהל את קבוצת הפיתוח הישראלית שעסקה בתכנון שבבי Wi-Fi ו-Bluetooth. בשנת 2016 מונה לאחראי על התוכנה בכל מוצרי הקישוריות של TI, ובתחילת 2019 מונה למנהל חטיבת המכ"ם של החברה.

הבינה המלאכותית תגדיל את השוק

לדבריו, אחת מהיכולות החשובות בשוק המתפתח של מערכות מכ"ם בשבב היא בינה מלאכותית, אשר מתבצעת כיום מחוץ לשבב. "הבינה המלאכותית מספקת יכולות להבחין בתבניות ולסווג אותן, כמו למשל להבדיל בין כלבים לבין בני אדם. כבר היום אנחנו יכולים במעבדה לבצע את הפעולות האלה בתוך השבב, והן תהיינה חלק מהיכולת של הרכיבים העתידיים. אולם פעולות עיבוד ברמה גבוהה יותר, כמו למשל שילוב של מכ"ם ומצלמה, תמשכנה להיעשות מחוץ לחיישן עצמו".

רכיבי המכ"ם של TI מבוססים על טכנולוגיית Frequency Modulated Continuous Wave – FMCW, שבה מתבצע שידור רציף של אותות בעלי תדר משתנה (Chirp signal), והמרחק של האובייקטים מחושב בהתאם להפרשי התדר והמופע (פאזה) בין האותות המשודרים והאותות הנקלטים במערכת המכ"ם. רמת הדיוק של הרכיבים נקבעת על-ידי תדר השידור, והרכיבים של החברה עובדים בשני תחומי תדר מוגדרים: 57GHz-64GHz המכונה "60 ג'יגה", ותחום 76GHz-81GHz הקרוי "77 ג'יגה".

כרטיס פיתוח למכ"ם רכב מדגם AWR6843 הפועל בתדרי 60GHz-64GHz
כרטיס פיתוח למכ"ם רכב מדגם AWR6843 הפועל בתדרי 60GHz-64GHz

מה הם שוקי היעד המרכזיים שלכם?

רוה: "בשוק הרכב יש כיום ביקוש רב ליישומי ADAS בתחום ה-77 ג'יגה, ומערכות לניטור פנים הרכב העובדות בתחום ה-60 ג'יגה. זהו תחום חדש ובעל צמיחה מהירה. אירופה תדרוש שהחל מ-2024 יותקנו בכל המכוניות החדשות מערכות מכ"ם לזיהוי ילדים שנשכחו ברכב. בישראל תיכנס התקנה הזאת לתוקף כבר בשנה הבאה. פיתחנו את הרכיב 6843AWR במיוחד עבור השוק הזה. זוהי מערכת שלמה עם אנטנות על המארז (Antenna On Package). שני יצרני מכוניות מובילים יוציאו השנה לשוק מכוניות המצויידות במערכת הזאת.

"השוק התעשייתי של רכיבי מכ"ם הוא שוק חדש מאוד ומרתק ורק עכשיו הוא מתחיל להתפתח. לפני כשלושה חודשים הוצאנו לשוק את המערכת בשבב AOP6843IWR המיועדת ללקוחות אשר זקוקים ליכולת של המכ"ם אבל לא מעוניינים להתעסק בסוגיות הקשורות לרדיו ואנטנה. הרכיב הזה נותן פתרון של מערכת שלמה: מקמ"ש, DSP, MCU ו-7 אנטנות רדיו. זהו רכיב מהפכני מבחינתנו בהיבט של קלות שימוש. למעשה אנחנו ממציאים כיום את השוק ביחד עם הלקוחות".

מהו תהליך הייצור של רכיבי המכ"ם?

"הרכיבים מבוססים על טרנזיסטורי RFCMOS ולא סיליקון גרמניום, מכיוון שהדבר מקל על השילוב עם מודולי IP אחרים בתוך השבב. הטרנזיסטורים הוגדרו ואופיינו על-ידינו כדי לקבל ביצועים מיוחדים. כאן גם טמון חלק מהסיבוכיות של פיתוח המוצר: המודולים השונים דורשים טרנזיסטורים הפועלים בנקודות אופטימום שונות. במקביל, לקחנו על עצמנו את הטיפול בכל הנושא של בדיקות RF, כך שהלקוח מקבל מוצר שעבר הסמכה על-ידי הרגולטור".

מה היו אתגרי האמינות המרכזיים?

"אנחנו פועלים בשווקים בעלי דרישות מאוד מחמירות. הרכיבים צריכים לעמוד בתקני שילוב ואריזה תעשייתיים, למשל לעבוד בטמפרטורות של עד 125°C ולעמוד בתקני תעשיית הרכב. היום הרכיבים עומדים בתקן המכני המחמיר של תעשיית הרכב, AEC-Q100. פיתחנו גם מנגנון הגנה מרעשים כדי שהמכ"ם יוכל לעבוד בסביבה רועשת. בין השאר, הוא מאפשר לכל מכ"ם לזהות את האותות של עצמו, ועל-ידי כך מאפשר להרבה מערכות מכ"ם לעבוד בסמיכות פיזית ולא להפריע זו לזו.

"המטרה שלנו היא להמשיך לספק לשוק פורטפוליו רחב של רכיבי מכ"ם, פשוטים לשימוש ובעלי ביצועים גבוהים המתאימים לכל יישומי היעד".

הסוכנים החכמים של proteanTecs יוטמעו במכ"ם של Uhnder

בתמונה למעלה: שבב המכ"ם של חברת Uhnder  מטקסס

חברת proteanTecs מחיפה הודיעה שיצרנית שבבי המכ"ם לרכב, Uhnder מאוסטין, טקסס, תשלב את מערכת הניטור שלה, Universal Chip Telemetry – UCT, בתוך שבבי המכ"ם שהיא מייצרת, כדי לעקוב אחר הביצועים והאמינות שלהם לאורך כל חיי המוצר. חברת פרוטאנטקס הוקמה בשנת 2017 על-ידי חלק ממייסדי מלאנוקס ומאז הקמתה היא קיבלה השקעות בהיקף כולל של כ-95 מיליון דולר מגורמים מובילים דוגמת אביגדור וילנץ, אינטל קפיטל, קרן וולדן, ויולה ועוד.

החברה פיתחה רעיון חדש המאפשר לאסוף מידע על תהליכים המתחוללים בתוך הרכיב. לצורך זה היא הגדירה את המושג טלמטריה בתוך שבב (Universal Chip Telemetry – UCT), שהוא תהליך שבו השבב מספק נתוני מצב שונים, המשמשים לצורך ניתוח שוטף של התנהגותו. בשלב התכנון משלבים בו מעגלים זעירים (UCT Agents) המשמשים כסוכנים לאיסוף מידע כמו טמפרטורה, זמני השהייה, זרמים וכדומה.

מעקב אחר כל שבב לאורך כל מחזור חיי המוצר

לאחר יציאת השבבים הראשונים מקו הייצור (Tapeout) מתחיל תהליך למידת השבב באמצעות מערכת בינה מלאכותית הבודקת התנהגותו במאות תסריטי פעולה. התהליך ממשיך גם כאשר השבב נכנס להתקנה בכרטיסים אלקטרוניים: הטכנולוגיה מאפשרת לאסוף נתונים מהסנסורים המצויים בשבב, להזין אותם למערכת ניתוח ובינה מלאכותית, ולהפיק תובנות על תפקודו.

חברת Uhnder פיתחה מכ"ם בשבב הפועל בתדר של 77GHz ומבוסס על טכנולוגיית אפנון קוד דיגיטלי (Digital Code Modulation – DCM), המתבצע באמצעות מערך של 12 משדרים ו-16 מקלטים. שבב המכ"ם מיוצר בתהליך של 28 ננומטר, ולטענת החברה הוא מדוייק פי 100 בהשוואה לחיישני LiDAR.

טכנולוגיית DCM מתחרה בעיקר בשבבי מכ"ם המבוססים על טכנולוגיית Frequency Modulated Continuous Wave – FMCW (דוגמת אלה של חברת טקסס אינסטרומנטס), שבה מתבצע שידור רציף של אותות בעלי תדר משתנה, והמרחק של האובייקטים מחושב בהתאם להפרשי התדר בין האותות המשודרים והאותות החוזרים. מכ"ם DCM משדר אותות רציפים בעלי מופע (פאזה) משתנה, וחישוב המרחק נעשה בהתאם להפרשי המופע בין האותות המשודרים והאותות החוזרים.

סכימה של שבב 2.5D. החברה קיבלה פטנט להשתלת סוכנים במארזי שבבים תלת-מימדיים
סכימה של שבב 2.5D. החברה קיבלה פטנט להשתלת סוכנים במארזי שבבים תלת-מימדיים

להערכת החברה, טכנולוגיית DCM קלה יותר לעיבוד ודורשת פחות מעגלים אנלוגיים בהשוואה לטכנולוגיית FMCW. שוק היעד המרכזי של החברה הוא שוק הרכב, בשלב הראשון עבור מערכות ADAS ובהמשך עבור כלי רכב אוטונומיים. לחברה יש הסכם עם יצרנית מערכות הרכב Magna, אשר התחייבה להשתמש ברכיבי המכ"ם של Uhnder החל משנת 2022.

פרוטאנטקס מכוונת לשוק הרכב ולשוק הענן

באוקטובר 2020 הקימה proteanTecs חטיבת רכב חדשה בראשות גל כרמל, ששימש לפני הצטרפותו לחברה כמנהל הייצור של מערכות ADAS/AV בחברת סמסונג, ולפני-כן מנהל צוותי פיתוח בחברת מובילאיי. מנכ"ל החברה, שי כהן, העריך שתהליך החישמול של תעשיית הרכב צפוי להגדיל את חלקו של שוק הרכב לכ-30% משוק השבבים העולמי עד לשנת 2030.

יחד עם זאת, השוק היעד הגדול ביותר של החברה הוא ככל הנראה שוק מרכזי הנתונים והענן. בחודש אפריל 2021 היא הצטרפה כחברה מלאה לקבוצת Open Compute Project שהוקמה על-ידי פייסבוק ב-2011, כדי שתוכל להתאים את הפלטפורמה שלה לצורכי ספקיות שירותי הענן, ולספק להן מערכת ניטור ובקרה של כל רכיבי הליבה במרכזי הנתונים.

אפקט הרכב החשמלי: אונסמי רוכשת את GTAT

במטרה לשפר את היכולות שלה בשוק הרכב החשמלי, הודיעה חברת חברת אונסמי (onsemi) שהיא חתמה על הסכם מחייב לרכישת חברת GT Advanced Technologies מניו-המפשייר, ארה"ב, תמורת 415 מיליון דולר במזומן. החברה פיתחה טכנולוגיה לייצור פרוסות סיליקון קרביד (SiC) באיכות גבוהה ובקוטר של 150 מ"מ. סיליקון קרביד הוא מוליך למחצה מבוסס סיליקון המאפשר לייצר רכיבים העומדים בתנאי טמפרטורה גבוהים מאוד ולעבוד במתחים גבוהים מאוד – שני תנאים חיוניים עבור תעשיית הרכב החשמלי. בין השאר, הוא משמש לייצור טרנזיסטורי הספק העובדים במתחים של עד 1700V.

לשתי החברות היכרות עמוקה. בחודש מרץ 2020 הן חתמו על הסכם לחמש שנים בהיקף של כ-50 מיליון דולר, שלפיו תייצר GTAT פרוסות סיליקון קרביד מהחומר CrystX שפיתחה, עבור רכיבי הספק של אונסמי. בנובמבר 2020 היא חתמה על הסכם חמש שנתי לאספקת מוטות סיליקון קרביד לחברת אינפיניאון, אשר תחתוך אותם לפרוסות ותייצר על-גביהן את רכיבי ההספק שלה.

"אנחנו ממוקדים בבניית יכולות טכנולוגיות חדשות עבור תעשיית הרכב", אמר נשיא ומנכ"ל אונסמי (לשעבר On Semiconductor), חסאן אל-חורי. העיסקה צפויה להסתיים במחצית הראשונה של 2022. כל עובדי GTAT יצטרפו לחברת אונסמי, אשר מתכננת להרחיב את הפיתוח וקיבולת הייצור של רכיבים מבוססי SiC. המטרה היא להמשיך ולהשקיע בטכנולוגיית הייצור הקיימת של GTAT, ולפתח יכולות ייצור של פרוסות סיליקון בקוטר של 200 מ"מ. חברת אונסמי הודיעה שהיא תמשיך לבצע השקעות בטכנולוגיית SiC: הגדלת קיבולת הייצור שלה בתחום הזה ופיתוח מארזים חדשים עבור רכיבי SiC.

אינטל חשפה את שבב ה-IPU הראשון בעולם

חברת אינטל (Intel) חשפה אתמול את שבב ה-IPU הראשון (תמונה למעלה) שהיא פיתחה בישראל ובארה"ב לאחר שלוש שנות עבודה מאומצות. הרכיב שקיבל את הכינוי Mount Evans, הוא המוצר הראשון של החברה מקטגוריית שבבים חדשה בשם Infrastructure Processing Unit – IPU, אשר מיועדים לייעל את מרכזי הנתונים ולהגביר את רמת האבטחה שלהם. בשלב הנוכחי הם יוצאים במתכונת של כרטיסים נתקעים בתוך השרת, אשר מקבלים על עצמם את כל תפקידי הניהול והתחזוקה של המשימות במרכז הנתונים, ומפנים לגמרי את מעבדי ה-CPU לעבודות החישוב שהלקוח זקוק להם.

ארכיטקט בקבוצת הנטוורקינג של אינטל ישראל, אליאל לוזון, סיפר ל-Techtime שפרוייקט הפיתוח בוצע בעיקר על-ידי מרכזי הפיתוח של אינטל בישראל ובארה"ב, כאשר בארץ עבדו עליו כמה מאות מפתחים ממרכזי הפיתוח בירושלים, בחיפה ובפתח תקווה. ישראל משמשת כמרכז מצויינות של אינטל בתחומי הנטוורקינג, ומפתחת עבור החברה את כרטיסי התקשורת שלה, NICs ו-SmartNICs, עבור מרכזי נתונים. לכן היה רק טבעי שיהיה לה משקל מיוחד בפיתוח המוצר החדש. לוזון: "כל מרכיבי הנטוורקינג והקושחה פותחו בישראל, כאשר התוכנה ומרכיב המעבדים (16 ליבות ARM) פותחו בארה"ב".

מהו בעצם ההבדל בין NIC לבין IPU?

"כרטיס NIC מקשר בין רשת התקשורת לבין המעבד בשרת, ומבצע עיבוד מסויים על התוכן המועבר למעבד ה-CPU (המעבד המארח), אשר שולט בו. כרטיס SmartNIC מבוסס על שבב המספק יכולת עיבוד, זיכרון ומאיצים אשר יכולים לשחרר את המעבד מחלק מעבודת הבקרה של המעבד המארח ולהסיט ממנו עומסים. אבל גם הוא נישלט על-ידי המעבד המארח ועדיין חלק גדול מעבודות התחזוקה של בסיס הנתונים מתבצע בתוך ה-CPU עצמו".

אליאל לוזון. "ה-IPU הוא הבסיס לעתיד מרכזי הנתונים"
אליאל לוזון. "ה-IPU הוא הבסיס לעתיד מרכזי הנתונים"

הדבק האלקטרוני של מרכז הנתונים

"ה-IPU מספק יכולת חדשה. הוא מטפל בעצמו בכל הסוגיות הקשורות לבקרה של הגישה לרשת, למערכי הזיכרון ולמחשבים אחרים. למעשה, הממשק החיצוני של המחשב נמצא בשליטת ה-IPU אשר מנוהל על-ידי ספקית שירותי הענן, ולעתים המחשב המארח אפילו לא יודע על קיומו". העיוורון הזה אינו מקרי, ומיועד לענות על צורך מיוחד בשוק תשתיות הענן: חברות הענן גובות תשלום לפי מחזורי העבודה של ה-CPU. אולם כיום מבוזבזים מחזורים רבים על תחזוקת הרשת, המרת פרוטוקולים ועל ניהול התנועה אל משאבים חיצוניים כמו מחשבים אחרים, תשתיות אחסון ועוד.

באמצעות ה-IPU כל הפעולות האלה מופרדות מה-CPU, והחברות חוסכות את "המס" הזה. לדברי אליאל, יש לגישה הזאת יתרונות מיוחדים: "לקוחות רבים רוכשים שירות במתכונת של Bare Metal, כלומר הם מקבלים מחשב פיסי במרכז הנתונים, לא מחשב וירטואלי. אולם כיום המחשב הזה אינו מחשב מלא, אלא מחשב שצריך לעסוק גם בניהול התשתיות.

"ה-IPU מאפשר להם גם לקבל את כל התשתיות האלה וגם לזכות ברמת פרטיות גבוהה יותר, מכיוון שלא רצות במחשב הזה תוכנות ניהול שהם לא מודעים לקיומן. הם מקבלים סביבה נקייה. הלקוח מרגיש מוגן מכיוון שהמחשב שלו נקי לחלוטין ואין תוכנה זרה השולטת בו, וחברת הענן מרגישה מוגנת מכיוון שהרשת שלה אינה חשופה אל תוכנות בלתי ידועות שהלקוח מריץ במחשב שלו".

מדוע הכרזתם גם על כרטיסי FPGA המבצעים עבודה דומה?

"אנחנו מציעים שלושה מוצרים: כרטיס מבוסס שבב IPU שלדעתנו הוא הבסיס לעתיד מרכזי הנתונים ומספק כיום מהירות תקשורת של 200Gbps גיגה ביט, ושני כרטיסים מבוססי FPGA המיועדים ללקוחות המעדיפים לעבוד על-גבי ארכיטקטורת אינטל ולא ארכיטקטורת ARM, מכיוון שהם מבוססים על מעבד Xeon. הדבר מאפשר להם העברה קלה של יישומים אל הכרטיס הזה וגם גמישות רבה יותר מזו שניתן לקבל באמצעות שבב ASIC. מצד שני, פתרון מבוסס FPGA הוא יקר יותר בשטח, בצריכת ההספק ובמחיר, ומתאים יותר לפיתוח מאשר לפריסה רחבת היקף".

מה היה האתגר המרכזי של הפרוייקט?

"מבחינתנו פיתוח Mount Evans היה קפיצת מדרגה בדרגת המורכבות. בנוסף למטלות התקשורת הרגילות נאלצנו להוסיף לשבב יכולות עיבוד רבות מאוד, ממשקים רבים כולל ממשקי תקשורת אל הזיכרון, ותשתיות. זהו שבב גדול ומורכב. עצם שהעובדה שהוא יצא מהייצור הראשוני ועבד כבר בפעם הראשונה היא עבורנו הישג גדול מאוד".

סלנו עומדת על הפודיום לצד קואלקום וברודקום

בתמונה למעלה: מייסד ומנכ"ל סלנו, גלעד רוזן. "העובדים שלנו סוגרים את המעגל המלא של המוצר – החל מהפיתוח וכלה בלקוח"

חברת סלנו (Celeno) מרעננה שייכת לקבוצה המצומצמת של יצרניות שבבים ישראליות אשר הן גם פורצות דרך טכנולוגיות, גם חברות בעלות אורך נשימה ופעילות ארוכות טווח שאינן נמצאות על המדף לצורכי מכירה או אקזיט מהיר, וגם נחשבות למתחרות בחברות המובילות ביותר בתחומן. במקרה שלה מדובר בקואלקום וברודקום, ששמותיהן מוזכרים ביחד עם סלנו בנשימה אחת, בכל פעם שהלקוחות מחפשים פתרונות Wi-Fi איכותיים. "קואלקום וברודקום הן שתי המתחרות המרכזיות שלנו", סיפר המנכ"ל גלעד רוזן בראיון ראשון מסוגו ל-Techtime.

חברת סלנו הוקמה על-ידי המנכ"ל גלעד רוזן בשנת 2005 וכיום היא מעסיקה כ-160 עובדים, מתוכם 110 בישראל והשאר במשרדיה בהודו, סין, טאיוואן, אירופה וארה"ב. מאז הקמתה היא גייסה כ-130 מיליון דולר, וכיום היא נחשבת לחברת שבבים מבוססת: היא מספקת ללקוחות כ-15 מיליון שבבים בשנה ומגיעה למחזור מכירות של כמה עשרות מיליוני דולרים. סלנו פועלת במתכונת של חברה ללא מפעל ייצור (Fabless) ושבביה מיוצרים במפעלים של TSMC, סמסונג וגלובל פאונדריז. היא נמצאת בתהליך גיוס עובדים ונערכת לקראת הנפקה עתידית בבורסה.

דויטשה טלקום פתחה את הדלת אל השוק

בראיון ראשון מסוגו לתקשורת המקצועית, סיפר גלעד רוזן שהחברה הגיעה לשוק בעקבות צורך של דויטשה טלקום אשר רצתה להשיק שירות טלוויזיה על-גבי אינטרנט (IPTV), אבל נתקלה במחסום טכנולוגי: היא הצליחה להביא את השירות אל הבית, אולם כדי להפיץ את השידורים בתוך הבית היה צורך לבצע עבודות כבילה יקרות ומסורבלות בבית הלקוח. "הפתרון המתבקש הוא תקשורת אלחוטית, אולם טכנולוגיית ה-Wi-Fi לפני 15 שנה לא עמדה בדרישות המחמירות של וידאו באיכות גבוהה".

רוזן: "החלטנו לפתור את הבעיה הזאת והצגנו את הרעיון בפני דויטשה טלקום. הם נכנסו כמשתתפים בהערכה הטכנולוגית החל מהשלב הראשון. בהמשך הם ביססו את הרשת הביתית שלהם על הפתרון שלנו, ולמעשה היו הלקוח המאסיבי הראשון. ההצלחה הזאת פתחה בפנינו את הדרך לביצוע גיוס ההון הראשון של החברה. בשנת 2011 נכנסנו לתחום חדש של הפצה אלחוטית לכל אבזר, לא רק לממירי טלוויזיה, לאחר שחברת ליברטי גלובל ראתה את הטכנולוגיה שלנו וביקשה שנתאים אותה לאבזר ה-Wi-Fi הביתי שלה. סמסונג ייצרה את המערכת, וכך נכנסנו אל השוק של פתרונות Wi-Fi גנריים לכל סוגי התקשורת הביתית, כולל וידאו".

מה הם שוקי היעד המרכזיים שלכם?

"שני השווקים המרכזיים ביותר עבורנו הם תשתיות תקשורת ביתיות וארגוניות, ו-IoT. בתחום התשתיות, אנחנו מתמקדים בעיקר בספקיות שירותי פס רחב אשר זקוקות למוצרים איכותיים מאוד. הן מספקות ללקוחות תמיכה טכנית בטלפון ובמקרים קשים גם באמצעות טכנאי המגיע אל הלקוח. מבחינתן, מדובר במתן שירות שהוא מאוד יקר ולכן הן מעדיפות לשלם יותר תמורת פתרון קישוריות אמין אשר מקטין בצורה משמעותית את היקף הפניות למרכזי התמיכה. השוק הזה נאמד בכ-300 מיליון דולר בשנה, ובו המותג שלנו מאוד חזק".

מוצר הדגל של החברה בשוק הזה הוא השבב Everest אשר יצא בשנת 2018, והיה מהשבבים הראשונים בשוק העומדים בתקן 802.11ax החדש, אשר מוכר גם בכינוי Wi-Fi 6E. הוא מאפשר להכפיל עד פי ארבעה את מהירות התקשורת הביתית ולקשר עד 250 אבזרים בו-זמנית. השבב עובד בתדרי 5GHz, 2.4GHz ו-6GHz, מיוצר מטרנזיסטורי 14nm FinFET וכולל שימוש בטכנולוגיית Elastic MIMO המאפשרת להתקשר עם הנתב באמצעות שמונה אנטנות במקביל, כדי להגדיל את רוחב הפס ולהשיג יתרונות כיווניות באמצעות עיצוב אלומה (Beamforming).

רוזן: "אוורסט פתח בפנינו שוק בהיקף כולל (TAM) של כ-1.5 מיליארד דולר, הכולל גם חברות תשתית כמו וודאפון או צ'יינה טלקום, וגם חברות שירותי ענן מתחום האלקטרוניקה הצרכנית המספקות פתרונות IoT. הצלחנו לפתח פתרון יעיל המיושם בשטח סיליקון שהוא כמחצית משטח הסיליקון של המתחרים. הפתרון שלנו מצליח לתקשר עם הרבה מאוד אבזרים בו-זמנית ולנהל את התקשורת ואת האנטנות מול ריבוי אבזרים". בעקבות הצלחת פלטפורמת אוורסט, החליטה סלנו להרחיב את הפעילות בתחום ה-IoT, אלא שכאן יש בעיה מיוחדת: זהו שוק שהוא היפר-תחרותי המהווה אבן שואבת לכל יצרני השבבים.

מכ"ם דופלר: הישג טכנולוגי והברקה שיווקית

סלנו חיפשה ערך מוסף ייחודי, וכך נולד הרעיון לשלב מכ"ם בתוך ערכת שבבי ה-Wi-Fi. בחודש מאי 2021 החברה הכריזה על ערכת שבבי Denali, אשר משלבים בסיליקון יחיד גם תקשורת Wi-Fi 6, גם תקשורת Bluetooth וגם מכ"ם דופלר המנצל את קרינת ה-Wi-Fi בתדרי 5GHz ו-6GHz כדי לחלץ ממנה מידע על אובייקטים ובני אדם המצויים במרחב הדירה או הסביבה הנבדקת. אפקט דופלר הוא שינוי בתדר או באורך הגל של קרינה המוחזרת מגוף הנמצא בתנועה, ביחס למתבונן נייח. רוזן: "המכ"ם מעניק לנו יתרון ייחודי, מכיוון שבאמצעותו רשת ה-Wi-Fi הופכת למקור חישה ולא רק לפתרון קישוריות".

זיהוי תבניות והפקת מידע מתוך האותות המתקבלים ממכ"ם דופלר של סלנו
זיהוי תבניות והפקת מידע מתוך האותות המתקבלים ממכ"ם דופלר של סלנו

מה היו האתגרים המרכזיים בפיתוח המכ"ם?

"האתגר הראשון היה בקליטת אותות המכ"ם. מערכת Wi-Fi היא מערכת Half Duplex, כלומר היא לא מתוכננת לשדר ולקלוט אותות בו-זמנית, בניגוד למערכת מכ"ם שהיא בעקרון מערכת Full Duplex. הפתרון נמצא באמצעות שימוש בשני מקמ"שים בלתי-תלויים שארזנו בעבר בתוך השבב. הם איפשרו לנו ליישם את התקשורת ביעילות רבה, ומאוחר יותר לממש את האלגוריתם של המכ"ם. באמצעות טכנולוגיית Elastic MIMO שפיתחנו בדורות הקודמים אנחנו יכולים לבצע מספר שידורים במספר תדרים במקביל, בהתאם לצרכים המשתנים של המערכת.

"אתגר נוסף היה בפיתוח דרך לניטרול הרעשים הסביבתיים ויכולת התמקדות בהחזרים של המטרה. עבדנו על הפתרון הזה במשך יותר משנתיים ורשמנו עליו פטנט. המטרה כאן היא לא רק להפריד את האות מהרעש, אלא גם לזהות את המטרה ואז לדעת מה היא עושה. הפתרון כרוך בהתקנת בינה מלאכותית בתוך השבב. לבני אדם קיימת חתימת דופלר מורכבת, הכוללת גם את התנועה הכללית של הגוף וגם את התנועות הנפרדות של איברים שונים (כגון ידיים ורגליים), והאלגוריתם צריך לדעת לזהות את כל הפרמטרים השונים ולספק מידע יעיל אודות המטרה.

"השבב החדש פותח בפנינו שוק ענק שהיקפו נאמד בכ-1-1.5 מיליארד דולר. הוא כולל יישומים חדשים בתחומי הבית הממוחשב ומערכות האבטחה. למשל שימוש ברמקול חכם כמערכת התראה ואזעקה, טלוויזיה חכמה אשר נדלקת כאשר נכנסים אל החדר, ויישומים חדשים נוספים מעולמות ה-IoT". בעקיפין, השילוב של מכ"ם בתוך מערכת Wi-Fi מחזק את סלנו גם בשוק המסורתי של תשתיות תקשורת, שכן הוא מעניק לספקיות שירותי התקשורת יכולת לספק שירותים חדשים המבוססים על הענן ועל התשתית הקיימת שלהן בתחום הפצת התקשורת בתוך הבית.

כיצד אתם מרגישים את משבר אספקת השבבים?

"המחסור בשבבים מדיר שינה מעינינו. הביקוש ממפעלי יצור השבבים בעולם גדול כיום בכ-30% מאשר יכולת הייצור שלהם. הבעיה היא שאנחנו נמצאים בתחום שבו יש דרישה מוגברת לשבבים וצבר ההזמנות שלנו גדול בהרבה מהיכולת של הספקים שלנו לייצר את הרכיבים. לדעתי, אם היינו מקבלים מהיצרנים את התפוקה שאנחנו זקוקים לה, המכירות שלנו השנה היו גבוהות בכ-40% לפחות. האנשים שלנו נמצאים בקשר יומיומי עם הספקים ועם הלקוחות כדי לבצע אופטימיזציה של ההזמנות ושל האספקה".

אתם מתמודדים עם במחסור בכוח אדם?

"ההון האנושי הוא אתגר מרכזי. הביקוש למהנדסים הוא אדיר ויש הרבה מאוד קשיים בגיוס מהנדסים. אנחנו נמצאים כל הזמן בתנופת גיוס עובדים, אבל עקומת ההיצע ועקומת הביקוש לא מצליחות להיפגש מכיוון שיש מחסור במהנדסים. זכינו לאחרונה במספר פרוייקטים אסטרטגיים שעבורם אנחנו זקוקים לאנשי תוכנה, אנשי אלגוריתמים, אנשי בדיקות, ומומחי ארכיטקטורה ו-RF. אנחנו מאוד מאמינים באפקטיביות ובעוצמתיות של צוותים משולבים של נשים וגברים, ושואפים מאוד להגדיל את אחוז הנשים העובדות אצלנו. עובדות אצלנו גם נשים חרדיות. העבודה כאן היא מאוד מיוחדת. האנשים שלנו מפתחים טכנולוגיות מאוד חדשניות ומורכבות, ואז עובדים מול הלקוחות ומסייעים להם לשלב אותן במוצרים שלהם. זהו תמהיל עבודה מאוד ייחודי. בזכות העובדה שאנחנו חברה לא גדולה, העובדים אצלנו סוגרים את המעגל המלא של המוצר – החל מהפיתוח וכלה בלקוח".

מארוול רוכשת את Innovium תמורת 1.1 מיליארד דולר

חברת מארוול (Marvell) חתמה על הסכם לרכישת חברת הסטארט-אפ אינוביום (Innovium) מארה"ב תמורת 1.1 מיליארד דולר במניות. המחיר כולל גם את קופת המזומנים של אינוביום, בהיקף של כ-145 מיליון דולר, כך שהמחיר נטו הוא כ-955 מיליון דולר. להערכת מארוול, העיסקה תושלם עד סוף 2021 ותתרום למארוול תוספת של כ-150 מיליון דולר מכירות כבר בשנת הכספים הבאה. באפריל 2021 הושלמה עסקת ענק אחרת של מארוול: רכישת חברת אינפי (Inphi) המייצרת מעבדי תקשורת ורכיבי תקשורת אופטית לקישוריות מהירה בין מחשבים ושרתים במרכזי נתונים, תמורת כ-10 מיליארד דולר במזומן ובמניות.

חברת אינוביום פיתחה את משפחת שבבי המיתוג המהירים TERALYNX המיועדת לשימוש במרכזי נתונים גדולים ובתשתיות ענן, ומאפשרת ליישם תקשורת איתרנט בקצב של עד 400Gbps. הרכיבים האלה עומדים בליבת מערכות המיתוג TERACertified מתוצרת החברה, אשר כוללות גם את תוכנות הניהול והמיתוג שהחברה פיתחה. "אינוביום ביססה את עצמה כספק סיליקון למתגים במרכז ענן מסחריים", אמר נשיא ומנכ"ל מארוול, מאט מרפי. "הפתרונות שלה משלימים את הפתרונות הקיימים שלנו. הם יחזקו את מעמדה של מארוול בשוק הענן ויבטיחו לנו נתח משמעותי אצל לקוחות ענן מרכזיים".

1,000 עובדים בישראל

חברת אינוביום הוקמה בשנת 2015 על-ידי המנכ"ל רגי'ב ח'מאני ועל-ידי מנהל הטכנולוגיות הראשי פוניט אגארוואל. שניהם בעלי ותק רב בתחום. ח'מאני הגיע מחברת Cavium שבה שימש כמנהל התיפעול במשך 10 שנים ולפני-כן שימש במשך 5 שנים כמנהל קבוצת מעבדי הרשת של אינטל. אגארוואל הגיע לאינוביום לאחר 10 שנים שבהם שימש כמהנדס בכיר בחברת ברודקום, אשר הוביל את הפיתוח של מתגים למרכזי נתונים ורשם 80 פטנטים על שמו.

חברת Marvell היא מהספקיות המובילות בעולם של שבבי תקשורת, אחסון ומחשוב, ומפעילה שני מרכזי פיתוח מרכזיים בישראל, בפתח תקווה וביוקנעם. מארוול ישראל היא בין חברות השבבים ללא מפעל (Fabless) מהגדולות בארץ ומעסיקה כ-1,000 עובדים. המרכז הישראלי מוביל את פיתוח השבבים בתחומי ליבה של החברה העולמית, כמו רשתות (Networking), מיתוג (Switching) במרכזי נתונים וענן, ופיתוח מערכות מוכללות (SoC) למגוון יישומים.

מכירות שיא לטאואר: 362 מיליון דולר ברבעון

ברבעון השני של 2021 צמחו המכירות של חברת טאואר סמיקונדקטור (Tower) ממגדל העמק ב-17% להיקף שיא של 362 מיליון דולר. מתוך זה החברה הציגה צמיחה אורגנית של 26%, המוגדרות כמכירות לכל לקוחות החברה בנטרול המכירות לנובוטון יפן (לשעבר פנסוניק סמיקונדקטור) והמכירות למקסים מהמפעל שבסן אנטוניו, איתם קיימים לחברה הסכמי ייצור ארוכי טווח. תחזית המכירות של החברה היא של 385 מיליון דולר ברבעון השלישי 2021, אשר נדחפת על-ידי צמיחה אורגנית של 38%.

השקעה של 250 מיליון דולר בתשתיות ייצור נוספות

בתוך כך החברה החליטה להרחיב את תוכנית הגדלת כושר הייצור שלה בפרוסות סיליקון בקוטר של 200 מ"מ בכ-100 מיליון דולר נוספים, ולהגיע למעשה להשקעה כוללת בהיקף של כ-250 מיליון דולר. תוכנית ההשקעות ממוקדת בעיקר בטכנולוגיות כמו סיליקון גרמניום וסיליקון פוטוניקס אשר דוחפות שווקים צומחים ובעלי ריווחיות גבוהה, דוגמת הדור החמישי, ומערכות תשתית ותקשורת למרכזי נתונים. מנכ"ל טאואר, ראסל אלוואנגר, אמר שתחזית הצמיחה מייצגת מכירות בהיקף שנתי של יותר מ-1.5 מיליארד דולר. "תוכניות הרחבת כושר הייצור מתקדמות היטב ומאפשרות להעריך שתהיה צמיחה במכירות גם ברבעון הרביעי של 2021.

"שיתוף הפעולה עליו דיווחנו עם חברת ST Microelectronics במפעל ה-300 מ"מ באגראטה, איטליה, ישפר בצורה ניכרת את היכולות שלנו בתחום ה-300 מ"מ בתחומי ה-RF, בפלטפורמות ה-power, חיישנים ובטכנולוגיות נוספות". במסגרת ההסכם שהוכרז ביוני 2021, טאואר תקבל לידיה כשליש מהחדר הנקי במפעל החדש ש-ST מקימה בצפון איטליה, אשר יכפיל פי שלושה את כושר הייצור של טאואר בפלטפורמות 300 מ"מ. המפעל צפוי להיכנס לייצור המוני במחצית השנייה 2022.

חברת טאואר סמיקונדקטור מספקת שירותי ייצור שבבים בטכנולוגיות שהיא פיתחה בתחומים כמו חיישני תמונה (CMOS Image Sensor), מעגלים מעורבים (אנלוגיים-דיגיטליים), MEMS, רכיבי RF, רכיבי הספק, טכנולוגיות SiGe BiCMOS לרכיבי תקשורת מהירים ועוד. החברה מעסיקה כ-5,500 עובדים. בבעלותה המלאה שני מתקני ייצור בישראל (150 מ"מ ו-200 מ"מ) ושני מתקני ייצור בארה"ב (200 מ"מ). בנוסף היא מנהלת שלושה מתקני ייצור ביפן (שניים ב-200 מ"מ ואחד ב-300 מ"מ) במסגרת חברה בבעלות משותפת של טאואר (51%) ושל Nuvoton הטאיוואנית.

 

אינטל תייצר שבבים עבור AWS וקואלקום

חברת אינטל תייצר שבבים של AWS ושל אמזון. החברה מסרה על הסכמי ייצור עם שתי ענקיות הענן במסגרת אסטרטגיית IDM 2.0 החדשה, שלפיה היא תספק שירותי ייצור במתכונת Foundry, לצד ייצור עצמי של המעבדים שלה עצמה, והסתמכות על קבלני ייצור חיצוניים, כמו TSMC, לייצור שבבים שהיא מפתחת ומוכרת. לדברי סגן נשיא עולמי ומנהל מרכזי הייצור של אינטל העולמית, דניאל בן עטר (בתמונה למעלה), "האסטרטגיה הזאת היא מנוע הצמיחה של אינטל לשנים הבאות".

אינטל הודיעה שאמזון ווב סרוויסז (AWS) תהיה הלקוחה הראשונה שתשתמש בטכנולוגיית מארזים חדשה של אינטל במסגרת קבוצת שירותי ה-foundry שעליה הכריז לאחרונה המנכ"ל פט גלסינגר. במקביל, אינטל חתמה על הסכם ייצור עם חברת קואלקום שלפיו היא תהיה הלקוחה הראשונה לקבל שירותי ייצור בטכנולוגיית התהליך Intel 20A, אשר צפויה להיכנס לייצור המוני בשנת 2024. במסגרת האסטרטגיה הזו, אינטל מעוניינת להיות ספקית foundry מרכזית עם כושר ייצור בארה"ב ובאירופה.

גלסינגר אמר שבנוסף להשקעה של יותר מ-20 מיליארד דולר במפעל ייצור חדגש המוקם באריזונה, "אנחנו משקיעים 3.5 מיליארד דולר במפעל חדש בניו מקסיקו שיתמוך בטכנולוגיית מארזים מתקדמת שלנו, והשקעה של כ-10 מיליארד דולר במפעל ייצור השבבים בקרית גת. עד עתה התמקדנו בהגדלת כושר הייצור, וכעת אנחנו מתמקדים בטכנולוגיות התהליכים והמארזים שלנו. המטרה היא להשיג את השילוב הנכון של תהליך ומארז, שבבים ופלטפורמות, תוכנה וייצור בהיקף גדול".

בשיחה השבוע עם עיתונאים ישראלים, סיפר בן עטר שהחברה החליטה להתנתק מסולם הננומטרים, המתאר את רוחב הצומת בטרנזיסטור, שלפיו מגדירות יצרניות השבבים את הרמה הטכנולוגית שלהן. "לרוחב הצומת אין כיום משמעות והוא אינו מסביר מהי הרמה הטכנולוגית של היצרנית. למבנה הצומת יש חשיבות לא פחותה באספקת ביצועים. לכן אנחנו רוצים להתמקד במדדים של ביצועים להספק, ולא ברוחב הצומת".

מפת הדרכים החדשה של אינטל

היום (ב') חשפה אינטל את מפת הדרכים החדשה שלה, במקביל לשמות התהליכים (nodes) החדשים שהיא העניקה להן במקום סולם הננומטרים המקובל בתעשייה. תהליך Intel 7 מספק שיפור של כ-10%-15% בביצועים לוואט בהשוואה ל-Intel 10nm SuperFin, באמצעות אופטימיזציה של טרנזיסטורי Fin FET. הוא ישמש לייצור מעבד Alder Lake למחשבים אישיים שייצא ב-2021 ומעבד Sapphire Rapids לחוות שרתים, אשר צפוי להיכנס לייצור ברבעון הראשון של 2022.

תהליך Intel 4 יהיה התהליך הראשון שבו אינטל מבצעת שימוש בליתוגרפיית Extreme UV, המבוסס על אופטיקה באורך גל של 13.5 ננומטר בהשוואה לתהליך הקודם שבו האופטיקה מבוססת על אורך גל של 193 ננומטר. התהליך יספק שיפור של כ-20% בביצועים בהשוואה לתהליך Intel 7. הוא יהיה מוכן לייצור במחצית השנייה של 2022 וישמש לייצור מוצרים שייצאו לשוק ב-2023, דוגמת מעבדי Meteor Lake למחשבים אישיים ומעבד Granite Rapids לחוות שרתים.

תהליך Intel 3 יספק שיפור של כ-18% בביצועים לוואט בהשוואה ל-Intel 4,לצד צמצום שטח השבב. תחילת הייצור של Intel 3 מתוכננת למחצית השנייה של 2023. לאחר מכן אינטל תעבור לתהליך Intel 20A, אשר יתבסס על שתי טכנולוגיות חדשות: הטרנזיסטור RibbonFET, ומבנה חדש של השבב בטכנולוגיית PowerVia. הוא צפוי להגיע לייצור ב-2024, וכאמור ישיש לייצור שבבים של חברת קואלקום. בתוך כך החברה מסרה שהיא החלה בפיתוח תהליך Intel 18A, אשר ככל הנראה צפוי לצאת לשוק במהלך שנת 2025.

טרנזיסטור הדור הבא של אינטל: RibbonFET

בתמונה למעלה: טרנזיסטור RibbonFET החדש (מימין) לצד טרנזיסטור FinFET של אינטל

חברת אינטל הכריזה על טרנזיסטור מסוג חדש בשם RibbonFET אשר צפוי להיכנס לייצור סדרתי בשנת 2024 ויחליף בהדרגה את טרנזיסטורי FinFET המשמשים כיום כסוס העבודה המרכזי של החברה. מדובר בהכרזה החשובה ביותר של אינטל מאז ההכרזה על טרנזיסטורי Tri-Gate בשנת 2011 שמהם התפתח טרנזיסטור ה-FinFET של החברה. המהלך ההוא הכניס אותה אל עולם הטרנזיסטורים התלת-מימדיים, שבהם הוגדל שטח הצומת שבו נעים המטענים החשמליים באמצעות שלוש פאות (במקום פאה אחת בטרנזיסטור שטוח) ובאמצעות ריבוי שטחי מגע (סנפירים).

בטכנולוגיית RibbonFET החדשה, אינטל ביצעה הגדלה נוספת של שטח הצומת באמצעות בניית "צומת צפה" שבה השער המבקר את פעולת הטרנזיסטור של הטרנזיסטור מקיף את הצומת מכל הכיוונים. באמצעות המבנה הזה ניתן להעביר גם מטענים קטנים מאוד במהירות גדולה בהרבה. ביסודו הרעיון אינו חדש, וכבר בסוף שנות ה-80 הדגימה טושיבה יכולת ייצור של טרנזיסטור בעל צומת צפה, שקיבל את הכינוי Gate-All-Around – GAA. אולם רק כעת הטכנולוגיה מתחילה להגיע לשלבים מעשיים. בשנת 2020 הודיעה חברת סמסונג שהיא מפתחת טכנולוגיית GAA משל עצמה בשם Multi-Bridge Channel FET – MBCFET, ושהיא תשמש לייצור שבבים בתהליכי ה-3 ננומטר העתידיים שלה.

ביחד עם הטרנזיסטור החדש, אינטל תתחיל ב-2024 לייצר שבבים במבנה חדש בשם PowerVia. כיום מיוצרים הטרנזיסטורים בשכבה התחתונה של השבב כאשר מעליה נבנה מארג של מוליכים חשמליים האחראים לאספקת הכוח לטרנזיסטורים ולניתוב האותות. בטכנולוגיית PowerVia החדשה, אינטל מפרידה בין שני סוגי המוליכים ומשנה את מיקומם. בשיטה החדשה, שכבת הטרנזיסטורים נמצאת במרכז השבב, כאשר מארג אספקת הכוח נמצא בחלקו התחתון של השבב, קרוב אל המעגל המודפס.

מארג המוליכים האחראים על ניתוב האותות בין הטרנזיסטורים נמצא בחלקו העליון של השבב, ומתקיימת הפרדה מלאה בין האותות לבין אספקת הכוח. להערכת אינטל, בטכניקה הזאת ניתן לתכנן את ניתוב האותות (Routing) בצורה אופטימלית ובכך לשפר דרמטית את מהירות העבודה של השבב ולהפחית את צריכת האנרגיה שלו. מדובר בתהליך קשה מאוד לביצוע, הדורש לבצע הפיכה של פרוסת הסיליקון (Flip Chip) במהלך הייצור של שבבים גדולים וצפופים מאוד.

שתי הטכנולוגיות החדשות יהיו הבסיס לתהליך הייצור שקיבל את הכינוי Intel 20A, אשר צפוי להגיע לייצור ב-2024. אינטל דיווחה שהיא חתמה על הסכם עם חברת קואלקום, שלפיו קואלקום תהיה החברה הראשונה שאינטל תספק לה שירותי ייצור שבבים המבוססים על תהליך Intel 20A (במפעל באריזונה הנמצא כעת בשלבי הקמה). הסכם הייצור הזה נעשה במסגרת אסטרטגיית IDM 2.0 שעליה הכריז לאחרונה המנכ"ל פט גלסינגר, שלפיה אינטל תספק שירותי ייצור לחברות אחרות (Foundy).

שלומית וייס חוזרת לאינטל: מונתה למנכ"לית משותפת של ארגון ההנדסה הגלובלי

לאחר ארבע שנים בחברת מלאנוקס/אנבידיה, חוזרת שלומית וייס אל חברת אינטל שבה עבדה 28 שנים, כדי לשמש מנכ"לית משותפת של ארגון ההנדסה הגלובלי (Design Engineering Group) באינטל. שלומית תנהל את הקבוצה ממשרדי אינטל בחיפה, לצידו של סוניל שנוי (שחזר לאחרונה לאינטל). הם יהיו אחראים במשותף על כל קבוצת ההנדסה, כאשר שלומית תהיה אחראית על פיתוח ותכנון השבבים בתחום המחשבים (Client). בראיון ל-Techtime היא סיפרה שהיא תהיה אחראית על פיתוח מעבדים, IP ופתרונות SoC למחשבים, טאבלטים, לפטופים וגם לעולם השרתים.

שלומית וייס הצטרפה לאינטל ב-1989 לאחר שסיימה בהצטיינות תואר שני בהנדסת חשמל בטכניון. במהלך הקריירה הארוכה של באינטל מילאה שורה של תפקידי מפתח: פיתוח מערכות על שבב ללקוחות ורכיבי שרתים שונים. היא זכתה וייס בתואר היוקרתי ביותר של אינטל, Intel Achievement Award, על חלקה בפיתוח הארכיטקטורה של המעבד Sandy Bridg שפותח בישראל ב-2006 והיה המעבד המהיר ביותר של אינטל באותה תקופה. לאחר מכן היתה וייס אחראית על צוות הפיתוח (רובו מחיפה) של מעבדי Sky Lake למחשבים אישיים שיצאו לשוק ב-2015. מנכ"ל אינטל דאז הגדיר את סקיי-לייק כ"מעבד הטוב ביותר של אינטל".

"חשוב להכיר שיטות עבודה נוספות"

וייס מחזיקה במספר פטנטים בתחום פיתוח מיקרו-מעבדים ופרסמה לאחרונה את הספר “מנהיגות עם נשמה". בתפקידה האחרון באינטל שימשה כמנהלת תחום הנטוורקינג למרכזי מידע. בשנת 2017 היא הצטרפה לחברת מלאנוקס (כיום אנבידיה), שבה הייתה אחראית בארבע השנים האחרון על פיתוח שבבי הסיליקון לתחום התקשורת של החברה. לדבריה זו הייתה חוויה שתתרום להמשך פעילותה באינטל. וייס: "חשוב מאוד להכיר גישות נוספות. החשיפה לשיטות עבודה חדשות, מסייעת להעלות רעיונות חדשים ולחשוב כיצד ניתן לשפר את הפעילות שלנו באינטל".

לדבריה, המינוי מהווה הבעת אמון בעבודה הנעשית בארץ. "הקבוצה הישראלית היא בעלת חשיבות קריטית וסומכים עליה מאוד. אני נרגשת לחזור למקום שהיה לי בית במשך 28 שנה, שבו גדלתי והתפתחתי מבחינה טכנולוגית, ניהולית ואישית. אני רואה כיצד מנכ"ל אינטל, פט גלסינגר, מתווה אסטרטגיה חדשה לחברה ומאמינה שהאסטרטגיה הזאת תזניק אותה  קדימה". לדבריה, המהנדסים בישראל יצירתיים מאוד, אבל כרגע מורגש מחסור במהנדסים.

"העובדה שהרבה חברות חומרה באות לישראל כדי לפתח מעבדים מלמדת עד כמה המהנדסים בישראל טובים. אומנם זה מייצר קשיים, אבל גם מייצר תחרות ופותח הזדמנויות. אנחנו צריכים לחשוב כיצד לקדם מהנדסים". בראיון היא לא מגלה מה צפויה להיות מפת הדרכים הטכנולוגית של אינטל לאור השינויים המתחוללים כעת בעולם בתחום תשתיות העיבוד, אולם מתווה את נקודת המוצא החשובה מבחינתה: "הגורם החשוב ביותר הוא קלות השימוש במחשבים. המחשבים מגיעים לכל אדם. לכן הם צריכים להיות נגישים וקלים לשימוש. הצורך הזה מתורגם לאחר מכן למדדים מקצועיים כמו ביצועים, תקשורת, תאימות, עידכון גרסאות וכדומה".

וובינר סינופסיס לאימות הבטיחות של IP ו-SoC יתקיים ב-20 ביולי

ביום ג', ה-20 ביולי 2021, תקיים חברת סינופסיס (Synopsys) וובינר בתחום הבדיקה והאימות הפונקציונלי של בטיחות תכנוני SoCs ושל מודולי IP באמצעות ניתוחי FMEDA, SPFM, LFM ו-PMHF, תוך שימוש בפתרון Synopsys FuSa של החברה. הארוע, Accelerate Functional Safety Certification of IP and SoC Designs – Part 2, יתקיים במתכונת מקוונת בשעה 21:00 לפי שעון ישראל. ההדרכה תועבר על-ידי מהנדס יישומים בכיר של חברת סינופסיס.

Random faults analysis process starts with FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) and continues to FMEDA (Failure Mode Effect Diagnostic Analysis) for estimating the ISO 26262 metric for SPFM (Single Point Fault Metric), LFM (Latent Fault Metric) and PMHF (Probabilistic Metric for (Random) Hardware Failures). Validation of the FMEDA metric is done through fault injection testing. The challenge for verification engineers is how to get from the abstract level of FMEDA to the task of fault simulation to validate diagnostic coverage and Fsafe.

Complex IPs, however, pose many challenges to this established safety analysis process:
  • How to extract the IP hierarchy to be used for the FMEA/FMEDA analysis?
  • How to correctly define the Design Data for Failure Rate computation?
  • How to get from the abstract level of FMEDA to the task of fault simulation to validate diagnostic coverage and Fsafe?

This Synopsys webinar series will cover a high-level introduction to Synopsys FuSa solutions including Z01X and VC Formal that address these challenges, using OR1200 IP as the example.

למידע נוסף ורישום: Accelerate Functional Safety Certification of IP and SoC Designs

אודות המרצה:

Sai Karthik Madabhushi is a Synopsys Formal expert based in the UK. He has 16+ years of experience working on Formal Verification tools and developing Assertion IP. Prior to Synopsys, he has worked in Cadence IFV RD and been a Formal Expert for Jasper in Northern Europe (UK & Scandinavia). He currently manages clients and consulting work in Japan, Israel & Europe for Synopsys’ VC Formal.

מארוול השיקה שבב ה-DPU הראשון בעולם בטכנולוגיית 5 ננומטר

חברת מארוול (Marvell) חשפה את מעבד ה-DPU החדש שלה, OCTEON 10, אשר ייוצר בתהליך של 5 ננומטר. להערכת החברה זהו מעבד ה-DPU הראשון בתעשייה המיוצר בטכנולוגיה הזו. הרכיב מתוכנן לצאת לשוק לפני סוף 2021, ולשמש כמאיץ ומווסת עומסי תקשורת במרכזי נתונים גדולים, חוות שרתים, מרכזי ענן ובליבות הניהול של תשתיות רשתות הדור החמישי (5G). המושג מעבדי Data Processing Unit – DPU מייצג קטגוריה חדשה וצומחת בתחום העיבוד.

שתי קטגוריות העיבוד המרכזיות כיום הן מעבדי CPU כלליים ומעבדי GPU המשמשים לעיבוד מקבילי מהיר במרכזי הנתונים. מעבדי DPU הינם שבב גדול במתכונת של מערכת על-שבב (SoC), אשר מיועד לנהל את מטלות התקשורת, ניהול התקשורת ומשימות ייעודיות דוגמת הצפנה ופיענוח במרכזי נתונים, כדי לשחרר את משאבי ה-CPU וה-GPU מהצורך לטפל במטלות האלה.

בדרך-כלל ה-DPU מבוסס על שלושה מרכיבים מרכזיים: מעבד CPU סטנדרטי (למשל ARM) שניתן לשלוט בו באמצעות תוכנה, ממשקי תקשורת מהירים, וחבילה של מאיצים ייעודיים למטלות מוגדרות, למשל אבטחה, הצפנה, בדיקת איכות הקבצים וכדומה. חברת מלאנוקס הישראלית (כיום אנבידיה), הייתה מהחלוצות בתחום הזה ומהחברות שסייעו לבצע את המעבר מכרטיסי תקשורת חכמים (SmartNIC) לכרטיסי ניהול תקשורת מבוססי DPU.

סמסונג תשתמש ב-OCTEON 10 לפיתוח תשתיות 5G

חברת מארוול מסרה שהמעבד החדש הוא בעל ביצועים חזקים פי שלושה וצורך כמחצית מההספק בהשוואה למעבדי OCTEON מהדור הקודם. המעבד כולל מעבדי Arm Neoverse N2, ומאיצי חומרה ייעודיים לבינה מלאכותית ולמידת מכונה (AI/ML). הוא כולל גם מתג מהיר של 1 Terabit, ממשקי תקשורת להעברת נתונים בקצב של עד 400Gbps ומאיץ חומרה וקטורי לעיבוד חבילות המידע המגיעות אליו (Vector Packet Processing). חברת סמסונג הודיעה שהיא תשתמש ברכיב החדש לפיתוח פתרונות 5G.

ערכת פיתוח התוכנה של OCTEON 10 מבוססת על פלטפורמה פתוחה הנמצאת בשימוש משתמשי Arm, ותומכת בניהול רשתות, אבטחה, שרתי אחסון, DPDK ו-VPP ובווירטואליזציה וקונטיינרים. למרכז הפיתוח של מארוול בישראל היה תפקיד משמעותי בפיתוח המעבד החדש. בפיתוח השתתפו עובדי קבוצת המעבדים שחלקה נמצא בישראל, ועובדי קבוצת הנתבים הממוקמת ברובה בישראל. קבוצת המעבדים בישראל תרמה לפיתוח ליבת המעבד ושיפרה את יכולות ה-DDR ועיבוד הרשת של המעבד. הנתב החדש שהוטמע במעבד פותח כולו בישראל.

לדברי מנהל פיתוח חומרת מעבדים במארוול ישראל, יוסי לוי, "זהו מעבד ה-DPU מהדור השני של מארוול, אשר מציב את החברה במעמד של מובילה בתחום״. מארוול ישראל נחשבת לאחת מהחברות הגדולות בארץ לפיתוח שבבים ללא ייצור (Fabless). היא פועלת בארץ משני אתרי פיתוח, בפתח תקווה וביוקנעם, ומעסיקה כ-600 עובדים. המרכז הישראלי עוסק בפיתוח השבבים לתחום הנטוורקינג, שהוא מנוע הצמיחה המרכזי של Marvell העולמית, מערכות מיתוג (Switching) למרכזי נתונים וחוות ענן ומעכרכות על-גבי שבב (SoC) למגוון יישומים.

טאואר מצטרפת למפעל החדש של STMicroelectronics

בתמונה למעלה: הדמיית מפעל R3 עם סיום עבודות ההקמה. מקור: IAA-NGO

חברת טאואר ממגדל העמק (Tower Semiconductor) מצטרפת לפרוייקט הקמת המפעל החדש של יצרנית השבבים הצרפתית-איטלית STMicroelectronics בעיירה אגראטה שבצפון איטליה (למרגלות האלפים), כדי להגדיל את כושר הייצור של רכיבים אנלוגיים ורכיבי הספק. שתי החברות הודיעו היום (ה') על חתימת הסכם שיתוף פעולה שלפיו ST תצרף את טאואר לפרויקט הקמת מפעל R3 לייצור שבבים בפרוסות סיליקון בקוטר של 300 מ"מ (12 אינץ'). הקמת המפעל החלה בשנת 2018 והיא נמצאת כבר בשלבים מתקדמים. המפעל נבנה במתחם המפעלים הקיימים של ST. המפעל צפוי להתחיל בייצור במחצית השנייה של 2022.

במסגרת ההסכם, טאואר ו-ST יחלקו את שטחי החדרים הנקיים ואת מערך הייצור הכולל, כאשר כל חברה תשקיע בנפרד בציוד שלה, באופן יחסי לחלקה, כאשר טאואר תתקין ציוד ייצור על כשליש משטח החדר הנקי. שתי החברות ישתפו פעולה בתהליך הכשרת המפעל. הניהול השוטף יתבצע על-ידי עובדים של ST, בשיתוף עם צוותים של טאואר בתפקידים רוחביים, אשר יספקו תמיכה בתהליכי הכשרת הציוד והטכנולוגיות של טאואר, ובמעבר לייצור המוני בתהליכים של טאואר.

"טאואר היא שותפה מעולה"

לצורך ביצוע הפרוייקט תקים טאואר חברה בת באיטליה הנמצאת בבעלותה המלאה. בשלבים הראשונים ייצר המפעל בטכנולוגיות של 130, 90 ו-65 ננומטר ויתמוך בפלטפורמות power, mixed-signal ו-RF. מוצרים אשר ייוצרו על פלטפורמות אלו מיועדים לשוקי הרכב, התעשיה ויישומים אלקטרוניים אחרים. "טאואר היא שותפה מעולה", אמר נשיא ומנכ"ל חברת STMicroelectronics, ז'אן-מרק שרי. "השותפות עם טאואר תאפשר לנו להאיץ את קצב ההסמכה של רכיבים אנלוגיים, רכיבי אותות מעורבים ורכיבי הספק, ולהגיע מהר יותר לייצור המוני ולניצול מלא של קיבולת הייצור. זהו מרכיב מרכזי בכדאיות הכלכלית של מפעלי ייצור שבבים".

חברת טאואר סמיקונדקטור מספקת שירותי ייצור שבבים בטכנולוגיות מותאמות שהיא פיתחה בתחומים כמו חיישני תמונה (CMOS Image Sensor), מעגלים מעורבים (אנלוגיים-דיגיטליים), MEMS, רכיבי RF, טכנולוגיות SiGe BiCMOS לרכיבי תקשורת מהירים ועוד. כיום החברה מעסיקה כ-5,500 עובדים ומנהלת 7 מתקני ייצור בעולם: שני מתקני ייצור בישראל (150 מ"מ ו200 מ"מ), שני מתקני ייצור בארה"ב (200 מ"מ), ושלושה מתקני ייצור ביפן (שניים ב-200 מ"מ ואחד ב-300 מ"מ) במסגרת חברת TPSCo הנמצאת בבעלות משותפת של טאואר (51%) ושל Nuvoton הטאיוואנית.

מנכ"ל טאואר, ראסל אלוונגר, אמר שההסכם מכפיל פי שלושה את כושר הייצור של טאואר בפלטפורמות 300 מ"מ, ויאפשר לספק מענה לביקוש הגובר בשבבים. בשנת 2020 הסתכמו המכירות של טאואר בכ-1.27 מיליארד דולר. חברת ST מדורגת על-ידי IC Insights כיצרנית השבבים ה-14 בגודלה בעולם במונחי מכירות. החברה מפעילה 10 מתקני ייצור שבבים. ברבעון הראשון של 2021 צמחו מכירותיה בכ-35% והסתכמו בכ-3 מיליארד דולר. ST נסחרת בבורסת ניו יורק לפי שווי של כ-32.5 מיליארד דולר.

אינטל מקימה חטיבת תוכנה וחטיבת מחשבים עתירי עיבוד

חברת אינטל מחדדת את תחומי העניין שלה, ומבצעת ארגון מחודש הכוללת הקמת חטיבת מחשבים חזקים מאוד וחטיבת תוכנה גדולה. נשיא ומנכ"ל חברת אינטל העולמית ,פט גלסינגר, הכריז היום (ד') על ארגון מחדש של המבנה העסקי של החברה, והגדרת קבוצות עסקיות חדשות הממוקדות בתחומי צמיחה. הקבוצות החדשות יאפשרו לאינטל להגדיל את פעילות התוכנה כדי לחזק את מעמדה בתחום מרכזי הנתונים ולהרחיב את עסגקיה בתחוטם מחשבי העל והמחשבים עיתרי העיבוד (HPC), שבו המתחרה אנבידיה זוכה לאחרונה להצלחות רבות.

במסגרת המהלך, גלסינגר דיווח על הקמת קבוצת Software and Advanced Technology Group אשר תהיה אחראית על פיתוח תשתית תוכנה מאוחדת לכל מוצרי אינטל. היא תנוהל על-ידי גרג לבנדר (בתמונה למעלה), ששימש עד החודש (יוני 2021) כסגן נשיא והטכנולוג הראשי של חברת VMware. גם במהלך הזה היא מחקה את האסטרטגיה של חברת אנבידיה, אשר מקדישה מאמץ גדול מאוד בפיתוח תשתיות תוכנה בתחומים כמו מערכות הפעלה, יישומי ליבה ופתרונות בינה מלאכותית, אשר מותאמים לפתרונות החומרה שלה.

הקבוצה הגדולה השנייה נקראת Accelerated Computing Systems and Graphics Group, ותתמקד  בצד החומרה של עיבוד עתיר ביצועים (HPC). היא תפתח ותספק מעבדים ייעודיים חזקים ומאיצים גרפיים הדרושים במערכות ענן גדולות מאוד ובמחשבים חזקים ומחשבי על. הקבוצה תנוהל על-ידי ראג'ה קודורי, אשר שימש עד לאחרונה כארכיטקט הראשי של אינטל. מינוי המבהיר את החשיבות שאינטל מייחסת למהלך הזה.

במקביל, אינטל גם הקימה את קבוצת Datacenter and AI אשר תתמקד בפיתוח מעבדים עבור מרכזי נתונים, המבוססים על משפחת Xeon ועל רכיבי FPGA מיתכנתים. היא תנוהל על-ידי סנדרה ריברה, ששימשה בעבר כמנהלת קבוצת Network Platforms. בתחום התקשורת ואבזרי הקצה, אינטל ריכזה את הפעילויות של קבוצות Network Platforms, Internet of Things ו-Connectivity Group תחת קורת גג אחת. הקבוצה החדשה נקראת Network and Edge Group. היא תנוהל על-ידי ניק מקוהן שהצטרף לאינטל, בשנת 2019 לאחר שזו רכשה את חברת Barefoot Networks שהוא היה ממייסדיה.

ווינבונד הטאיוואנית מפתחת בישראל אבטחת חומרה לזיכרונות 5G ורכב אוטונומי

בתמונה למעלה: איליה סטולוב, מנהל מרכז הפיתוח הישראלי להגנת חומרה על רכיבי זיכרון

מרכז הפיתוח הישראלי של חברת ווינבונד (Winbond Electronics) הטאיוואנית מתחיל בפרוייקט פיתוח של מערך אבטחת חומרה לזכרונות DRAM וזיכרונות flash אשר יותקנו בכלי רכב אוטונומיים ובאבזרים מקושרים שיעבדו מול רשתות הדור החמישי (5G). מנהל מרכז מרכז הפיתוח, איליה סטולוב, סיפר ל-Techtime שמדובר בשני אתגרים מרכזיים אשר העמידה בהם היא חיונית להצלחת הרכב האוטונומי והשימוש הנרחב בטכנולוגיות IoT.

סטולוב: "המכונית האוטונומית היא רכב מקושר, אשר יכול להיות כלי נשק מסוכן בידיהם של האקרים. ההגנה עליהם מציבה אתגרים מיוחדים בפני יצרני השבבים. הם צריכים לעבוד בתנאי סביבה מאוד קיצוניים, אשר יכולים לפגוע באיכות האות. בנוסף, הם מציבים דרישות סותרות בפני מערכת ההגנה. כאשר מערכת ההגנה מזהה התקפה על השבב, היא חייבת להסתיר את העובדה הזאת מפני התוקף, כדי שהוא לא יידע מה הן הטעויות שהוא מבצע. אולם המערכת הממונעת היא מערכת קריטית, אשר חייבת לדווח על כל שגיאה או סכנת שגיאה במידע. האתגר שלנו במקרה הזה הוא כיצד לייצר מערכת הגנה שהיא גם שקטה וגם אמינה.

אפילו הזיכרון בשואב האבק הוא איום אבטחתי

"האתגר בתחום הדור החמישי הוא שונה, אך לא פחות קשה: טכנולוגיית התקשורת החדשה תביא את האינטרנט אל מיליארדי אבזרים, מהמקרר ועד שואב האבק. האבזרים האלה הם שער שדרכו הפורצים יכולים להיכנס של משאבים אחרים. בשואבי אבק רבים, למשל, יש מצלמה, והאקר שחודר אליהם יכול לדעת מתי הבית ריק וניתן לפרוץ אליו. הבעיה המרכזית בתחום הזה היא לייצר שבבים מאובטחים, אבל זולים מאוד. רמת המחיר שלהם צריכה להתאים לרמת התמחור של אבזרי IoT". בעקבות המשימה שקיבלה, מתחיל מרכז הפיתוח המעסיק כיום כ-40 עובדים, בתהליך גיוס עובדים נוספים.

פעילות האבטחה של ווינבונד בישראל מתקיימת מאז שנת 2013 והתנהלה עד היום בחשאיות רבה. "אנחנו לא אוהבים להיות בכותרות ושאנשים יידעו במה אנחנו עוסקים". חברת ווינבונד היא מיצרניות רכיבי הזיכרון הגדולות בעולם. בשנת 2020 הסתכמו מכירותיה בכ-2.2 מיליארד דולר והיא נחשבת לשלישית בגודלה בעולם בייצור זיכרונות DRAM ו-flash. החברה מחזיקה בבעלותה את חברת Nuvoton אשר רכשה ב-2019 את חברת Panasonic Semiconductor Solutions, והפכה לשותפה של טאואר סמיקונדקטור הישראלית בחברת TPSCo. "בכל מוצר אלקטרוני שלישי בעולם יש רכיב זיכרון של ווינבונד".

ה-AirTag של אפל נפרץ בגלל זיכרון לא-מאובטח

הטכנולוגיה המפותחת בישראל מיועדת להתמודד עם התקפות דוגמת אלה הפריצה לפני שבוע לתג האלחוטי החדש של אפל, Apple AirTag. מפרסומים ברשת עולה שככל הנראה ההתקפה בוצעה על הזיכרון של התג. הפורצים שלפו את הזיכרון הפיזי וניתחו את התוכן שלו. הם זיהו את התוכנה ואת החולשות שלה – ופיתחו את תוכנת ההתקפה. מערכת ההגנה שפותחה בישראל מתבצעת כולה ברמת החומרה, ללא שימוש במעבד וללא מרכיבי תוכנה, מתוך הנחה שאין תוכנה שאי-אפשר לפרוץ.

מה ההבדל בין הגנה על DRAM להגנה על זיכרון flash?

סטולוב: "ההגנה על זכרונות DRAM היא קלה יותר יחסית, מכיוון שכאשר המכשיר מנותק מהחשמל נמחק כל המידע המצוי ברכיב. ההגנה על זיכרונות flash היא מורכבת יותר, מכיוון שאלה זיכרונות בלתי נדיפים וכל המידע נשאר ברכיב גם כאשר הוא מנותק ממקור חשמלי. למשל כאשר שולפים אותו מהמוצר ובודקים אותו בנפרד. בשני המקרים אנחנו מספקים הגנת חומרה.

"חשוב לציין שהרכיבים המאובטחים גם מגינים על המערכת מפני הנדסה הפוכה (Reverse Engineering). מבחינת התפקוד הם תואמים לחלוטין לזיכרונות לא מוגנים, ולכן אנחנו מספקים אותם גם כרכיבים אלטרנטיביים, המאפשרים ללקוחות להחליף באופן חלק רכיבי זיכרון לא מוגנים ברכיבים מאובטחים".

סמסונג פיתחה תהליך לייצור רכיבי RF בגיאומטריה של 8 ננומטר

בתמונה למעלה: בניית מפעל הייצור של סמסונג בעיר פיונגטיק. מקור: סמסונג

חברת סמסונג (Samsung Electronics) יוזמת מהלך רחב היקף שנועד לסייע לה במאבק מול חברת TSMC הטאיוואנית. לפני שבועיים היא הודיעה שתגדיל את היקף ההשקעות שלה בפיתוח טכנולוגיות ייצור שבבים חדשות בסכום כולל של כ-150 מיליארד דולר עד לשנת 2030. בכך היא הכפילה ביותר מפי ארבעה את היקף ההתחייבות להשקעה שעליה הכריזה בחודש אפריל 2019. ההשקעה העיקרית תתבצע בתחום שירותי הייצור שסמסונג מספקת לחברות אחרות (Foundry Business), ושבו חברת TSMC הטאיוואנית היא המתחרה המרכזית שלה.

בימים אלה היא נמצאת בתהליכי הקמה של מפעל לייצור שבבים בעיר פיונגטיק בקוריאה, אשר ייצר זיכרונות DRAM בתהליך ייצור של 14 ננומטר, עבור המוצרים של סמסונג, ורכיבים לוגיים בתהליך ייצור של 5 ננומטר עבור סמסונג ועבור לקוחות של קבוצת ה-Foundry. עבודות ההקמה מתוכננות להסתיים במחצית השנייה של 2022. במקביל, היא הודיעה על פריצת דרך בתחום המיזעור של רכיבי תקשורת. החברה פיתחה טכנולוגיה לייצור רכיבי RF בתהליך של 8 ננומטר עבור מערכות תקשורת מהדור החמישי (5G).

עדיין לא ברור מה כוללת ארכיטקטורת RFextremeFET

התהליך החדש יאפשר לייצר פתרונות תקשורת מלאים בשבב יחיד, הכוללים גם מעגלי תקשורת מרובי ערוצים וגם ריבוי אנטנות. הטכנולוגיה מיועדת לשימוש במערכות תקשורת בטווח רחב של תדרים, החל מתדרי sub-6GHz וכלה בתדרי מיקרוגל (mmWave). סמסונג הגדירה את שוק התקשורת האלחוטית כשוק יעד מרכזי ובעבר פיתחה עבורו תהליכי ייצור ייעודיים ב-28 ננומטר וב-14 ננומטר. החברה מסרה שמאז שנת 2017 היא סיפקה יותר מ-500 מיליון רכיבי תקשורת אלחוטיים.

בניגוד למעגלים לוגיים וזיכרונות אשר מובילים את תהליך המיזעור בייצור שבבים, בתחום המעגלים האנלוגיים ומעגלי ה-RF היצרנים מתקשים למזער את תהליכי הייצור, עקב הופעת תופעות פרזיטיות כמו למשל עלייה בהתנגדות החשמלית של מוליכים דקים מאוד. כתוצאה מכך, רכיבי תקשורת רבים מתמודדים עם ביצועי RF נמוכים מהנדרש. כדי להתמודד עם הבעיה הזאת פיתחה סמסונג את ארכיטקטורת RFextremeFET, שהסימן המסחרי שלה הוא RFeFET.

החברה לא מסרה מידע על הטכנולוגיה, אולם מתוך השם שלה ניתן להניח שהיא מבוססת על שימוש בחומר פרואלקטרי (Ferroelectric) אשר ממוקם בתוך הצומת של טרנזיסטור FET. להערכת סמסונג, התהליך החדש משפר את צריכת ההספק של הרכיבים ב-35% ומקטין את שטח הסיליקון של המעגל בכ-35%.

זיילינקס הכריזה על רכיבי בינה מלאכותית באבזרי קצה

חברת זיילינקס (Xilinx) הכריזה על משפחת רכיבי Versal AI Edge, שהיא  התוספת האחרונה למשפחת Versal ACAP, השייכים לקטגוריה שזיילינקס מכנה בשם מיחשוב מסתגל (Adaptive SoC). הרכיבים החדשים מיועדים להתמודד עם הצורך ליישם פונקציות מורכבות של בינה מלאכותית ולימוד מכונה באבזרי הקצה ובלא תלות במשאבי הענן. מנהל קו מוצרי Versal AI Edge בחברת זיילינקס, ריהאן טאהיר, אמר שהשוק חווה צמיחה גדולה מאוד בדרישה לאבזרי הקצה אשר יכולים לקבל החלטות באופן עצמאי. "עיבוד באבזרי הקצה נותן מענה לחולשות של הענן, ובמיוחד לבעיית זמני ההשהייה הארוכים (Latency)".

הרכיבים מיוצרים בטכנולוגיה של 7 ננומטר ומיועדים בעיקר לשוקי הרכב, מכשור רפואי, רובוטיקה, מצלמות מעקב, רחפנים וכדומה. הם ייצאו לשוק בשנה הבא עם הסמכת תעשיית הרכב, ISO26262, הסמכת IEC 61508 תעשייתית והסמכת DO-254/178 תעופתית. להערכת זיילינקס הביצועים של הרכיב טובים פי ארבעה בהשוואה לביצועי ה-GPU של חברת אנבידיה (Jetson Xavier). הדבר מושג באמצעות שימוש במערך של 16-32 מנועי בינה מלאכותית שלכל אחד מהם מוצמד זיכרון RAM מקומי בנפח של 32MB המאפשר שמירת מידע בזיכרון שלא צורך בהעברות אל ה-DDR או בקריאתו מהם.

רכיב Versal AI Edge בתצורת ניהול כלי-טיס בלתי מאויישים
רכיב Versal AI Edge בתצורת ניהול כלי-טיס בלתי מאויישים

טאהיר אמר שהרכיב מאפשר לממש פונקציות של נהיגה אוטונומית במחצית משטח הסיליקון הדרוש כיום. בין השאר הוא מאפשר לבצע שינויים מהירים בחומרה (מספר מילי-שניות), כולל שינויים במתכונת של עדכון מרחוק (OTA), באמצעות מודול ה-FPGA שאחראי על יישום פונקציות Domain Specific Architecture, המאפשרות להתאים את הפלטפורמה ליישומים ספציפיים. חברת זיילינקס הכריזה על זמינות מלאה של התיעוד. היא תספק כלי פיתוח ראשונים במחצית השנייה של 2021. הייצור של דוגמאות סיליקון צפוי להתחיל במחצית הראשונה של 2022, כאשר ערכות הפיתוח וההערכה המלאות ייצאו לשוק במחצית השנייה של 2022.

TSMC תשקיע 120 מיליארד דולר בתשתיות ייצור

בשלוש השנים הבאות תשקיע חברת TSMC הטאיוואנית כ-30 מיליארד דולר בשנה בבניית יכולת ייצור בטכנולוגיות חדשות, בהן טכנולוגיתו ייעודיות לתעשיית השבבים, טכנולוגיות לשבבים תלת מימדיים והבאה לייצור המוני של רכיבים בתהליך ייצור של 3 ננומטר. כך גילה היום (ד') מנכ"ל חברת TSMC, ד"ר סי.סי. וויי (בתמונה למעלה), בכנס הטכנולוגיה השנתי של החברה. מדובר בהשקעה הגדולה ביותר בתעשיית השבבים המתבצעת על-ידי חברה פרטית. חברת TSMC היא קבלנית ייצור השבבים הגדולה בעולם. היא מעסיקה 57,000 עובדים ובשנת 2020 הסתכמו מכירותיה בכ-47.7 מיליארד דולר – יותר מ-10% מכלל המכירות של תעשיית השבבים העולמית.

בהרצאת המבוא שלו תאר ד"ר וויי סדרת מהלכים רחבי היקף ש-STMC מתכננת לבצע בשלוש השנים אשר תהיה להם השפעה עמוקה על כל תעשיית השבבים העולמית. וויי: "הרבה אנשים הספידו את חוק מור, אולם אנחנו ממשיכים לשמור על תוקפו. כעת אנחנו נמצאים בתהליך מעבר מייצור המוני בגיאומטריה של 7 ננומטר לייצור בגיאומטריה של 5 ננומטר, ובקרוב אנחנו ניכנס לייצור המוני בגיאומטריה של 3 ננומטר. כל דור כזה משפר את היעילות ומפחית את צריכת האנרגיה של הרכיבים.

"המעבר מתהליך של 7 ננומטר (N7) לתהליך של 5 ננומטר (N5) מספק מהירות עבודה גבוהה יותר ב-15%, חסכון של 30% בצריכת האנרגיה של השבבים והגדלה של 80% ברמת הצפיפות של המעגלים הלוגיים. המעבר מ-5 ננומטר לתהליך של 3 ננומטר (N3) ייתן יתרונות דומים: מהירות גבוהה ב-15%, חסכון של 30% בצריכת האנרגיה והגדלה נוספת של הצפיפות ב-70%". לדבריו, מפעל הייצור שהחברה מקימה כעת באריזונה, ארה"ב ייצר שבבי 5 ננומטר, כאשר החברה מתכננת להציג תחילת ייצור של 3 ננומטר כבר בסוף שנת 2022.

שימור חוק מור ברמת המארז

במקביל למאמץ האנכי במזעור השבבים, חברת TSMC מבצעת גם מהלך רוחבי: היא ביצעה שיפור של טכנולוגיית ה-7 ננומטר הקיימת והכריזה על תהליך N6RF, אשר פותח לצורך ייצור רכיבי תקשורת אלחוטיים הנדרשים במערכות ובאבזרים המקושרים אל תשתיות הדור החמישי (5G) ומערכות תקשורת אלחוטיות בתקני Wi-Fi 6/6E. במקביל, היא מפתחת גרסה חדשה של טכנולוגיית 5 ננומטר, בשם N5A, המיועדת ארך ורק לייצור רכיבים עבור תעשיית הרכב ועומדת בדרישות המיוחדות של תעשיית הרכב.

מאמץ רוחבי אחר הוא בתחום המארזים, חברת TSMC השלימה לאחרונה תהליך שבו היא ריכזה את כל הידע שלה בתחום מארזי השבבים והגדירה טכנולוגיית מארזים בשם 3DFabric, אשר מאפשרת לה לייצר רכיבים תלת-מימדיים באמצעות צירוף פרוסות סיליקון נפרדות למערכים אופקיים ואנכיים (3D Packaging). לדברי וויי, במהלך 2022 יהיו כל הטכנולוגיות האלה מוכנות לייצור המוני באמצעות חמישה מפעליי ייצור אשר יתעסקו אר ורק בייצור רכיבי 3DFabric.

צמיחה של 21% במכירות יצרניות השבבים המובילות

Semiconductor Wafer

למרות המחסור החמור אשר משבש את שרשרת האספקה של תעשיית השבבים, ודוחף את רוב יצרניות השבבים לבצע הזמנות במתכונת של אלוקציות, המכירות של תעשיית השבבים העולמית נמצאות בעלייה חזקה מאוד. מסקר חדש של חברת המחקר IC Insights אשר בדקה את תוצאות הרבעון הראשון 2021 של יצרניות השבבים הגדולות בעולם, עולה שהיקף המכירות המצרפי שלהן שלהן צמח בכ-21% בהשוואה לרבעון הראשון של שנת 2021.

רשימת ה-15 כוללת חברות משלושה מגזרים שונים: יצרניות שבבים מקוריות (IDM) כמו אינטל, מייקרון, STMicroelectronix, טקסס אינסטרומנטס ועוד. חברות ללא מפעל ייצור (Fabless) כמו קואלקום, ברודקום, אפל ו-AMD, וחברת TSMC הטאיוואנית, שהיא קבלנית שירותי ייצור שבבים (Foundry) הגדולה בעולם.

ראוי לציין שללא אינטל, שמכירותיה ברבעון הראשון ירדו בכ-4%, הצמיחה המצרפית של החברות הגדולות הייתה מגיעה לשיעור דרמטי של כ-29%. הסיכום הזה גם מגלה שסין עדיין רחוקה מהיעד שלה בתחום ייצור השבבים ושעדיין מוקדם מדי להספיד את תעשיית השבבים האמריקאית: מתוך 15 היצרניות הגדולות בעולם – שמונה הן חברות שהנהלתן יושבת בארה"ב, שתיים בקוריאה, שתיים באירופה, שתיים בטאיוואן ואחת ביפן (Kioxia).

יחד עם זאת, מלחמת השבבים המסחרית בין סין וארה"ב כבר השפיעה על טבלת 15 המובילות. לפני שנה כללה הרשימה הזו גם את חברת HiSilicon הסינית, שהיא חברת תכנון שבבים הנמצאת בבעלות Huawei הסינית ושכ-90% ממכירותיה הן רכישות עבור ציוד התקשורת של וואווי עצמה. אלא שהסנקציות שהטילה ארה"ב על וואווי בסוף 2020 מנעו מ-HiSilicon את היכולת לרכוש רכיבים מקבלנית הייצור המרכזית שלה, TSMC, וכתוצאה מכך היא נדחקה החוצה מרשימת 15 הגדולות ופינתה את מקומה לחברת Kioxia היפנית (לשעבר חטיבת ייצור הזיכרונות של טושיבה).

הרבעון הראשון סימן לבאות

האם מדובר ברבעון חד-פעמי? לא בטוח. חברת AMD הציגה צמיחה רבעונית של 93% ופירסמה תחזית צמיחה של 50% לשנת 2021 כולה. גם חברת מדיהטק הציגה צמיחה מטאורית של כ-90% ברבעון, וקשה לראות כיצד היא תסיים את השנה ללא צמיחה. המגמות המרכזיות בתעשייה, כמו הדור החמישי, מכוניות מקושרות וחכמות ואבזרי IoT בבתים ובמפעלי תעשייה, מלמדות על דרישה גוברת ועקבית למוליכים למחצה. אפילו שוק רכיבי הזיכרון ששימש כמנוע צמיחה של התעשייה עד לשנת 2018, חוזר אל מגמת הצמיחה וצפוי לצמוח השנה בכ-23% (להיקף מכירות של כ-155 מיליארד דולר).

למרות זאת, התעשייה משנה את פניה, והירידה של אינטל בהשוואה לנסיקה של AMD ממחישה את המגמה: בשנת 2020 הגיעו מכירות חברות הפאבלס לכ-33% מכלל מכירות תעשיית השבבים העולמית לאחר צמיחה שנתית של 24%. גם ב-2021 הן ממשיכות לצמוח. מנתוני הרבעון הראשון של 2021 מתברר ששיעורי הצמיחה הגבוהים ביותר במכירות ברבעון הראשון, היו של חברות הפאבלס AMD, מדיהטק, קואלקום ואנבידיה.

ארה"ב תשקיע 52 מיליארד דולר בעידוד ייצור שבבים מקומי

ממשל ביידן מתכנן להשקיע עשרות מיליארדי דולרים כדי לעודד יצרניות שבבים אמריקאיות להקים מפעלי ייצור בארה"ב. בביקור של שרת המסחר, ג'ינה ריימונדו, במפעל של חברת Micron בווירג'יניה, היא אמרה שבשלב הזה מדובר במענקים בהיקף של כ-52 מיליארד דולר שיינתנו למחקר ולייצור שבבים, "אשר צפויים להביא להקמת 10 מפעלי ייצור חדשים בארה"ב". היא העריכה שההשקעה הזאת תייצר השקעות בהיקף של יותר מ-150 מיליארד דולר, חלקן מהמגזר הפרטי וחלקן באמצעות הגדלת ההזמנות הממשלתיות מיצרניות אמריקאיות. הדברים נאמרו אתמול (ב') במהלך סיור של שרת המסחר במפעל של חברת מייקרון, שהיא יצרנית הזיכרונות היחידה הפועלת בארה"ב.

הממשל החדש מרכז מאמץ מיוחד בתחום תעשיית השבבים, מכיוון שהוא הגדיר אותה כתשתית חיונית לכלכלה ולביטחון הלאומי של ארה"ב. שרת המסחר מקיימת סדרת פגישות עם מנהלים בכירים בתעשייה. בשבוע שעבר היא השלימה דיון בהשתתפות מנהלי יצרניות השבבים הגדולות בארה"ב, במסגרת סבב שיחות שהחל באמצע חודש אפריל, לאחר מפגש בין הנשיא ביידן לבין מנהלי יצרניות השבבים הגדולות בארה"ב. המפגשים האלה החלו בעקבות הצו הנשיאותי מסוף חודש פברואר 2021, שהעניק 100 ימים לביצוע הערכה כוללת של מצב תעשיות ליבה אמריקאיות, בהן תעשיית השבבים.

להערכת איגוד יצרניות השבבים בארה"ב (Semiconductor Industry Association), בשנת 2020 הסתכמו מכירות יצרניות השבבים האמריקאיות בכ-208 מיליארד דולר, אולם משקלה של ארה"ב בייצור השבבים העולמי ירד מכ-37% בשנת 1990 לכ-12% כיום, "בעיקר משום שהממשלות במדינות אחרות ביצעו השקעות גדולות בתעשיות השבבים שלהן, בשעה שארה"ב לא ביצעה השקעות דומות. גם תקציבי המו"פ בארה"ב לא צמחו, בזמן שמדינות אחרות הגדילו מאוד את מענקי המו"פ בתעשיית השבבים".

מחקר משותף שבוצע על-ידי SIA וחברת Oxford Economics, אשר פורסם בתחילת השבוע, מגלה שתעשיית השבבים האמריקאית מעסיקה כיום כ-277,000 עובדים באופן ישיר ועוד כ-1.6 מיליון עובדים באופן עקיף. להערכת החוקרים, מענקים ממשלתיים בהיקף של כ-50 מיליארד דולר ייצרו כ-185,000 משרות זמניות עבור הקמת מפעלים חדשים, יגדילו את מצבת המועסקים הישירים בתעשייה בכ-42,000 משרות ואת מספר המועסקים באופן עקיף בכ-280,000 עובדים. בסך הכל, הן יגדילו את התוצר הלאומי של ארה"ב בכ-24.6 מיליארד דולר בשנה, במהלך השנים 2021-2026.

המחסור בשבבים חשף את חולשת המודל המיושן של תעשיית הרכב

בתמונה למעלה: מיניוואן פולקסווגן לפני שיפוץ. צילום: מוזיאון פולקסווגן

בסיומה של שנת 2020 התברר שהירידה בהיקף ההזמנות של כלי רכב חדשים ירדה ב-15% בלבד. אלא שעבור תעשיית הרכב התנודה הזאת יצרה גל הלם שהביא למחסור חמור ברכיבים המותקנים בכלי-רכב, שהוא עמוק יותר מאשר המחסור הכללי בשבבים, אשר על פי הערכות שונות צפוי להפיל את מכירות היצרניות בכ-60 מיליארד דולר לפחות במהלך שנת 2021. שנת 2020 החלה בעצירה כמעט מלאה של הייצור ולירידה של יותר מ-30% במכירות במחצית הראשונה של 2020, במחצית השנייה התחוללה תפנית דרמטית, וחלה עלייה מפתיעה גדולה מאוד במכירות שתפסה את היצרניות בלתי מוכנות.

להערכת האנליסטית מייטה בזארה מחברת המחקר ABI Research, ההתאוששות המהירה מהצפוי הייתה אחראית לעיקר המחסור בשבבים בתעשיית הרכב. "בעקבות סגירת מפעלי ייצור המכוניות לפני שנה, יצרניות השבבים הסיטו את הייצור לטובת שווקים אחרים כדי לפצות על האובדן הפתאומי של מכירות. כאשר השוק ביצע תפנית חדה והביקושים למכוניות עלו בשיעור בלתי צפוי, יצרני השבבים לא הצליחו לחזור ולייצר רכיבים העומדים בתקנים המחמירים של תעשיית הרכב מכיוון שהם עסקו בהשלמת הביקושים בשווקים אחרים – והדבר אילץ את יצרני הרכב לסגור שנית חלק מקווי הייצור – הפעם עקב המחסור ברכיבים".

טויוטה הבינה את מגבלות ה-Just in Time

חברת המחקר AlixPartners מעריכה שהדבר יצמצם את הייצור העולמי בשנת 2021 בקרוב ל-4 מיליון מכוניות, ויביא לירידה של כ-110 מיליארד דולר במכירות של יצרניות הרכב. אם נתעלם מסוגיות טכנולוגיות, כמו הגידול בהיקף התוכן הסיליקוני בכלי-רכב הנובע משימוש גובר במיקרו-בקרים לניהול המנוע ותת המערכות המכניות, מערכות הבידור והמידע והחיישנים הרבים שנכנסו בשנים האחרונות לרכב, מדובר בבעיית שרשרת אספקה קלאסית.

תעשיית הרכב אימצה בשנים האחרונות את מודל "בדיוק בזמן" (Just in Time), המאפשר לה להעביר את הסיכון אל ספקי המשנה (Tier-1), ולשפר את המאזן הפיננסי באמצעות עבודה ללא מלאים. אלא שדווקא טויוטה, החברה שהמציאה את קונספט "בדיוק בזמן" ושכללה אותו בשנות ה-60 וה-70 של המאה ה-20, הבינה את מגבלותיו: בחודש פברואר 2021 היא הודיעה שהמחסור ברכיבים לא צפוי להאט את קצב הייצור שלה מכיוון שהיא אספה מלאי רכיבים שיספיק לה לפחות לארבעה חודשי ייצור מלא.

תכנון רכב בחברת פורד באמצעות מערכת המציאות הרבודה Gravity Sketch
תכנון רכב בחברת פורד באמצעות מערכת המציאות הרבודה Gravity Sketch

אלא שהבעיה רחבה בהרבה: יצרניות הרכב (OEM) עובדות במחזורים ארוכים מאוד. הן מבצעות תחזיות ייצור ארוכות טווח, וחותמות על הסכמי ייצור עם ספקיות הדרג הראשון מספר שנים קדימה, ואלה חותמות על הסכמים עם הספקים שלהן (Tier-2/3) בהתאם לתחזיות הייצור של חברות ה-OEM. האסטרטגיה הזאת יעילה מאוד כאשר אין זעזועים בשוק ואין מהפיכות טכנולוגיות מרחיקות לכת. אלא שבשנה האחרונה נאלצה תעשיית הרכב להתמודד עם שתי התופעות האלה בו-זמנית: מגיפת הקורונה לצד מהפיכה טכנולוגית רב-מימדית הכוללת רכב מקושר, רכב חכם, נהיגה אוטונומית וכמובן השינוי הגדול והחשוב ביותר ב-100 השנים האחרונות: מעבר ממנועי שריפה פנימית למנועים חשמליים.

שוק הרכב נעשה דומה לשוק האלקטרוניקה

אומנם היצרניות מנסות להגמיש את פעילותן, וחברות כמו פולקסווגן, דיימלר או פורד מבצעות השקעות הקווי ייצור גמישים, אבל הן נמצאות במירוץ שבו הן מפגרות אחר שאר מגזרי התעשייה. שכן, ככל שגדל מרכיב המחשוב והאלקטרוניקה בתוך הרכב, השוק הזה נעשה דומה יותר לשוק האלקטרוניקה התעשייתית והצרכנית: תחרות עזה על ביצועים, הצורך לשפר את הביצועים בכל דגם חדש וקיצור חיי המדף של המכונית מ-15-20 שנה לכ-10 שנים בממוצע.

המהפיכה הטכנולוגית הזאת הכניסה אל שוק הרכב שחקנים מסוג חדש, שעד לאחרונה אי-אפשר היה בכלל לתאר שהם יוכלו להיכנס אליה: חברות סטארט-אפ וחברות המגיעות מתחומי המחשוב, אשר מורגלות להתמודד עם שינויים מהירים בביקוש ובמאפייני המוצר. הדבר מכניס אל השוק גם קבלני ייצור מסוג חדש, אשר מביאים אליו את המודל היעיל והמורכב של ייצור אלקטרוני. הדוגמא המובהקת להופעתו של המודל החדש היא כניסתה של חברת פוקסקון אל שוק שירותי הייצור של כלי רכב חשמליים.

פוקסקון היא קבלנית הייצור האלקטרוני הגדולה בעולם. היא היצרנית העיקרית של מוצרי אפל ומעסיקה כיום כ-1.3 מיליון עובדים בכל מפעליה בעולם. בפברואר 2020 היא הכריזה על הקמת החברה הבת החדשה Foxtron, אשר תייצר חלקי חילוף ומרכבים עבור כלי רכב חשמליים, בשיתוף עם Yulon הטאיוואנית (51% בבעלות פוקסקון). לא רק שפוקסקון מביאה אל תעשיית הרכב את מתודולוגיית הייצור האלקטרוני – היא מביאה אליו את הרעיון המהפכני ביותר שלה – חומרה בקוד פתוח (Open Source).

המודל של תעשיית האלקטרוניקה מתחרה במודל של תעשיית הרכב

פוקסקון הקימה את ארגון MIH Open Platform Alliance, אשר יהיה אחראי על יצירת שיתוף פעולה תעשייתי רחב היקף אשר יגדיר תכנים, יספק כלי פיתוח ויפתח תכנונים של תת מערכות ופלטפורמות רכב שלמות – שהתכנונים שלהן יהיו זמינים עבור יצרניות רכב. בתוך זמן קצר הצטרפו אליו כ-400 חברות מכל תחומי התעשייה, בהן ענקיות כמו ARM, AWS, Green Hills, EATON, סמסונג, שרפ, Rohm Semicondutor ועוד. רובן מתעשיית ההייטק ולא מתעשיית הרכב.

המחשת קונספט של פלטפורמת MIH Open Platform Alliance
המחשת קונספט של פלטפורמת MIH Open Platform Alliance

לחברות האלה יש מענה לצורך המרכזי ביותר של תעשיית הרכב, שבמידה רבה שימר את הקפאון שלה: תאימות לדרישות רגולטוריות מחמירות של אמינות, בטיחות ואבטחת שרשרת האספקה לשנים רבות. לצורך זה הן מביאות את הידע שנצבר בייצור מערכות קריטיות כמו מתקנים תעשייתיים, ציוד צבאי ומערכות רפואיות. אלה מערכות אשר צריכות לעמוד בדרישות מחמירות לא פחות מאשר תעשיית הרכב – אולם כיום הייצור שלהן מתבצע במתכונת מבוזרת, מתבסס על שרשרת אספקה גמישה ומסוגל לעבור במהירות מייצור בכמויות גדולות לייצור במתכונת של High Mix Low Volume, ולהיפך.

אלה התכונות החסרות כיום לתעשיית הרכב העולמית, ובגללן היא נקלעה למחסור כל כך חמור בשבבים. הבשורה החיובית היא שכיום מנסות יצרניות הרכב להדביק את הפער באמצעות יוזמות כמו ייצור גמיש, ייצור בתאים, פלטפורמות גנריות ועוד. אולם אם הן לא יצליחו לרענן במהירות את מודל הפעילות המיושן שלהן, בקרוב הן יתמודדו עם משברים דומים נוספים – אם בגלל מחסור בסוללות, מחסור במנועים, מחסור בקבלים בעלי הספק גבוה – או כל הפרעה אחרת בשרשרת האספקה האיטית שלהן.

יבמ הכריזה על טכנולוגיית ייצור שבבים בגיאומטריה של 2 ננומטר

חברת יבמ (IBM) הכריזה על פיתוח השבב הראשון בעולם המבוסס על טכנולוגיית Nanosheets בגודל 2 ננומטר. להערכת החברה, שבבים אשר ייוצרו בטכנולוגיה החדשה יוכלו לספק ביצועים גבוהים ב-45% או להפחית את צריכת האנרגיה ב-75% בהשוואה לשבבים המיוצרים בגיאומטריה של 7 ננומטר, הנחשבים כיום למתקדמים בתעשייה. "הטכנולוגיה החדשה חיונית לכל תעשיית המידע", אמר מנהל מעבדות המחקר של יבמ (IBM Research) דריו גיל.

הטכנולוגיה פותחה במעבדת המחקר של יבמ באולבני, ניו יורק, שם ממוקמת מחלקת הננו-טק של החברה. טכנולוגיית Nanosheets שאיפשרה את ייצור השבב החדש, פותחה במסגרת שיתוף פעולה בין יבמ, גלובלפאונדריז וחברת סמסונג, ושימשה כבסיס לפיתוח טכנולוגיית ייצור בגיאומטריה של 5 ננומטר שהשותפות הכריזו עליה בחודש יוני 2017. בארבע השנים שחלפו מאז ההכרזה הזאת, שיפרה יבמ את הטכנולוגיה והביאה אותה לרמה של 2 ננומטר.

חברת יבמ דיווחה שטרנזיסטורי Nanosheets (בתמונה למטה) הם להערכתה בעלי ביצועים טובים יותר מאשר טרנזיסטורי FinFET, המשמשים כיום כטכנולוגיה המרכזית לייצור שבבים בתהליכים מתקדמים כמו 14,10 ו-7 ננומטר. השבב החדש מאפשר לייצר פיסות סיליקון "בגודל ציפורן", הכוללות עד 50 מיליארד טרנזיסטורים. בהנחה שהשטח של ציפורן האצבע נחשב לכ-150 מילימטר מרובע, פירוש הדבר שהטכנולוגיה מאפשרת להגיע לרמת צפיפות של עד 333 מיליון טרנזיסטורים במילימטר מרובע.

ההכרזה דוחה במספר שנים את ההכרזה על "מותו של חוק מור", אשר העריך שמספר הטרנזיסטורים בשבב יוכפל בכל 18 חודשים. הדבר מאפשר להוסיף פונקציות חדשות לשבבים, דוגמת יכולות בינה מלאכותית, דרכים חדשות להצפנת ואבטחת חומרה ועוד. יחד עם זאת, ראוי לציין שככל שקטן גודל הצומת בטרנזיסטורים, עולה המחיר של הקמת מתקן ייצור וקטן מספר החברות המסוגלות לאמץ את הטכנולוגיה. כך למשל, כיום רק סמסונג ו-TSMC מצליחות לייצר שבבים בטכנולוגיות של 7 ננומטר או מתחתיה.

"המחסור בשבבים יימשך לפחות עד 2022"

בתמונה למעלה: דיוויד שטיין, סגן נשיא חברת Digi-Key

תעשיית השבבים העולמית ניצבת היום באחת מנקודות הצומת החשובות בתולדותיה: בסוף 2020 הגיעו לשיאם ונפגשו מספר תהליכים שונים, אשר הפכו אותה מתעשייה המעניינת בעיקר חברות טכנולוגיה ומשקיעים מתמחים, לתעשיית ליבה הניצבת במרכזה של דרמה כלכלית, טכנולוגית וגיאו-פוליטית. השינוי התודעתי הואץ על-ידי מגיפת הקורונה אשר יצרה מחסור בלתי צפוי ברכיבים, אשר פוגע קשות בתעשיות מרכזיות כמו תעשיית הרכב ותעשיית התקשורת, אשר מחזיקות כלכלות לאומיות שלמות.

להערכת סגן נשיא מפיצת הרכיבים הגלובלית Digi-Key, דייוויד שטיין, המחסור הנוכחי צפוי להימשך לפחות עד שנת 2022. שטיין: "המחסור הגיע לממדי השיא הנוכחיים שלו בארבעת החודשים האחרונים, אולם הוא החל להתפתח כבר לפני 18-24 חודשים, בעקבות השלמת תהליכי פיתוח של מוצרים רבים ותחילת כניסתם אל קווי הייצור. בעיקר מדובר במוצרים המבוססים על טכנולוגיות חדשות שנכנסו לתעשיית הרכב, מוצרי הצריכה האלקטרוניים, הבשלת טכנולוגיות 5G ו-IoT, ואוטומציה תעשייתית (Industry 4.0).

"לרוע המזל, התהליך הזה נבלם בעקבות הופעת מגיפת הקורונה, שפגעה בתשתיות הייצור, וגם הביאה להסטת קיבולת ייצור לצרכים רפואיים. חברות רבות לרוחב התעשייה דחו את המשך תוכניות הפיתוח והייצור שלהן לתחילת 2021, והדבר יצר ביקוש לשבבים בקנה מידה עצום. הדרישה החזקה הזאת מגיעה בשלב שבו רוב המלאים בתעשייה התרוקנו ולכן אנחנו רואים עכשיו את זמני האספקה הארוכים ביותר שהיו אי-פעם בתעשייה".

סיוט לוגיסטי

בהערכה שהוא מסר ל-Techtime, דיווח שטיין שהמציאות הזאת הוחמרה בגלל מגבלות לוגיסטיות שנוצרו עם התפשטות המגיפה בעולם. "מחסור במכולות באסיה ותקנות ריחוק חברתי פגעו בשרשרת האספקה של חומרי גלם כמו מנגן, טונגסטן ומתכות חיוניות נוספות, ויצרו החל מנובמבר 2020 עליות מחירים בתחום התובלה הימית והאווירית. בנוסף, נמלי הים והאוויר באירופה ובארה"ב עובדים עדיין במתכונת מצומצמת ולא מצליחים לעמוד בקצב הפריקה הדרוש של המטענים".

"הלחץ על שרשרת האספקה צפוי להימשך עד לתחילת שנת 2022, לאור העובדה שיצרני רכיבים רבים כבר הודיעו שהם קיבלו הזמנות עבור כל קיבולת הייצור שלהם. גם היצרנים אשר החלו לבצע השקעות בהגדלת כושר הייצור שלהם, זקוקים לזמן כדי להתאים את קווי הייצור שלהם אל מאפייני הדרישה החדשים".

כיצד להתמודד עם בעיית המחסור ברכיבים

שטיין מספק מספר המלצות שיאפשרו להתמודד עם המחסור הנוכחי ברכיבים. הראשונה היא לעבוד מול חברות הפצה שיש להן מלאי במחסנים (שטיין: "חברת Digi-Key צפתה את המחסור והכינה מלאי של רכיבים"). ההמלצה השנייה היא לספק תחזית רכש ארוכת טווח ככל האפשר, כדי שחברות ההפצה יוכלו לעדכן את היצרנים ולהבטיח ללקוחות אספקה עתידית של רכיבים.

"בנוסף, הצוותים ההנדסיים צריכים לאשר כמה שיותר ספקים אלטרנטיביים עבור הרכיבים הנדרשים. באירועי המחסור הקודמים שתעשיית האלקטרוניקה חוותה, המכה הקשה ביותר הייתה בדרך-כלל באספקת רכיבים סטנדרטיים מהמדף (commodity type). כאשר יש הרבה מאוד מקורות אלטרנטיביים בתוך רשימת החומרים (BOM), הדבר עוזר להשיג רכיבים בזמן גם בתקופת מחסור".

גרמניה מבקשת סיוע באספקת רכיבים אלקטרוניים

צילום: באדיבות תוכנית הצמיחה לתעשיית השבבים של האיחוד האירופי

שר המסחר בממשלת גרמניה, פטר אלטמאייר, שלח מכתב אל ממשלת טאיוואן ובו ביקש סיוע בהבטחת הזמינות של רכיבים אלקטרוניים עבור תעשיית הרכב הגרמנית. כך דיווחה סוכנות בלומברג. המכתב נישלח אל שר הכלכלה וסגן ראש ממשלת טאיוואן. מוסברת בו החשיבות של הרכיבים במיוצרים ב-TSMC עבור תעשיית הרכב הגרמנית. היצרנים הגרמניים מתמודדים עם מחסור במעבדים, במוליכים למחצה ובחיישנים, הגורמים להאטה בתוכניות הייצור של יצרני הרכב בגרמניה.

"המחסור הנוכחי ברכיבים אלקטרוניים מסכן את ההתאוששות של תעשיית הרכב הגרמנית", הוא כתב. השר ביקש מעמיתיו להבהיר את חומרת המצב לחברת TSMC הטאיוואנית, שהיא כיום יצרנית השבבים הגדולה בעולם ויצרנית השבבים המרכזית של תעשיית הרכב הגרמנית. ראוי לציין שיחסית למשקלה התעשייתי הכולל, תעשיית השבבים בגרמנית היא מצומצמת מאוד.

החברה הגדולה ביותר היא אינפיניאון (Infineon) שהוקמה ב-1999 בעקבות הפיכת חטיבת השבבים של סימנס לחברה עצמאית. חברת אינפיניאון מתמקדת בעיקר בתחום רכיבי ההספק, חיישנים ומערכות אבטחה. היא מפתחת את הרכיבים ומייצרת אותם בפאבים הנמצאים בבעלותה. באפריל 2020 היא רכשה את Cypress Semiconductor מקליפורניה תמורת כ-9 מיליארד אירו.

חברת סייפרס מתמקדת בעיקר במיקרו-בקרים, זיכרונות, רכיבי תקשורת ותוכנה למערכות משובצות. בעקבות המיזוג הוקמה חברה גלובלית המעסיקה כ-46,700 עובדים, אשר מכירותיה בשנת הכספים 2020 (שהסתיימה בספטמבר 2020) הסתכמו בכ-8.5 מיליארד אירו. להערכת חברת המחקר Research Germany שתי החברות הבאות בדירוג, עוסקות בייצור מערכות עזר לתעשייה: חברת Carl Zeiss SMT מספקת טכנולוגיות אופטיות לייצור שבבים וחברת Siltronic מייצרת פרוסות סיליקון לייצור שבבים.

נורות האזהרה נדלקו בכל רחבי אירופה

מדובר בחברות קטנות מאוד בקנה המידה של תעשיית השבבים. קארל צייס SMT מעסיקה כ-4,000 עובדים ומכירותיה ב-2019 הסתכמו בכ-1.6 מיליארד אירו. חברת סילטרוניק ממינכן מעסיקה כ-3,600 עובדים ומכירותיה ב-12 החודשים האחרונים הסתכמו בכ-1.4 מיליארד אירו. בימים אלה היא נמצאת במשא ומתן מתקדם לקראת מכירתה לחברת GlobalWafers הטאיוואנית, המספקת פרוסות סיליקון לתעשיית השבבים, תמורת סכום שככל הנראה יהיה גבוה מ-4.5 מיליארד אירו.

המצב הזה מדליק נורות אזהרה רבות באירופה, מכיוון שהוא ממחיש עד כמה תעשיית השבבים היא תעשיית ליבה שהכלכלה נשענת עליה, ולכן אירופה חייבת להיות בעלת יכולות ייצור ואספקה עצמית. נראה שאירופה ניצבת על סף קבלת החלטה בסגנון סיני: ביצוע השקעה ממשלתית גדולה כדי לבנות תעשיית שבבים עצמאית. יכול להיות שאירופה כבר החלה לנוע בכיוון הזה: בתחילת דצמבר 2020 התכנסו (בזום) כל 19 שרי התעשייה, המסחר והתקשורת של כל המדינות החברות באיחוד האירופי, כדי לדון בבעיה.

בסיום המפגש הם פירסמו הצהרה משותפת שבה הם מתחייבים לשתף פעולה בבניית תעשיית שבבים אירופית גדולה וחזקה. "בשנת 2020 הסתכם שוק השבבים העולמי בכ-440 מיליארד אירו, אבל חלקה של אירופה בשוק הסתכם בכ-10% בלבד. אנחנו חייבים לחזק את תעשיית הסמיקונדקטורס האירופית, להגדיל את כושר הייצור שלה ולפתח רכיבים חדשים ויכולת ייצור בגיאומטריה של 2 ננומטר". כעת נותר לראות מהי רמת המחוייבות שלהם למשימה, והדבר יימדד בכמות הכסף שהאיחוד יזרים לפרוייקט.

NXP הכריזה על מחשב רכב בארכיטקטורת שרת-לקוח

בתמונה למעלה: מערכת BlueBox 3.0 החדשה. בנויה לעידן "הרכב-מוגדר-משתמש"

חברת NXP הכריזה השבוע על מערכת מחשב מסוג חדש, אשר מיועדת לאפשר פיתוח וייצור מכוניות לפי תפישה חדשה לגמרי, המתייחסת אל הרכב כאל רשת תקשורת הכוללת מחשב מרכזי ומעבדי תקשורת מקומיים. התפישה החדשה קיבלה את הכינוי Zonal Architecture (ארכיטקטורת מבוססת אזורים). היא מאפשרת לנהל בצורה מאוחדת גם את בקרי מערכות הרכב (בלמים, מנוע וכדומה) וגם את המערכות המורכבות של מידע ובידור ברכב ואת מערכות הנהיגה האוטונומית בכל הרמות.

המערכת החדשה מבוססת על מחשב הרכב LX2160A שנבנה מסביב ל-16 ליבות Cortex-A72, ועל מעבדי התקשורת הממונעים S32G אשר מאובטחים באמצעות מערכת הגנת הסייבר של חברת GuardKnox הישראלית. להערכת NXP, יצרניות הרכב הסיטו את המאמץ המרכזי שלהן מפיתוח מערכות נהיגה אוטונומיות מלאות, אל יעדים יותר מיידיים ומעשיים: ניצול המחשבים כדי לבדל את כלי הרכב שלהן מאלה של המתחרים, וכדי להשיג את מטרת העל שקיבלה את הכינוי "רכב מוגדר משתמש" (User-defined vehicle). הרעיון הוא שהמשתמשים עצמם יוכלו להגדיר את הפונקציונליות והתכונות של הרכב שבו הם נוסעים.

שיתוף פעולה רב-תחומי

החברה הסבירה שהיא פיתחה את BlueBox 3.0 כדי לפתח וליישם את הפונקציות השונות ולנהל את סביבת התקשורת ברכב, אשר מבוססת על רשת איתרנט וכרטיסי PCIe. "ההתפתחות של ארכיטקטורת הרכב אל עיבוד ממוקד תחום (domain), או ארכיטקטורה סביבתית (zonal architecture) נדחפת על ידי הצורך לנהל דרישות מורכבות הנובעות מתפישת הרכב מוגדר משתמש, הסביר מנהל תחום ה-eCockpit ו-ADAS בחברת NXP, ארנו ואן דן בוש. "ארכיטקטורה סביבתית מבוססת על גישה דמויית שרת-לקוח למחשב המרכזי של הרכב תספק את התשתית של כלי הרכב החדשים שיתבססו על הרעיון של רכב מוגדר משתמש".

המערכת החדשה היא תוצר של שיתוף פעולה רב תחומי. חברת NXP משתמשת במעבד האותות המקבילי המהיר של חברת Karlay הצרפתית, אשר מתחרה בפתרונות מבוססי GPU ו-FPGA. בפיתוח השתתפה חברת Green Hills המספקת מערכות הפעלה זמן אמת, ומאחורי הקלעים גם חברת גארד-נוקס מהעיר לוד, אשר מספקת את ההגנה על הרשת הפנימית ברכב. בחודש נובמבר 2020 היא הכריזה על שותפות עם NXP בפיתוח פלטפורמת רכב מאובטחת בארכיטקטורה מבוססת אזורים, "במטרה לאפשר פריסה של רכב מוגדר משתמש ורכב מוכוון יישומים".

בהכרזה על הפרוייקט המשותף העריך מייסד משותף והמדען הראשי של גארד-נוקס, עידן נדב, שיש כיום פער בשרשרת האספקה של תעשיית הרכב, שהוא רחב מדי ליכולת של יצרניות הרכב והספקיות הראשיות שלהן (חברות Tier-1). "השילוב של מעבדי NXP, כלי פיתוח התוכנה של גרין הילס והמומחיות שלנו בתחום האבטחה, תאפשר לתעשיית הרכב לגשר על הפער הזה".

פאורסיה הצרפתית השקיעה בגארד-נוקס

חברת גארד-נוקס הוקמה בשנת 2016 על-ידי המנכ"ל משה שליסל, הטכנולוג הראשי דיוניס טשלר ועידן נדב. שלושתם הביאו לחברה ניסיון ומומחיות שצברו בתחום מערכות המידע הצבאיות. במחצית 2019 החברה גייסה כ-21 מיליון דולר, בהם גם השקעה בהיקף של כ-6 מיליון דולר מספקית מכלולי הרכב הצרפתית פאורסיה (Faurecia), שביחד איתה היא מפתחת כיום חוויית נהיגה עתידית (Future Cockpit). חברת NXP היא יצרנית שבבים אירופית בעלת התמקדות חזקה בתעשיית הרכב. בשנת 2019 הסתכמו מכירותיה בכ-8.9 מיליארד דולר. היא נסחרת בבורסת נסד"ק לפי שווי של כ-49.2 מיליארד דולר.

כריסטיאנו אמון מחליף את סטיב מלנקומפף כמנכ"ל קואלקום

בתמונה למעלה: כריסטיאנו אמון (מימין) וסטיב מלנקומפף

מנכ"ל חברת קואלקום (Qualcomm), סטיב מלנקומפף, פורש מניהול החברה לאחר שבע שנים בתפקיד, אולם ימשיך לשמש כיועץ אסטרטגי חיצוני. במקומו ייכנס לתפקיד כריסטיאנו אמון, המשמש היום כנשיא קואלקום. החילופים יתבצעו ב-30 ביוני 2021. מלנקומפף הצטרף לקואלקום לפני 26 שנה בתפקיד מהנדס פיתוח. לדבריו, זהו הזמן המתאים לפרוש לאחר שקואלקום ייצבה את מעמדה כמובילה בתחום הדור החמישי, "שזו ההזדמנות הגדולה והחשובה ביותר בהיסטוריה של החברה".

יו"ר החברה, מרק מקללין, אמר שהבחירה בכריסטיאנו היתה טבעית, לאור ההיכרות העמוקה שלו עם החברה, הלקוחות והביצועים הניהוליים שלו. כריסטיאנו אמון הצטרף לקואלקום בשנת 1995 בתפקיד מהנדס פיתוח. הוא נכנס לתפקיד נשיא קואלקום בינואר 2018, והיה אחראי בתקופה הזאת על תחום השבבים של החברה ועל הגדרת אסטרטגיית הדור החמישי שלה. חברת קואלקום מדורגת כספקית השבבים השביעית בגודלה בעולם וכחברת הפאבלס (יצרנית שבבים ללא מפעל ייצור) הגדולה ביותר בעולם.

בשנת הכספים 2020 (שהסתיימה בחודש ספטמבר) הסתכמו מכירותיה בכ-21.3 מיליארד דולר. קואלקום מעסיקה כ-41,000 עובדים בכל העולם, בהם כמה מאות עובדים בשני מרכזי פיתוח גדולים בישראל: בחיפה ובהוד השרון. הם מפתחים פתרונות Wi-Fi, מודמים, טכנולוגיות RF בגלים קצרים (Sub 6GHz וגלים מילימטריים), ושבבי קישוריות המתחברים אל תשתיות הדור החמישי.