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).

נובה מחפשת רכישה בהיקף של מאות מיליוני דולרים

בתמונה למעלה: נשיא ומנכ"ל נובה, איתן אופנהיים. צילום: בני גמזו

חברת נובה (Nova) מרחובות חשפה אתמול (ד') בפני משקיעים את התוכנית האסטרטגית החדשה "נובה 500", שנועדה להגדיל את מכירות החברה להיקף של כ-500 מיליון דולר בשנה עד לשנת 2024. התוכנית כוללת התרחבות באמצעות גיוס עובדים ופתיחת משרדים חדשים בעולם, שדרוג תשתיות הייצור ועוד, אולם המרכיב העיקרי בתוכנית הוא ביצוע עיסקת רכישה אסטרטגית בהיקף של מאות מיליוני דולרים.

המהלך המיידי ביותר הוא האצת הקמתו של החדר הנקי החדש של החברה, שישתרע על-פני שטח של 1,500 מ"ר. החדר הנקי החדש יתחיל לפעול באופן שוטף במחצית 2022. הוא יכיל טכנולוגיות ייצור מתקדמות, מערכות אוטומציה, מיחשוב מלא של תהליך הייצור ובקרת תהליכים במתכונת Industry 4.0. האתר נמצא בפארק המדע ברחובות וישמש לייצור מערכות המטרולוגיה המתקדמות ביותר של החברה. בניית המתקן החלה בספטמבר 202, ונובה תשקיע בו עוד 12 מיליון דולר.

במקביל, החברה מגייסת עובדים וצפויה להגיע בקרוב להיקף העסקה של כ-800 עובדים, ופותחת משדרי פעילות באזורים חדשים בעולם. נובה הודיעה שהיא תשקיע 10 מיליון דולר בטכנולוגיות מידע ובאתרים חדשים, כולל פתיחת משרדים ומרכזי הדגמה נוספים בארה"ב, בסין ובאירלנד. ב-12 החודשים האחרונים החברה ייצרה מזומנים בהיקף של כ-80 מיליון דולר, וגייסה 200 מיליון דולר נוספים באג"ח להמרה המיועדים לפירעון ב-2025.

התוצאה: יש בידיה מזומנים בהיקף של כ-480 מיליון דולר, אשר ישמשו למימון תוכנית הצמיחה. ראוי לציין שהסעיף הגדול ביותר בתוכנית הצמיחה הוא תקציב בהיקף של 300-350 מיליון דולר שהחברה מייעדת לצורך ביצוע מיזוגים ורכישות. פירוש הדבר שהיא מחפשת כיום חברת מטרה, או שנמצאת במשא ומתן מתקדם כלשהוא לרכישת חברה אשר על-פי לוח הזמנים של תוכנית "נובה 500" – אמור להסתיים לפחות בסוף 2023. ייתכן שמדובר בעיסקה גדולה בהרבה, שכן לצד מרכיב המזומנים העיסקה העתידית עשויה להכיל גם מרכיב של מניות.

הרכבת מערכות בדיקה בחדר הנקי של חברת נובה
הרכבת מערכות בדיקה בחדר הנקי של חברת נובה

צמיחה רצופה לאורך חמש שנים

חברת נובה מספקת פתרונות מדידה לקווי ייצור של מוליכים למחצה. המערכות של החברה מאפשרות לבצע איפיון חומרים ומדידה של המבנים המיוצרים בתוך השבב באמצעות טכנולוגיות אופטיות ו-X-Ray. כל יצרני השבבים הגדולים בעולם הם לקוחות של נובה וכיום יש כ-3,000 מערכות פעילות מתוצרתה בכ-150 אתרי ייצור שבבים בעולם. להערכת סמנכ"ל הכספים, דרור דוד, בסיס הלקוחות הזה מאפשר לחברה להגדיל את מרכיב השירותים שהיא מספקת ללקוחות לכ-100 מיליון דולר בשנה.

בחמש השנים האחרונות הכפילה נובה את מכירותיה, ובשנת 2020 היא דיווחה על צמיחה נוספת של 20% ומכירות שיא בהיקף של כ-269 מיליון דולר. להערכת החברה במחצית הראשונה של 2021 יצמחו מכירותיה בכ-40% בהשוואה למחצית הראשונה של 2020, שבה הן הסתכמו בכ-124 מיליון דולר. שליש מהמכירות מגיע מיצרני רכיבי זיכרון ושני שלישים מיצרני רכיבים לוגיים. "נובה היא החברה היחידה בשוק שמשלבת גם טכנולוגיות איפיון חומרים וגם טכנולוגיות למדידה של מימדים גיאומטריים", אמר נשיא ומנכ"ל החברה, איתן אופנהיים.

למעשה, אסטרטגיית הצמיחה והרצון לבצע עסקת רכישה גדולה נובעים גם מההערכה שהשוק מצוי על סף צמיחה נוספת. להערכת אופנהיים, הקורונה והדור החמישי יצרו דרישה גוברת לרכיבים, מלחמת הסחר הביאה להגלדת ההשקעות בייצור שבבים בקוריאה ובטאיוואן והכניסה לשוק של טכנולוגיות ייצור מתקדמות, מייצרים הזדמנות צמיחה עבור נובה. כך למשל כש-70% מההכנסות  מקורן בשבבים מתקדמים (10 ננומטר ומטה) ו-30% מגיעות ממפעלי ייצור שבבים בטכנולוגיות ותיקות יותר.

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".

חברת TSMC תייצר שבבי 3 ננומטר עבור אינטל ואפל

בתמונה למעלה: קו ייצור שבבים בחברת TSMC. מקור: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.

חברת אינטל (Intel) וחברת אפל (Apple) צפויות להיות החברות הראשונות שיוציאו לשוק שבבים אשר ייוצרו על-ידי TSMC הטאיוואנית בתהליך ייצור של 3 ננומטר. כך דיווח בסוף השבוע העיתון Nikkei Asia. העיתון מסר ששתי החברות מבצעות כעת בדיקות של התהליך במפעל של TSMC, כאשר אינטל מתכננת לייצר באמצעותו מעבדים עבור הדור הבא של מחשבים ניידים ומרכזי נתונים, ואילו חברת אפל מעוניינת לייצר מעבדים עבור טאבלטים חדשים ממשפחת iPad.

ככל הנראה הייצור ההמוני עבור שתי החברות יתחיל בשנה הבאה. בחודש שעבר הודיעה TSMC שהיא תתחיל בייצור המוני של שבבי 3 ננומטר (N3) במחצית השנייה של שנת 2022. הטכנולוגיה החדשה תתבסס על טרנזיסטורים מסוג FinFET. בהשוואה לתהליך של 5 ננומטר (N5), היא תספק שיפור של 15% בביצועים, חיסכון של 30% בצריכת ההספק, ושיפור של 70% ברמת הצפיפות של הטרנזיסטורים בשבב. לפי ההערכות, השבבים המיועדים לטלפונים החדשים של אפל (iPhone) ייוצרו על-ידי TSMC בתהליך של 4 ננומטר (N4), המהווה למעשה שיפור של תהליך 5 ננומטר הקיים. לפי ההערכות, TSMC צפויה להתחיל בייצור ניסיוני של שבבי 4 ננומטר לקראת סוף 2021, ולהתחיל בייצור סדרתי במהלך 2022.

עד לאחרונה החזיקה אינטל באסטרטגיית ייצור עצמית שלפיה רק היא מייצרת את השבבים שהיא מפתחת ומוכרת. אולם הקשיים של אינטל בפיתוח טכנולוגיות ייצור קטנות יותר מ-10 ננומטר מאלצים אותה לעבוד עם קבלני ייצור המשלימים את יכולת הייצור שלה. בחודש אוקטובר 2020 הודיעה אינטל על דחייה נוספת בהשקת מעבדי 7 ננומטר לשנת 2023. הדחייה הציבה אותה בפיגור משמעותי לעומת המתחרות העיקריות, AMD ואנבידיה, שכבר הוציאו לשוק מעבדים המיוצרים בגיאומטריה של 7 ננומטר.

בחודש מרץ 2021 הכריז מנכ"ל אינטל, פט גלסינגר, על אסטרטגיית IDM 2.0 המבוססת על שלושה מרכיבים: ייצור עצמי במפעלי החברה, ייצור מוצרים של אינטל אצל קבלניות ייצור חיצוניות, ומתן שירותי ייצור ללקוחות צד שלישי. במסגרת הזאת הוא אמר שאינטל תשתף פעולה עם TSMC בייצור מעבדים למחשבי קצה ושרתים, ובמקרה הצורך גם בשירותי הייצור של Globalfoundries ו-UMC. גלסינגר: "המטרה היא לספק ללקוחות מוצרים מובילים בלא קשר לשאלה היכן הם מיוצרים". לאחרונה דיווחה סוכנות בלומברג ש-TSMC מוכנה להעמיד לרשות אינטל מפעל שהיא מקימה בעיר Baoshan, שיעסיק כ-8,000 עובדים.

מ-CEVA עד MIPS: מעבדי RISC-V נכנסים אל המרכז

חברת SiFive הכריזה על השלמת פיתוח המעבד החזק ביותר שלה המבוסס על ארכיטקטורת RISC-V הפתוחה, P550, אשר מסמן את כניסתה של הארכיטקטורה הפתוחה אל רמת השרתים ומערכות לינוקס ארגוניות בקנה מידה מלא. המעבד החדש הוא בעל רוחב מילה של 64 סיביות ויכיל ארבע ליבות עיבוד. הוא עובד במהירות שעון של 2.4GHz ומספק ביצועים ברמה גבוהה אשר קיבלה את הציון 8.65/GHz במבחן SPECInt 2006.

המעבד ייוצר על-ידי שותף רב עוצמה: חברת אינטל הודיעה שהיא תייצר אותו בתהליך של 7 ננומטר ותוציא אותו לשוק במסגרת פלטפורמת Horse Creek, אשר תכלול בנוסף למעבד גם את ממשקי ה-DDR וה-PCIe של אינטל. המעמד המתחזק של ארכיטקטורת המיחשוב הפתוחה RISC-V בא לידי ביטוי בהחלטתה המפתיעה של חברת MIPS לפתח את הדור הבא של מעבדיה בארכיטקטורת RISC-V ולא בארכיטקטורת MIPS שלה עצמה. זהו מהלך היסטורי, מכיוון שחברת MIPS מספקת קניין רוחני של מעבדים המבוססים על הקונספט של מעבדי RISC מהדור הראשון, ובמשך זמן רב נחשבה למתחרה קשה של חברת ARM.

MIPS יוצאת מצ'פטר 11 עם רעיון חדש

בשנת 2013 היא נרכשה על-ידי Imagination הבריטית תמורת 100 מיליון דולר, לאחר תחרות מחירים מול חברת CEVA מהרצליה. בסוף 2017 מכרה אותה אימג'יניישן לקרן ההשקעות Tallwood VC מקליפורניה תמורת 65 מיליון דולר בלבד והפעילה אותה כחברה בת של Wave Computing. אלא שהמיזם לא התרומם ובחודש אפריל 2020 היא קיבלה הגנת צ'פטר 11 בעקבות פשיטת רגל. במרץ 2021 הכריזה Wave על יציאה מצ'פטר 11 בעקבות השקעה של 61 מיליון שביצעה קרן טאלווד.

אלא שההודעה על חזרתה לפעילות מסחרית כללה פרט מעניין: MIPS החליטה שהדור הבא של המעבדים שאותו היא מפתחת כעת, יתבסס על ארכיטקטורת RISC-V. יש הגיון רב בהחלטה הזאת: כדי להתחרות ב-ARM זקוקה MIPS לא רק לארכיטקטורת עיבוד יעילה, אלא גם לתמיכה מלאה בתוכנות, ביישומים ובכלי פיתוח שרק סביבת משתמשים גדולה יכולה לספק. המעבר לסביבת RISC-V יאפשר לה ליהנות מהתוצרים של קהילה פתוחה גדולה מאוד שאותה יכולה לספק הארכיטקטורה החדשה הזאת.

לשם המחשה, הארגון התעשייתי RISC-V International המקדם את הארכיטקטורה הזאת, צמח בשנה האחרונה ליותר מ-1,000 חברים מכ-220 חברות, בהן חברות ענק כמו וואווי, ZTE, ווסטרן דיג'יטל, גוגל, יבמ, אינפיניאון, NXP, סמסונג, זיילינקס, וכמובן MIPS ואפילו CEVA הישראלית. זו האחרונה נושמת ככל הנראה לרווחה, וכיום היא שמחה שנכשלה בתחרות על רכישת MIPS.

כבר בשנת 2018 זיהתה סיוה את הפוטנציאל של ארכיטקטורת RISC-V, כאשר הכריזה שחברת RivieraWaves הצרפתית שאותה היא רכשה ב-2014, התאימה את הקניין הרוחני של שבבי Wi-Fi ו-Bluetooth גם לארכיטקטורת RISC-V. בינואר 2021 היא דיווחה על שיתוף פעולה עם חברת SiFive (שהוקמה על-ידי מפתחי RISC-V מאוניברסיטת ברקלי, קליפורניה) שבמסגרתו ישולב הקניין הרוחני של המעבדים הקוליים CEVA-BX, מעבדי התמונה CEVA-XM, ומאיצי הבינה המלאכותית של סיוה בחבילת Edge AI SoC DesignShare של SiFive, לפיתוח רכיבים לאבזרי קצה מבוססי RISC-V.

סוג השוק שחברות טכנולוגיה אוהבות

בחודש מאי 2021 רכשה סיוה את Intrinsix Corp האמריקאית תמורת 33 מיליון דולר במזומן. אינטרינסיקס מספקת שירותי תכנון רכיבי ASIC מורכבים בטכנולוגיות RF, mixed signal, דיגיטל, מעבדי אבטחת מידע ומעבדים המבוססים על ארכיטקטורת RISC-V. בין השאר היא משתתפת בפרוייקט DARPA CHIPS המתמקד במתודולוגיות תכנון שבבים מאובטחים, ומספקת לו שבבים מבוססי RISC-V ליישומי IoT ותקשורת צבאיים.

בעקבות שתי ההתפתחויות האחרונות, הפך שוק ה-RISC-V לשוק יעד משמעותי של סיוה. זהו שוק מהסוג שחברות הייטק אוהבות: הוא מבוסס על טכנולוגיה חדשה אשר מקבלת את ברכת הדרך של הענקיות בתחום – אולם עושה בינתיים רק את צעדיה הראשונים. כלומר, שוק צומח. בשבוע שעבר סיוה נתנה לכך הכשר רשמי, כאשר בהודעה לעיתונות שהיא הוציאה בעניין כניסה לתחום ה-UWB, היא הוסיפה שורה חדשה לפיסקה המסורתית המתארת את פעילותה: "מוצרי החברה כוללים שילוב של מעבדי RISC-V".

הדילמה של מובילאיי

להתפתחויות האלה יש נקודה ישראלית נוספת: חברת MIPS מספקת קניין רוחני (IP) של מעבדי מחשבים. הלקוחה המפורסמת ביותר שלה היא מובילאיי, שמעבדי הראייה EyeQ שלה מבוססים על ארכיטקטורת MIPS. כעת עולה שאלה מעניינת, האם גם מובילאיי תעבור בעתיד לארכיטקטורת RISC-V, או שהיא תחליט לאמץ את ארכיטקטורת x86 של החברה האם שלה – אינטל.

הגיוס של היילו מתלהט: הגיעה לשווי שוק של כמיליארד דולר

חברת היילו (Hailo) מתל-אביב נמצאת כיום בשבלים מתקדמים של גיוס הון בהיקף צפוי של כמיליארד דולר. לגיוס הזה הצטרפה גם חברת דלק רכב, אשר הגדילה את השקעתה בחברה ב-18 מיליון דולר נוספים. בסך הכל היא השקיעה בחברה 34.5 מיליון דולר. ל-Techtime נודע שמאז גיוס ההון הקודם מחודש מרץ 2020 שבמהלכו החברה גייסה 60 מיליון דולר לפי שווי שוק של כ-130 מיליון דולר, הכפילה החברה את שווייה פי שמונה. פירוש הדבר שהגיוס הנוכחי נעשה לפי שווי שוק של קצת יותר ממיליארד דולר.

חברת דלק רכב מבצעת בשנים האחרונות השקעות רבות בחברות הייטק הפועלת בשוק הרכב. בין השאר היא השקיעה במובילאיי בתחילתה, בחברת אינוויז ובחברת אוטוטקס. היום החברה דיווחה שעם השלמת הגיוס הנוכחי היא תחזיק בכ-12% ממניות היילו. מדובר בהכפלה של פי ארבעה בשווי השקעתה בהיילו. חברת היילו הוקמה בשנת 2017 על-ידי המנכ"ל אור דנון, ה-CTO אבי באום ומנהלת הפיתוח העסקי הדר צייטלין. המשקיע הראשון בחברה היה זהר זיסאפל, המשמש כיו"ר Hailo. מאז הקמתה גייסה החברה כ-88 מיליון דולר (ללא הגיוס הנוכחי).

השלב הבא: גיוס עשרות עובדים נוספים

החברה פיתחה ארכיטקטורה חדשה של מעבד ליישום רשתות נוירוניות. המעבד שלה, Hailo-8, מיועד לממש את שלב ההרצה, כלומר יישום ההסקות (Inference) באבזרי קצה. הוא מגיע לעוצמת עיבוד של 26 מיליארד פעולות בשנייה (26TOPS) וליעילות של 3TOPS לכל ואט. השבב בנוי מארבעה מרכיבים מרכזיים: מעבד תמונה המשפר את התמונה המגיעה מהחיישן לפני העברתה לזיהוי ברשת הנוירונית, מעבד לקבצי וידאו בתקן H.264, מעבד ARM-M4 המנהל את השבב, והרשת הנוירונית עצמה, שהחברה פיתחה, אשר מורכבת ממטריצה גמישה של יחידות עיבוד ויחידות זיכרון, אשר ניתן להגדיר את התצורה שלה באמצעות תוכנה.

ל-Techtime נודע שהחברה מתכננת לצאת בקמפיין גיוס עובדים גדול עם השלמת הגיוס הנוכחי. כיום החברה מעסיקה כ-130 עובדים, ומתכננת לגייס כמה עשרות עובדים נוספים. ככל הנראה הדבר קשור לתחילת הייצור הסדרתי שהחל לפני מספר שבועות (החברה מספקת שבבים או מודולים מקושרים מוכנים, בהתאם לבקשת הלקוח). שכן אספקה מסחרית ללקוחות דורשת צוות תמיכה גדול וחזק. חברת היילו פועלת בתחום הנמצא היום בליבת העניין של תעשיית ההייטק: שבבי בינה מלאכותית לאבזרי קצה.

על-פי הערכות שונות בתעשייה היקף השוק של שבבי בינה מלאכותית צפוי לצמוח בשנים הקרובות בשיעור של כ-37% בשנה, ולהגיע להיקף של כ-50 מיליארד דולר בשנת 2027, בהשוואה לכ-7.7 מיליארד דולר בשנת 2020. היילו פועלת במגזר ספציפי של השוק הזה: מעבדי בינה מלאכותית לאבזרי קצה ו-IoT, אשר צריכים להתמודד מגבלות קשות של גודל והספק כאשר הם מבצעים מטלות מורכבות. התחום הזה צפוי לצמיחה גדולה הודות למגמות שוק כמו תעשייה חכמה (Industry 4.0), צמיחה חזקה בתחום פתרונות ה-IoT בעקבות פריסת רשתות הדור החמישי והעניין הגובר בניטור חכם ובשירותים מנוהלים מרחוק.

שיתוף פעולה עם פוקסקון

לחברה כבר יש הסכמי שיתוף פעולה מהותיים, דוגמת העיסקה עם Lanner מטאיוואן, שהחליטה להתקין את המעבד של היילו בהתקן קצה המבצע אופטימיזציה של יישומי וידיאו תובעניים. מעבד ה-AI של היילו שולב במצלמת EdgeTuring ליישומי עיבוד תמונה של יצרנית המצלמות החכמות Leopard. גם קבלנית הייצור האלקטרוני הגדולה בעולם, פוקסקון (Foxconn) הטאיוואנית החליטה להטמיע את המעבד של היילו בדגמים החדשים של מחשבי עיבוד התמונה ממשפחת BOXIedge שהיא מייצרת.

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".

אינטל חשפה קטגוריה חדשה של מעבדים: IPU

בתמונה למעלה: מנהל הפרוייקט אילן אביטל, לצד סכימת קונספט של מעבד IPU

חברת אינטל הגדירה קטגוריה חדשה של עיבוד בשם Infrastructure Processing Unit – IPU אשר מיועדת לטפל בכל המשימות שאחראיות לניהול תשתית מרכז הנתונים כמו התקשורת בין השרתים, גישה אל מערכי הזיכרון, ניהול ואבטחת התקשורת, הקצאת משאבים בין המשימות במרכז הנתונים, ניהול רשתות וזיכרונות וירטואליים, ניהול הקצאת המשימות בין המעבדים הייעודיים השונים (עיבוד מקבילי, מעבדי בינה מלאכותית, מעבדי CPU ועוד.

סגן נשיא קבוצת הפלטפורמות למרכזי נתונים והאחראי על חטיבת ההנדסה אשר מובילה את הפיתוח, אילן אביטל, סיפר בראיון ל-Techtime, שהצורך בגישה החדשה בא לידי ביטוי במחקרים של גוגל ושל פייסבוק, שהראו כי 22%-80% ממחזורי העיבוד של מעבד ה-CPU במרכזי הענן עוסקים בטיפול בניהול המערכת והמשאבים, במקום בעיבוד נתונים וביצוע משימות עבור הצרכן הסופי.

אילן אביטל: "זהו גם חזון וגם פורטפוליו"

אביטל: "אנחנו נמצאים בקשר הדוק עם השחקנים הגדולים ביותר בשוק שירותי הענן ולמדנו מהם שהגיוון העצום בטכנולוגיות ובשירותים מייצר מצב שבו אין מנוס מהגדרת קטגוריות חדשות של מעבדים, מכיוון שהגיוון הזה מגדיל מאוד את המרכיב של משקל ניהול תשתיות כדי להבטיח את התפקוד התקין של מרכז הנתונים. כיום השוק מתחלק בין שתי קטגוריות מרכזיות: מעבדי CPU ומעבדי XPU, שזו קבוצה של מעבדי האצה למשימות ייעודיות. מעבדי ה-IPU יטפלו בניהול כל התשתיות, וישאירו את מעבדי ה-CPU וה-XPU לביצוע פעולות העיבוד שהצרכן מבקש.

מה הם המרכיבים של ה-IPU?

אביטל: "למעשה, IPU זו הגדרת חזון וגם הגדרת הפורטפוליו של פתרונות שאינטל תספק למרכזי הנתונים העתידיים, אשר ייבנו מסביב לפתרונות חומרה ופתרונות תוכנה שינהלו את תשתיות מרכז הנתונים. מוצרי החומרה יופיעו במספר צורות, כמו מעבד ASIC ייעודי, מעבד ASIC המשלב גם מעגל FPG, פתרון המבוסס אך ורק על FPGA, וכדומה. בהתאם לצרכים של הלקוח. אבל הבסיס הוא ש-IPU היא ארכיטקטורה המשלבת חומרה ותוכנה".

מה אתה יכול לספר על הרכיב הייעודי?

"כרגע יש לנו רכיב ASIC הנמצא בשלבי בדיקות אימות מתקדמות במעבדות התקשורת בחיפה ובארצות הברית. עדיין אי-אפשר למסור עליו פרטים נוספים, אבל בחודשים הקרובים אינטל תבצע הכרזה משמעותית בקשר אליו".

הרעיון בעצם מבטל את הצורך בכרטיסי רשת חכמים. הוא גם מכניס אתכם לשוק הטלקום?

"ה-IPU מכניס את ה-SmartNIC (כרטיסי האצה חכמים) לגומחת שוק קטנה, מפני שהם לא מטפלים בבעיה האמתית של מרכזי הנתונים. המטרה העיקרית של SmartNIC היא האצה מאובטחת של תשתיות רשת ואחסון, בניגוד ל-IPU שיהיה נקודת שליטה בכל משאבי המערכת. ה-IPU כולל שורה של מאיצי חומרה ותוכנה המטפלים בכל העומסים של הדטה סנטר. כל בקשה שתגיע אליו תנוהל באמצעות ה-IPU. להערכתנו הטכנולוגיה הזו תשפיע על האקוסיסטם – מהענן ועד אבזרי הקצה (Edge). קרוב לוודאי שהוא ייכנס גם לתשתיות של חברות הטלקום. יש לטכנולוגיה הזאת הרבה תכונות שמפעילות התקשורת יכולת ליהנות מהן".

מהו המשקל של ישראל בפרוייקט הזה?

"כל החומרה של חטיבת התקשורת של אינטל צמחה מישראל וליבת החטיבה עדיין פועלת מישראל. לכן היה לצוות בישראל חלק מאוד מרכזי בפיתוח ובמימוש הטכנולוגיה. כיום אנחנו מעסיקים כ-450 עובדים במרכזי הפיתוח בחיפה, בפתח תקווה ובירושלים ואנחנו נכנסים לתוכנית גיוס שאפתנית של מהנדסים נוספים בישראל. אנחנו מחפשים מהנדסים עם הבנה בתקשורת, אבל בעיקר אנשים יצירתיים שאוהבים אתגרים ולעבוד בצוות".

חלק מצוות הפיתוח של מעבדי IPU באינטל ישראל
חלק מצוות הפיתוח של מעבדי IPU באינטל ישראל

סרטון של אינטל המסביר את התפישה של מעבדי IPU:

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%.

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.

סיקוונס תפתח שבב 5G IoT מבוסס סיוה

CEVA DSP

חברת סיוה מהרצליה (CEVA) תספק טכנולוגיות תקשורת עבור יישומי IoT על-גבי רשתות הדור החמישי (5G) לחברת השבבים הצרפתית Sequans Communications. במסגרת ההסכם, סיוה תספק לסיקוונס את פלטפורמת PentaG, אשר כוללת פתרון קניין רוחני (IP) מלא לתכנון אבזרי IoT בעלי יכולת תקשורת נתונים רחבת פס (enhanced Mobile Broadband – eMBB).

הפלטפורמה מבוססת על מעבדי ה-DSP של סיוה, על טכנולוגיית המודמים שלה. סיוה שיבצה בפלטפורמה מעבד בינה מלאכותית (5G AI Processor), המבוסס על שימוש במתודות של לימוד מכונה כדי לממש פונקציות של עיצוב אלומת שידור וקליטה (beamforming) והתאמת המודם לשינויים במאפייני השידור והקליטה. להערכתה שימוש ברשתות נוירוניות במקום בגישה המסורתית של חיפוש בתוך מסד הנתונים, מגדילה את קיבול השידור והקליטה של המודם.

הפלטפורמה גם כוללת מאיצי חומרה ומודולי תוכנה התומכים ברוחב פס סלולרי משופר ובכל תדרי 5G. היא מופיעה ביחד עם סביבת חומרה ותוכנה מלאה, כולל כרטיס פיתוח מבוסס FPGA. ככל הנראה היא תספק את התשתית לפיתוח הדור הבא של שבבי 5G IoT של סיקוונס ליישומים קריטיים רחבי פס. חלק גדול מפרויקט הפיתוח הזה ממומן על-ידי ממשלת צרפת באמצעות קונסורציום חברות ייעודי בהשתתפות סיקוונס וחברת הרכבות הצרפתית SNCF.

חברת סיקוונס היא חברת פאבלס המפתחת רכיבי תקשורת ליישומי IoT הפועלים על-גבי תשתיות סלולר בטכנולוגיות LTE/4G ו-5G. לחברה יש מרכז פיתוח קטן בישראל אשר נפתח ברמת גן בתחילת 2020 ומתמקד בפיתוח טכנולוגיות הדור החמישי (5G) עבור יישומי IoT. בין לקוחותיה: אסוס, סיסקו, ורייזון, ו-D-link. מכירות החברה ב-2020 הסתכמו בכ-50.9 מיליון דולר, צמיחה של 65% בהשוואה למכירות בהיקף של 30.9 מיליון דולר ב-2019. בחודש אפריל 2021 היא גייסה 50 מיליון דולר מחברת ההשקעות Lynrock Lake אשר ישמשו להחזרת חובות בהיקף של כ-20 מיליון דולר ולמימון הפיתוח של שבב הדור הבא.

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.

Celeno פיתחה שבב Wi-Fi הכולל מכ"ם דופלר

חברת סלנו מרעננה (Celeno) המתמקדת בפיתוח ואספקת שבבי תקשורת Wi-Fi עתירי ביצועים, הכריזה על שבב התקשורת מרובה-פרוטוקולים הראשון בתעשייה אשר מספק פתרון כולל ברכיב יחיד גם לתקשורת Wi-Fi 6, גם ל-Bluetooth וגם ליישומי מכ"ם דופלר ייחודי שפותח בחברה ופועל על-גבי תדרי ה-Wi-Fi. משפחת הרכיבים החדשה, CL6000 Denali, מיועדת לספק פתרון קישוריות לאבזרי קצה דוגמת טלוויזיות ורמקולים חכמים, חיישני IoT, מערכות אוטומציה ביתיות ותעשייתיות, מכשור רפואי ועוד.

טכנולוגיית מכ"ם דופלר של החברה (Wi-Fi Doppler Imaging) מבוססת על שימוש בקרינת ה-Wi-Fi הקיימת בתדרי 5GHz ו-6GHz, כדי לחלץ ממנה מידע על אובייקטים ובני אדם המצויים במרחב של הדירה או הסביבה הנבדקת. אפקט דופלר הוא שינוי בתדר או באורך הגל של קרינה המוחזרת מגוף הנמצא בתנועה, ביחס למתבונן נייח. לבני אדם ובעלי חיים קיימת חתימת דופלר מורכבת, הכוללת גם את התנועה הכללית של הגוף וגם את התנועות הנפרדות של איברים שונים (כגון ידיים ורגליים).

השבבים יימסרו ללקוחות בתחילת 2022

הטכנולוגיה של החברה מבוססת קליטת ההחזרים של קרינת ה-Wi-Fi בסביבה הנבדקת, ובניית "חתימת הדופלר" של הגופים המצויים בתנועה (בתמונה למעלה). החתימה הזאת נבדקת באמצעות אלגוריתם בינה מלאכותית באבזר הקצה, אשר מחלץ ממנה מידע המאפשר לענות לשאלות כמו להיכן ובאיזה כיוון הגוף נע ומה הם מאפייני התנועה שלו. כך למשל, המכ"ם יכול לזהות נפילות גם בלא הפעלת מצלמה הפוגעת בפרטיות של המצולם. הוא יכול לזהות את מספר האנשים בחדר, ואפילו לדעת האם הם נושמים.

שבבי Denali החדשים תומכים בתקני Wi-Fi 6/6E המספקים זמני תגובה מהירים מאוד ומספקים רוחב פס של עד 160MHz בתחום התדרים החדש 6GHz-7GHz. החברה מתכננת לספק את רכיבי ההדגמה ללקוחות במהלך הרבעון הראשון של 2022. חברת סלנו הוקמה על-ידי המנכ"ל גלעד רוזן בשנת 2005 וכיום היא מעסיקה כ-150 עובדים, כ-100 מתוכם במטה ובמרכז המו"פ ברעננה, והשאר במשרדיה בעולם. מאז הקמתה היא גייסה כ-130 מיליון דולר. כיום היא נמצאת בתהליך גיוס עובדים נוספים למרכז הפיתוח ברעננה לצורך פרוייקטי פיתוח חדשים.

ואלנס תיסחר ב-NYSE בשווי של 1.16 מיליארד ד'

נמשכת הנהירה של חברות האוטו-טק הישראליות אל הבורסה האמריקאית. לאחר שאינוויז החלה להיסחר בנסד"ק בחודש שעבר, ולאחר שגם ארבה רובוטיקס ו-REE חתמו על הסכמי מיזוג עם חברות SPAC, היום הגיע תורה של חברת ואלנס (Valens) מהוד-השרון, שהודיעה שהיא נמצאת בדרך לבורסה של ניו יורק (NYSE), ושגם היא תעשה זאת באמצעות מיזוג עם חברת ספאק.

ואלנס הודיעה שהיא חתמה על הסכם מיזוג עם חברת הספאק PTK Acquisition Corp. ההסכם יניב לוואלנס כ-240 מיליון דולר, מתוכם כ-125 מיליון דולר מהתחייבויות של משקיעים מוסדיים (PIPE). אחת המשקיעות הללו היא יצרנית השבבים הטאיוואנית מדיהטק (MediaTek). לאחר השלמת המיזוג צפויה ואלנס להיסחר בנסד"ק לפי שווי שוק ראשוני של כ-1.16 מיליארד דולר.

16 ג'יגה-ביט לשנייה לאורך 15 מטר

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. הטכנולוגיה פותחה במקור לשוק הביתי, אולם בינואר 2016 החברה ביצעה תפנית עסקית והחליטה להתאים את הטכנולוגיה שלה לצורכי התקשורת בתוך הרכב.

בסוף 2016 הכריזה ואלנס על שיתוף פעולה עם דיימלר, שבחרה בשבב שלה לאספקת תשתית התקשורת של מערכות הבידור והטלמטיקה במכוניות שלה. דגמי 2021 S-Class, שהושקו לפני מספר חודשים, כבר כוללים את השבבים של ואלנס.

ואלנס מעורבת מאוד בפעילות של ארגון התקינה הבינלאומי MIPI עבור עולם הרכב. MIPI, הכולל את השמות הבולטים בתעשיית האלקטרוניקה והשבבים, פועל בעיקר בעולמות המובייל, אך באחרונה החל לעסוק גם בממשקים בעולם הרכב, ופרסם תקן ראשון (MIPI A-PHY v1.0), אשר מסדיר לראשונה את ממשק התקשורת שבין החיישנים והצגים ברכב לבין יחידות המחשוב. ראוי לציין כי התקן מתבסס על הטכנולוגיה של ואלנס. בעולם הרכב, יש לחברה שיתופי פעולה פומביים גם עם דנסו ואפטיב.

האזינו לשיחה עם סמנכ"לית השיווק של ואלנס, דנה זליצקי, מתוך תוכנית הפודקאסט שלנו שעלתה בנובמבר 2019:

לא רק אוטומוטיב

בשנים האחרונות ואלנס אמנם זוכה לתהודה בעיקר בשל פעילותה בתחום הרכב, אולם למעשה המוצרים שלה מוטמעים גם במערכות המיועדות לשווקים אחרים: ציוד לשיחות ועידה במשרד ובכיתות לימוד, מוצרי אלקטרוניקה, צגי ענק באירועים חיים, השוק התעשייתי ועוד. ברמה הארגונית החברה מחולקת לחטיבת אוטומוטיב ולחטיבת אודיו-וידיאו, האחראית לשאר השווקים.

כל הפעילות הזו מתבססת על טכנולוגיית HDBaseT של החברה ומאפשרת חיבוריות plug-and-play בין מקורות וידאו ברזולוציה גבוהה מאוד לבין מסכי התצוגה, באמצעות כבל סטנדרטי יחיד וללא צורך בדחיסת אותות. השבבים מעבירים על-גבי הכבל הזה אותות אודיו, וידאו, איתרנט, אותות בקרה, אספקת חשמל עד להספק של 100W ותמיכה ב-USB.

ואלנס הקימה ב-2010 את ארגון תקינה בינלאומי HDBaseT Alliance בשיתוף עם סמסונג, LG וסוני. הארגון מגבש את המפרטים (spec) התעשייתיים לשימוש בטכנולוגיה של ואלנס עבור יישומים שונים. לגוף הזה הצטרפו שחקניות מרכזיות בתעשיית האלקטרוניקה, בהן: אפסון, אקסטרון, אדלינק, טקטרוניקס, אפטיב, דנסו ועוד. חלק גדול מהן הוא גם לקוח של החברה. בהודעתה היום, חשפה ואלנס כי עד כה מכרה כ-25 מיליון שבבים.

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.

צמיחה של 16% במכירות טאואר סמיקונדקטור

חברת טאואר סמיקונדקטור (Tower) ממגדל העמק דיווחה היום שמכירותיה ברבעון הראשון של 2021 צמחו ב-16% בהשוואה לרבעון הראשון 2020 והסתכמו בכ-347 מיליון דולר. מתוך זה החברה מסרה שהייתה צמיחה של 21% במכירות האורגניות, שהן המכירות לכל לקוחות החברה ללא המכירות לחברת נובוטון יפן (לשעבר פנסוניק סמיקונדקטור) ולחברת מקסים במפעל החברה שבסן אנטוניו. בשני המקרים יש לטאואר הסכמי ייצור ארוכי טווח בעקבות רכישת חלק מקווי הייצור שלהן.

תחזית המכירות של טאואר לרבעון השני 2021, היא של 360 מיליון דולר – היקף המכירות הגבוה ביותר אי-פעם בתולדות החברה. הדבר מייצר עומס בקווי הייצור של החברה. בחודש פברואר 2021 היא הודיעה על תוכנית להרחבת כושר הייצור בקווים האלה, וכעת היא מדווחת שהיא השלימה את ההזמנה של מכונות וציוד בהיקף של 150 מיליון דולר עבור מימוש תוכנית ההתרחבות. הגידול בהיקף הייצור יתחיל להיות מורגש החל מהמחצית השנייה של 2021, והמהלך כולו יסתיים עד הרבעון הראשון של שנת 2022.

מנועי הצמיחה המרכזיים של החברה הם המעבר לדור החמישי, שבו מרכיב הסיליקון גדול יותר בכל האבזרים וציוד התקשורת בהשוואה לדור הרביעי. הדור החמישי מורגש במיוחד בטכנולוגיות ייצור שבבי סיליקון גרמניום, המאפשרים מהירות העברת נתונים גדולה מאוד. המנוע הגדול השני הוא תהליך החישמול של כלי-רכב בכל העולם, אשר מייצר דרישה מוגברת לרכיבי ניהול ובקרת הספק ורכיבים המיועדים לעבוד בהספקים גבוהים. בנוסף, אלוונגר סיפר על התאוששות חזקה בתחום חיישני התמונה מבוססי CMOS, בעיקר מהשוק התעשייתי ומהשוק הרפואי.

קודם מקבלים הזמנות – ואז רוכשים ציוד ייצור

לדבריו, החברה מאמינה שכל המכונות שהיא רכשה ייכנסו לעבודה שוטפת, מכיוון שמתודולוגיית העבודה של טאואר היא להשקיע בציוד ייצור חדש רק לאחר שמתקבלות התחייבויות של לקוחות לרכוש שירותי ייצור עבור הציוד החדש. למרות כל אלה, לאחר פרסום הדו"ח הרבעוני ירדה מניית החברה בנסד"ק ירדה בכמעט 8.5% והיא נסחרת כעת לפי שווי שוק של כ-2.7 מיליארד דולר.

חברת טאואר מספקת שירותי ייצור שבבים בטכנולוגיות עצמיות. כיום החברה מעסיקה כ-5,500 עובדים ומנהלת 7 מתקני ייצור בעולם: ארבעה מהם בבעלותה המלאה (2 בישראל ו-2 בארה"ב) ועוד שלושה מפעלים ביפן במסגרת חברת TPSCo הנמצאת בבעלות משותפת של טאואר (51%) ושל Nuvoton הטאיוואנית. בשנת 2020 הסתכמו מכירותיה בכ-1.27 מיליארד דולר.

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.

מארזי השבבים דחפו את קמטק למכירות שיא

קמטק

ברבעון הראשון של שנת 2021 שברה חברת קמטק (Camtek) ממגדל העמק שיא חדש של מכירות, בהיקף של כ-57.4 מיליון דולר. צמיחה של 90% בהשוואה לרבעון הראשון 2020. החברה צופה שהצמיחה תימשך גם ברבעון הבא, אשר צפוי להגיע להיקף מכירות של 63-65 מיליון דולר. "כפי שנראה כיום", אמר המנכ"ל רפי עמית, "שנת 2021 צפויה להיות שנת שיא מבחינת מכירות, צמיחה וריווחיות". שנת 2021 היא גם השנה שבה קמטק מבצעת שינוי בתמהיל המכירות שלה והופכת להיות חברה הממוקדת בתחום המארזים המתקדמים, שבהם מונחים שבבים נפרדים על-גבי מצעי סיליקון המקשרים בינם לבין המגעים החיצוניים והמעגל המודפס.

במהלך שיחת הוועידה גילה עמית שהמכירות לשוק המארזים המתקדמים תפסו כ-55% ממכירות החברה ברבעון הראשון. "המכירות בתחום הזה עשויות להערכתנו להגיע ל-55%-60% מהמכירות שלנו בכל שנת 2021". כך למשל, בתחילת חודש אפריל החברה דיווחה על קבלת הזמנות למערכות בדיקה ומדידה בהיקף של מעל ל-20 מיליון דולר, ממספר לקוחות העוסקים בייצור מארזים מתקדמים ומוליכים למחצה מורכבים. "אנחנו מגדילים את נתח השוק שלנו בתחום הזה. ידוע לנו על לקוחות שעברו משימוש במערכות של המתחרים לשימוש במערכות שלנו".

התחזיות של החברה נשענות גם על התופעה שלפיה הצמיחה בשוק הבדיקה והמדידה בתעשיית השבבים (Inspection and Metrology) גדולה יותר מהיקף הצמיחה של שוק השבבים כולו: המוצרים החדשים, דוגמת רכיבים לשוק הדור החמישי, מיחשוב עתיר ביצועים או תעשיית הרכב, הם עתירי בדיקות מכיוון שהם מיוצרים כיום בגיאומטריות מורכבות ומחומרים חדשים. למרות שהמרכיב היחסי של המכירות בתחומי חיישני התמונה (CIS) והזיכרונות ירדו לשיעור של כ-10% מהמכירות (כל אחד), החברה מעריכה שהמכירות ימשיכו לצמוח במונחים מוחלטים, כאשר שוק הזיכרונות צפוי להראות צמיחה מואצת בשנת 2022.

חברת קמטק מספקת ציוד בדיקה ומדידה לקווי ייצור של תעשיית השבבים, עם התמחות בשוק המארזים המתקדמים, זיכרונות, רכיבי CMOS Image Sensors, MEMS ורכיבי RF. הצמיחה שלה בשנה האחרונה באה לידי ביטוי גם בבורסה: מחיר המנייה שלה בנסד"ק צמח מ-9.8 דולרים באפריל 2020, לכמעט 35 דולר, והיא נסחרת כיום לפי שווי שוק של כ-1.46 מיליארד דולר.

בינה מלאכותית במערכות Pro AV מקצועיות

מאת: רוב גרין, מנהל בכיר תחום Pro AV, Broadcast ו-Consumer בחברת Xilinx

הכתבה בחסות Avnet Silica Israel

למרות שהאימוץ של בינה מלאכותית (machine learning) מצוי עדיין בתחילתו, ארגונים רבים כבר משתמשים בטכנולוגיה בזכות היתרונות הרבים שלה בשיפור היעילות, חיזוי התנהגות והפקת תובנות עסקיות ואחרות. חברת McKinsey מעריכה שעד היום אימצו 39% מהארגונים טכנולוגיות לימוד מכונה בדרך כזו או אחרת. גם בשוק שידורי הרדיו והטלוויזיה והאודיו-וידאו המקצועי (Pro AV) יש לטכנולוגיות האלה תפקיד חשוב ביצירת מודלים עסקיים ומקורות רווח חדשים. להלן ארבע דוגמאות:

קידוד האזור הרלוונטי (ROI – Region-of-Interest)

טכנולוגיית קידוד האזור הרלוונטי (ROI – Region-of-Interest) מאפשרת להפחית את העומס על הרשת בלא לפגוע ברזולוציה באמצעות טיפול באזורים החשובים, והתעלמות מאזורים לא חשובים. כך למשל, כאשר מצלמת מעקב עוקבת אחר אזור בזירה מסויימת, יש פרטים בתמונה שהם חשובים מאוד, ואחרים שהם חסרי חשיבות. כך למשל, אם מדובר במצלמת זיהוי פנים, יש צורך בכל המידע שהיא מספקת על הפנים, אולם ניתן להתעלם מהרקע שאינו תורם למשימת זיהוי הפנים.

מבחינת הצופה האנושי, ההבדל כמעט ואינו מורגש. המקודד יכול לצמצם את קצב העברת הנתונים של האזורים הלא-רלוונטיים בתמונה מ-5Mbps ל-1.5Mbps ועל-ידי כך להפחית בכ-70% את עלות הזרמת הווידאו, נתון שניתן לתרגם במקרים רבים לחסכון של כ-700 דולר לשעה על הזרמת וידאו לכ-10,000 צופים. הדבר נכון גם לגבי עלויות האיחסון: כיום עלות האיחסון קבצי וידאו בענן בנפח של 2,000GB מסתכמת בכ-1,000 דולר לחודש. צמצום הנפח הזה בכ-70% מאפשר להשתמש באמצעי אחסון קטנים וזולים בהרבה, או לחלופין לאחסן כמות גדולה יותר של מידע בכוננים הקיימים.

מודול KRIA של Xilinx ליישום בינה מלאכותית בקצה הרשת (Edge)
מודול KRIA של Xilinx ליישום בינה מלאכותית בקצה הרשת (Edge)

ליכולת לבצע קידוד מסתגל במתכונת ROI יש השלכות נוספות. נניח שאנחנו מצויים בחדר בקרה וצריכים להקרין על מסך רחב קטעי וידאו שבהם יש צורך להבחין בפרטים חיוניים שונים. ניתן במקרה הזה לבצע קידוד מסתגל סטטי על פריטים הכוללים טקסטים (שעון למשל), וקידוד מסתגל דינמי מוכוון בינה מלאכותית (ML-based coordinates), כדי לקבל את כל המידע על פניהם של אנשים.

שילוט דיגיטלי חכם

פרסום ממוקד הוא "הגביע הקדוש" של אנשי השיווק. שימוש במודלים של בינה מלאכותית כדי לנתח את מאפייני האנשים הנחשפים בפני שלט דיגיטלי, מאפשר למקד את הפרסום בקהל יעד רלוונטי בהתאם למדדים כמו גיל או מין, ועל-ידי כך לגבות תשלום גבוה יותר מהמפרסמים. הדבר גם מייצר נתונים בעלי ערך למפרסמים, כמו למשל הבנת תחומי העניין של הצופים הספציפיים, והתאמת התוכן הפרסומי אל קהל היעד (personalised ads). הדבר נכון גם ביישומים אחרים: רבות דובר על רמת הסניטציה הירודה של צגי המגע בעמדות שירות דיגיטליות (כספומטים למשל). המרתם למכשירים המספקים שירות באמצעות פיקוד מבוסס מחוות – במקום פיקוד מבוסס מגע – מאפשרת לספק שירות נקי ובריא יותר.

מעקב אחר אובייקטים באמצעות "חלונות"

תתארו לכם אירוע צנוע: מתקיים דיון של פנל הכולל שלושה מומחים מבית הספר לאמנות, אשר בו מנתחים את עבודותיו של אמן מסויים. זהו פרוייקט בעל תקציב נמוך מאוד המיועד לקהל מצומצם. בדרך-כלל מציבים מצלמה יחידה מול פנל הדוברים, אשר מכסה את הארוע כולו. לחלופין, באמצעות מודל מבוסס בינה מלאכותית, אפשר להשתמש במצלמת 4K יחידה אשר מכסה את הארוע כולו, ובמקביל מייצרת "חלונות צפייה" ברזולוציה נמוכה יותר של כל אחד מהמשתתפים (Object Tracking & Windowing).

התוצאה היא ארבעה סוגים של מקורות וידאו שונים: צילום תקריב של כל אחד מהדוברים וצילום רחב של כל הפנל המלא. המפעיל פשוט בוחר את תמונה הרלוונטית בכל רגע, כאשר התוצאה שוות ערך לשימוש בארבע מצלמות שונות במקביל – אולם בעלות של מצלמה יחידה. ניתן להתאים את הגישה הזאת, באמצעות מודלים שונים של לימוד מכונה, לאירועים מסוגים שונים, כמו למשל אירועים ספורטיביים שבהם הצופה יכול לעקוב אחר כל משתתף או אובייקט המעניינים אותו.

זיהוי דיבור

היכולת לזהות דיבור (Speech Recognition) באמצעות עיבוד דיבור טבעי (Natural Language Processing – NLP) כבר נכנסה לבתים רבים בתוך מכשירים דוגמת Alexa של גוגל או סירי של אפל. הטכנולוגיה הזאת ישימה גם בציוד Pro AV מקצועי כדי לפשט ולזרז את תהליך התקנת הציוד בלא צורך בקישוריות לענן ובתמיכה מקוונת, ואפילו לבצע תמלול אוטומטי של דיונים מרובי משתתפים. התרגום מתבצע בזמן אמת ומייצר כתוביות בשפות שונות, כאשר בכל אזור שפה מופיעות כתוביות בשפה המקומית.

לסיכום, ניתן ליישם את יכולות הבינה המלאכותית האלה בקצות הרשת באמצעות שימוש בפלטפורמת Zynq UltraScale+ MPSoC של חברת Xilinx. לעיבוד ישיר בקצה הרשת בלא צורך בקישוריות אל מעבדים בענן, יש יתרונות רבים בקבלת ביצועים גבוהים, זמני השהייה קצרים (low latency), שמירה על הפרטיות והגברת היעילות העסקית והפיננסית של הארגון.

לפרטים נוספים:

איתמר קהלני, מנהל קו מוצרי Xilinx בחברת אבנט סיליקה, 054-5206287, [email protected]

רנסאס: במאי יושלם שיפוץ החדר הנקי שנשרף

בתמונה למעלה: החדר הנקי לפני השריפה. צילום: Renesas

חברת רנסאס (Renesas) היפנית דיווחה שהיא הצליחה להחזיר את תפוקת הייצור במפעל N3 של חברת Renesas Semiconductor Manufacturing הנמצאת בבעלות מלאה של רנסאס. המפעל נמצא בעיר היטאצ'ינאקה, יפן, ומייצר שבבים לתעשיית הרכב בפרוסות סיליקון בקוטר של 300 מ"מ, שאותם הוא מספק לחברות כמו פורד, טויוטה וניסאן. המפעל הושבת מפעילות לאחר שריפה שפרצה בחדר הנקי בליל ה-19 במרץ 2021, ואשר כובתה כעבור שש שעות. שני המפעלים הסמוכים בקמפוס, מפעל N2 לייצור בפרוסות של 200 מ"מ, ומפעל בדיקות פרוסות הסיליקון, לא נפגעו והעבודה בהם לא הופסקה.

עדיין לא התגלה הגורם לדליקה

השריפה כילתה שטח של כ-600 מ"ר (5% משטח החדר הנקי של המפעל). היא פרצה בעקבות זרם-יתר במערכת ציפויי הנחושת, אשר גם להתחממות מיכל הנחושת וכתוצאה מכך להתפרצות הדליקה. החברה מסרה שעדיין לא התבררה הסיבה לפרץ הזרם החשמלי שגרם לשריפה. מיד לאחר האירוע העריכה רנסאס שהנזק שנגרם לה צפוי להסתכם בכ-160 מיליון דולר בחודש. כלומר הוא עשוי להגיע להיקף של קרוב לחצי מיליארד דולר.

בעידכון האחרון שלה השבוע, רנסאס העריכה שקיימת אפשרות שהמפעל יחזור לייצור מלא עד סוף מאי 2021. מכל מקום, היא צופה שביוני השנה הוא יחזור לייצור סדרתי מלא. השריפה השמידה 23 מערכות ייצור. "הצלחנו להבטיח אספקת 17 מערכות ייצור חדשות עד תחילת אפריל. יחידה נוספת תגיע בחודש מאי וכעת אנחנו מנהלים מגעים לרכישת יחידת ייצור נוספת. לא יהיה צורך ברכישת 4 יחידות הייצור החסרות, מכיוון שליחידות החדשות יש תפוקה גבוה מהיחידות הישנות שאבדו בשריפה".

מכה נוספת לתעשיית הרכב

כעת החברה נמצאת בתהליך התקנת מערכת אוטומטית לכיבוי שריפות. היא תתבסס על חיישני עשן וחום אשר יפעילו באופן אוטומטי מתקנים לפיזור פחמן דו-חמצני באזורים החשודים, כדי לחנוק את האש בעודה באיבה. המפעל הושבת במועד אומלל במיוחד: תקופה שבה תעשיית הרכב מתמודדם עם מחסור חמור בשבבים שכבר פוגע בתוכניות הייצור של כלי רכב חדשים.

לאירוע לא הייתה השפעה על המסחר במניית החברה, אשר נסחרת בבורסה של טוקיו לפי שווי שוק של כ-20.2 מיליארד דולר. בתוך כך, לפני כשבוע אישרה אסיפת בעלי המניות של חברת דיאלוג הבריטית-אמריקאית (Dialog Semiconductor) תמורת 4.9 מיליארד אירו במזומן (5.9 מיליארד דולר). במידה ויתקבלו האישורים הרגולטוריים, העיסקה צפויה להסתיים לפני סוף 2021.

"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".

האצת בדיקות סופיות באמצעות פלטפורמת RTL Static Signoff

Many SoC designers continue to look for ways to shorten the overall design cycle, address shrinking schedules, and spend engineering resources on differentiating their products. To address the challenges faced by SoC designers, they typically use a single point tool within a traditional SoC design cycle.

This tends to cause spending a substantial amount of time ensuring alignment amongst different tools, leaving less time for important design analysis tasks and meeting signoff targets. By utilizing a unified platform for static signoff, the verification of SoCs can be accelerated. This webinar delves into challenges of a typical static solution as a point tool and how VC SpyGlass RTL signoff solution can help address these challenges.

Rimpy Chugh is a Senior Product Marketing Manager in the Verification Group at Synopsys, with 10 years of experience in EDA and functional verification. Prior to joining Synopsys, Rimpy held field applications and verification engineering positions at Mentor Graphics, Cadence and HCL Technologies. She holds an MBA from Indian Institute of Management, and a Bachelor of Technology from YMCA Institute of Technology, India.

Lokesh Ahuja is a Staff Applications Engineer in Verification group at Synopsys, with 13 years of experience in EDA with deep expertise in static verification. Prior to joining Synopsys, Lokesh gained expertise on SpyGlass at Atrenta. He has a Bachelor's degree in Electronics and Communication Engineering. He is currently working as a Reset Verification Specialist and supports various customers on their flows and methodologies.

For more information and registration: Faster Closure using Advanced RTL Static Signoff Platform

פשרות הכרחיות בפיתוח מערכות שידור וידאו חי

מאת: רוב גרין, מנהל בכיר תחום Pro AV, Broadcast ו-Consumer בחברת Xilinx

הכתבה בחסות Avnet Silica Israel

השימוש בווידאו זורם (Streaming Video) נמצא בעלייה מתמדת, המתבטאת גם בצמיחת שוק שידורי וידאו חיים באינטרנט הנדחף על-ידי ענקיות כמו יוטיוב ופייסבוק. במקביל צמחה קטגוריית שירותי eSports המייצרת סוג חדש של מקורות שידור וידאו, בהם אלפי קבצים מוזרמים של משחקי מחשב. כל אלה זקוקים לקידוד, פיענוח, המרה בין פורמטים שונים, בין מהירויות העברת מידע מגוונות וברזולוציות שונות. הדבר מצריך לבצע המרות רבות המשמשות כגשר בין האותות הנכנסים ובין האותות היוצאים.

מגמות השוק מכתיבות את הדרישות

במקביל, מתגבר המעבר לרזולוציית וידאו גבוהה מסוג 4K. מסכי 4K כבר מצויים בבתים רבים ומציבים אתגרים מיוחדים בפני שידורים חיים (live IP streaming) עקב מגבלת הזמינות של רוחב פס. אומנם תקן 1080p צפוי להיות פורמט הסטרימינג הנפוץ ביותר, אולם המשקל הגובר של מצלמות וסמארטפונים בעלי יכולות 4K, מחייב לקלוט אותות 4K זורמים ולעבד אותם מחדש כדי לשדר את הסרטון הזה משודר בפורמט שונה, מצומק יותר. ראוי לזכור שהמרת קובץ 4K HEVC לפורמטים השונים דורשת עוצמת עיבוד גדולה פי חמישה בהשוואה להמרת אותות בתקן H.264 (המוכר גם בכינוי MPEG-4 AVC).

ולבסוף, נמשך המאמץ להקטין את זמני ההשהייה הכוללים (end-to-end latency) של שידורים חיים. במקרים רבים ההשהייה מגיעה למשך של דקה שלמה, והדבר דורש להתקין כלים לקיצור זמני ההשהייה בכל אחד ממרכיבי הרשת. ספקי שירותים רבים דורשים תמיכה בריבוי זרמי וידאו ובריבוי טכנולוגיות קידוד. תקן H.264 נפוץ מאוד לצורכי דחיסת אותות, כאשר הדור הבא שלו, H.265, כבר מתחיל להיכנס אל השוק.

כיום המערכות נדרשות להציג יכולת לקודד אותות באחד או בשני התקנים האלה ביחד, ולבצע קידוד סימולטני של האות ברזולוציות ובקצבי העברה שונים. במונחי ביצועים, מדובר במדידת פרמטר בשם SWAP, קיצור של "גודל, משקל וצריכת הספק". שימוש בליבות קידוד ייעודיות ומוקשחות מספק הפחתה דרמטית של מדד ה-SWAP. בנוסף יש צורך בפתרון חכם אשר יודע להסתגל אל הרשת ומאפשר לבצע גם תכנות מחדש לפי דרישה.

הפתרון הטוב ביותר הוא פשרה מוצלחת

כלומר אנחנו מחפשים את הגמישות הנחוצה לתמיכה בהזרמת קבצי וידאו רבים, בפורמטים ובתנאי רשת שונים – ולצרכים שונים. ניקח לדוגמה מקור וידאו המבוסס על מצלמה המתעדת אירוע ספורט בזמן אמת. מהירות העברת המידע במקרה הזה עשויה להיות מוגבלת מאוד, ולכן אפשר להתפשר על איכות התמונה כדי לעמוד בתנאי רוחב הפס הזמין. גם במהלך ועידת וידאו דו-כיוונית, שבה לזמני ההשהייה יש חשיבות קריטית, מבצעים דחיסה חזקה יותר של אותות הווידאו כדי לעמוד בתנאי רוחב הפס הזמין.

התוצאה היא שאין מקודד יחיד המתאים לכל מקרי השימוש (use cases), ואנחנו זקוקים למקודד כל-כך גמיש שהוא יהיה מסוגל לספק מענה למירב הדרישות האפשריות. אומנם ניתן לרכוש פתרונות מוכנים מהמדף במתכונת של רכיבי ASIC או ASSP, אולם הם לא יספקו מענה לדרישות המדוייקות ויהיו להם חסרונות נוספים.

תוכלו למשל לקבל איכות וידאו מעולה, אולם ההשהייה תהיה גדולה מדי. לחלופין, ההשהייה יכולה להיות מדוייקת ואיכות הווידאו מעולה – אבל צריכת ההספק של אבזר הקצה תהיה גבוהה מדי. אנחנו זקוקים לגישה גמישה אשר תאפשר לכוונן את הטיפול בקבצים בהתאם לדרישות היישום ותוך ביצוע של הפשרה הטובה ביותר בין הדרישות המתנגשות.

הצגת Zynq UltraScale+ MPSoC

המעבדים הרב-שימושיים (MPSoC) ממשפחת Zynq UltraScale+ של חברת Xilinx מבוססים על מעבד זמן אמת, פלטפורמה לוגית מיתכננת (FPGA), מעגלים היקפיים וממשקי תקשורת מהירים ומופיעים במספר גרסאות הכוללות מעבד יישומים כפול, מעבד יישומים מרובע ליבות ומעבדי GPU. גרסת EV של המשפחה כוללת מעבד A53 מרובע ליבות של ARM, ומקודד וידאו מוקשח (VCU) המותקן ביחידת הלוגיקה המיתכנתת על-מנת לספק את הגמישות התפקודית הנחוצה.

 

המקודד תומך במספר פרופילי שימוש ומפעיל סדרה של כלי קידוד (כולל כלים המיועדים ל-H.265). הוא תומך בקידוד של עד 32 זרמי וידאו ובפיענוח של עד 32 זרמי וידאו – בו-זמנית. הרכיבים תומכים בתרחישי הזרמת וידאו במהירות קבועה ובמהירות משתנה, וכן בתרחישים רבים נוספים. רכיבי EV מתאימים ליישום UHD 4K ומיועדים לשימוש במערכות מולטימדיה, מערכות ADAS בכלי-רכב, מערכות מעקב ואבטחה וביישומי ראייה משובצים.

יישום וידאו אופייני

המעבד מרובע הליבות (APU) הוא לב הפתרון ומארח את מערך התוכנה (run-time software stack) הכולל את מערכת ההפעלה לינוקס, מערך הניהול, תוכנות המדיה, עיבוד קול ותוכנות נוספות של היישום הספציפי. ממשקים משובצים כמו USB 3.0 ו-SD זמינים לצורך איחסון. הווידאו עובר דרך מודול הלוגיקה המיתכנתת, המארחת את ממשקי ה-I/O של הווידאו, עיבוד וקידוד הווידאו וממשקי איתרנט במידה ויש בהם צורך. השילוב של לוגיקה מיתכנתת ביחד עם מנועי קידוד קשיחים מאפשר למצוא בזמן אמת את הפשרה האופטימלית בין צריכת ההספק, וזמני ההשהייה והתגובה.

מקודדי הווידאו הקשיחים (VCU) מאפשרים ליישם את פרוטוקולי H.264/H.265 בלא לגזול משאבים ממשאבי הלוגיקה המיתכנתת. חברת Xilinx מעריכה שהרכיב מספק את מקודד H.264/H.265 המקצועי המהיר בתעשייה, עם זמני השהייה של 30 מילי-שניות מקצה לקצה. ולמרות שרכיבי FPGA נחשבים כצרכני הספק כבדים, הרכיב החדש מבצע תהליך 4K60 מלא בהספק של כ-8.5W בלבד. הדבר חשוב ביותר עבור יישומים מופעלי סוללה, הפחתת עלויות והתמודדות עם הצורך לפזר חום.

דיאגרמת המלבנים של Zynq UltraScale+ MPSoC בגרסת EV
דיאגרמת המלבנים של Zynq UltraScale+ MPSoC בגרסת EV

זמינות כלי הפיתוח

כדי לפשט את הטיפול במערכת כל-כך מורכבת, מספקת Xilinx כלי פיתוח הניתנים להגדרה ברמת הפשטה גבוהה המרוחקת מהחומרה עצמה. תכנוני הייחוס משתמשים במערכת Petalinux אשר רצה על מעבדי ה-ARM, ולכן השליטה במקודדים ובשאר הפרמטרים ניתנת לביצוע באמצעות פקודות GStreame, הנכתבות בשורת הפקודות או באמצעות ממשק ההתחברות (API) אל היישום הספציפי. בדרך הזאת אפשר לשלוט בכל הפרמטרים, החל מבחירה בסוגי הקבצים (video formats) וכלה בקצב השידור של כל מקודד או במאפייני איכות הווידאו.

לסיכום, וידאו זורם הוא כיום פופולרי יותר מאי פעם, אולם דורש להתגבר על אתגרים טכניים ולבצע פשרות מורכבות בהתאם לכל יישום. מעבד Zynq UltraScale+ MPSoC של חברת Xilinx, הוא אבזר הקידוד האולטימטיבי לווידאו זורם (streaming codec device) ומספק גמישות גדולה מאוד הן ברמת החומרה והן ברמת התוכנה. למידע נוסף, אנא הקליקו על הקישורים למטה.

לפרטים נוספים:

איתמר קהלני, מנהל קו מוצרי Xilinx בחברת אבנט סיליקה, 054-5206287, [email protected]

מקורות מידע:

VCU Reference Designs

On the Xilinx wiki there are many comprehensive reference designs for the VCU that can be used for evaluation and a starting point for development

https://xilinx-wiki.atlassian.net/wiki/spaces/A/pages/18841711/Zynq+UltraScale+MPSoC+VCU+TRD

On Demand Training

Available in the Xilinx customer training portal, learn how to build and run complex multimedia applications targeting the Zynq UltraScale+ MPSoC EV device with the help of the GStreamer framework. There is 16 hours of content and 4 labs to experiment with on the ZCU106 multimedia platform

https://xilinxprod-catalog.netexam.com/Certification/45741/developing-multimedia-solutions-with-the-video-codec-unit-using-the-gstreamer-framework

 

PG252 – H.264/H.265 Video Codec Unit LogiCORE IP Product Guide

A comprehensive documentation of all the VCU features and capabilities, with information on designing with core and application software development

https://www.xilinx.com/support/documentation/ip_documentation/vcu/v1_2/pg252-vcu.pdf

אינטל תשקיע 20 מיליארד דולר במפעלי הייצור

חודשיים לאחר שנכנס לתפקידו כמנכ"ל חברת אינטל, חשף פט גלסינגר (בתמונה למעלה) את התוכנית האסטרטגית החדשה של החברה. הוא הודיע שבמטרה להוביל מחדש את שוק השבבים, אינטל תשקיע 20 מיליארד דולר בהקמת שני מפעלי ייצור באריזונה, ארה"ב, אשר ייצרו שבבים מתוצרתה ויספקו שירותי ייצור (Foundry) עבור יצרניות שבבים ללא מפעל (Fabless).

במקביל, אינטל מעמיקה את פעילות שירותי הייצור, והחליטה להקים יחידה עסקית חדשה בשם Intel Foundry Services – IFS, אשר תפעל כמרכז רווח והפסד ותדווח ישירות למנכ"ל. היחידה הזאת תייצר מעבדים בארכיטקטורות x86, ARM וארכיטקטורת הקוד הפתוח RISC-V. לקוחות IFS יקבלו גישה לטכנולוגיות הייצור המתקדמות ביותר, בדומה ליחידות הפנימיות של החברה.

היחידה תנוהל על-ידי ד"ר ראנדיר טאקור, שהגיע לאינטל בשנת 2017, מתפקיד מנהל חטיבת הסמיקונדקטור של אפלייד מטיריאלס (Applied Materials). בשלב זה אינטל לא הודיעה מי יהיו לקוחות פעילות של ה-Foundry החדש, אולם דיווחה על קבלת תמיכה עקרונית של חברות טכנולוגיה גדולות, בהן: אמזון (AWS), גוגל אלפאבית, סיסקו, IBM, מיקרוסופט, קואלקום ועוד. גלסינגר: "שוק שירותי ה-foundry העולמי יגיע להיקף של כ-100 מיליארד דולר עד שנת 2025. זאת הזדמנות עסקית מצוינת עבור אינטל".

בתוך כך, גלסינגר מסר שאינטל התגברה על הבעיות הטכניות שעיכבו את יכולתה לייצר שבבי 7 ננומטר. "טכנולוגיית ה-7 ננומטר מתקדמת באופן משביע רצון. אינטל תכננה מחדש ופישטה את התהליך הייצור באמצעות ליתוגרפיית אור סגול (Extreme Ultraviolet Lithography – EUV) הנמצאת בליבת התהליך". התוצאה: כבר ברבעון השני של 2021 אינטל תתחיל בייצור ראשוני ב-7 ננומטר של המעבד Meteor Lake, שהוא מעבד חדש למחשבים אישיים.

פאב-42 של אינטל בעיר אוקוטילו, פלורידה
פאב-42 של אינטל בעיר אוקוטילו, פלורידה

שיתוף פעולה עם קבלניות הייצור הגדולות

במסגרת מפת הדרכים שלה ל-2023, אינטל הודיעה שהיא תשתף פעולה עם TSMC בייצור מעבדים למחשבי קצה ושרתים. בנוסף, היא מתכננת להשתמש בעת הצורך גם בשירותי הייצור של Globalfoundries ו-UMC. גלסינגר: "המטרה היא לספק ללקוחות מוצרים מובילים, בלא קשר לשאלה היכן הם מיוצרים. במקביל, אינטל תמשיך לייצר את הרכיבים במפעלים שלה".

מודל ה-Integrated Device Manufacturing – IDM המקורי של אינטל התבסס אך ורק על ייצור עצמי של רכיביה. גלסינגר העניק למודל העסקי החדש את הכינוי IDM 2.0 מכיוון שהוא מבוסס על שלושה מרכיבים: ייצור עצמי במפעלי החברה, ייצור מוצרים של אינטל אצל קבלניות ייצור חיצוניות, ומתן שירותי ייצור ללקוחות צד שלישי.

מניית TSMC מגיבה בירידות

בשבועיים האחרונים חלה התאוששות במסחר במניית אינטל בנסד"ק והיא עלתה ממחיר של 58.3 דולר בתחילת מרץ למחיר של כ-63.8 דולר כעת, המעניק לחברה שווי שוק של כ-259.2 מיליארד דולר. מניית TSMC, אשר נחשבה למרוויחה הגדולה ביותר מקשיי הייצור של אינטל, ירדה בעקבות ההודעה בכ-4%. ראוי לציין שגם TSMC הטאיוואנית מתכננת להקים מפעל באריזונה. בחודש מאי השנה היא הכריזה על השקעה של 12 מיליארד דולר בהקמת המפעל החדש.

אפלייד מטיריאלס פיתחה גישה חדשה לבקרת ייצור שבבים

חברת אפלייד מטיריאלס ישראל (Applied Materials), אשר אחראית לתחום מערכות בקרת הייצור (Process Diagnostics and Control) של שבבים בחברת אפלייד מטיריאלס העולמית, חשפה תפישה חדשה (Playbook) של תהליך הבדיקות והבקרה אחר תהליכי ייצור, המבוססת על יצירת ביג דטה, הפעלת מערכת בינה מלאכותית לומדת, וחידוש טכנולוגי בתחום מערכות הבדיקה האופטית. הגישה החדשה פותחה בחברה במהלך חמש השנים האחרונות והמערכות הראשונות נמסרו ללקוחות.

המערכת מבוססת על מערך הבנוי משלושה מרכיבים מרכזיים: מיקרוסקופ אלקטרוני חזק ממשפחת SEMVision הנחשב למערכת ה-eBeam המתקדמת בעולם מסוגה, מערכת Enlight לבדיקה אופטית של פרוסות הסיליקון (Wafer) תוך כדי הייצור, ומערכת מחשוב חדשה, ExtractAI, המבוססת על מחשב מהיר שפותח בחברה, הכולל אלגוריתמים מתקדמים ותוכנת בינה מלאכותית ייעודית.

מערכת הבדיקה האופטית מייצרת סריקה מהירה וכללית של פרוסת הסיליקון, מערכת הבינה המלאכותית מזהה אזורים חשודים כבעייתיים ומפנה אליהם את המיקרוסקופ האלקטרוני לבדיקה נקודתית ברזולוציה גבוהה. התוצר חוזר אל מערכת המחשוב הלומדת, אשר מזהה את התופעות שניצפו ומסווגת את הפגמים שהתגלו.

סגן נשיא אפלייד מטיריאלס ישראל, רפי בן-עמי. "לפני חמש שנים זיהינו מגמה חדשה בתעשייה"
סגן נשיא אפלייד מטיריאלס ישראל, רפי בן-עמי. "לפני חמש שנים זיהינו מגמה חדשה בתעשייה"

סגן נשיא ומנהל קבוצת המוצרים בחברת אפלייד מטיריאלס ישראל, רפי בן-עמי, סיפר ל-Techtime שהעבודה על התהליך החדש החלה בשנת 2015, לאחר שהחברה זיהתה מגמות חדשות בתעשייה הדורשות תהליכי בדיקות וניתוח מסוג חדש. בן-עמי: "תהליך הייצור נעשה מסובך יותר: נכנסו חומרים חדשים, התבצע מעבר למבנים תלת ממדיים, הטכנולוגיות הממוזערות החדשות דורשות שימוש ביותר מסיכות ונעשה מעבר מ-Single Patterning ל-Multi Patterning. כל אלה מגדילים משמעותית את מספר השלבים ואת הסיבוכיות של תהליך הייצור. התוצאה היא שקשה יותר לזהות את הפגמים הקטלניים. בנוסף, אירועי ייצור שבעבר נחשבו לקבילים – יכולים כיום 'להרוג' את המעבד".

בינה מלאכותית וביג דטה

"החלטנו לפתח גישה חדשה המבוססת על יצירת ביג דטה ומערכת לימוד מכונה, מכיוון שהפקת תובנות מביג דטה היא אחת מהדרכים היעילות ביותר להתמודד עם סיבוכיות גבוהה. בשלב הראשון היה צורך במערכת המייצרת כמות גדולה של מידע. לצורך זה פיתחנו את מערכת Enlight לבדיקת פרוסות הסיליקון (Optical Wafer Inspection).

"זוהי מערכת יוצאת דופן מכיוון שהצלחנו לשפר את השליטה בכיווניות האור, להאיר אזורים קטנים יותר ולשלב בתוכה שני גלאים הפועלים במקביל ומאפשרים איסוף אור משתקף ואיסוף אור מתפזר (Darkfield ו-Brightfield), ועל-ידי כך להפיק הרבה יותר מידע בכל ריצה. המידע הזה, בהיקפים של Giga Pixels, מועבר בזמן אמת למערך המחשוב שפיתחנו, המבוסס על שילוב של מעבדי GPU, CPU ו-DSP, אשר מריץ את מערכות עיבוד המידע ואת תוכנת הבינה המלאכותית ExtractAI".

"התוכנה מייצרת בזמן אמת מפת פגמים איכותית ומידע לפעולה (Actionable Data) בעזרת המיקרוסקופ האלקטרוני SEMVision G7, אשר גם שימש כדי לאמן אותה. הבדיקה האופטית היא מהירה מאוד אבל הרזולוציה שלה לא מאפשרת לבצע סיווג פגמים. הרזולוציה של המיקרוסקופ האלקטרוני גבוהה פי 100, ומאפשרת סיווג פגמים מדויק – אולם הוא איטי פי 1,000. לכן המערכת האופטית אחראית על גילוי אתרים חשודים, אשר נבדקים על-ידי המיקרוסקופ האלקטרוני. הוא מחזיר את המידע למערך המחשוב, שם המידע מנותח על-ידי תוכנת ExtractAI, אשר מפיקה מפה נקייה של תקלות מסווגות".

התוכנה לומדת להתעלם מ"רעשים"

"זוהי מערכת משתפרת: לאחר האימון הראשוני היא לומדת כל אירוע חדש המתגלה בקו הייצור. זהו הפתרון היחיד בתעשייה שמכיל את הבינה הדרושה לא רק כדי לזהות ולסווג פגמים קריטיים, אלא גם להסתגל לשינויים בתהליך בזמן אמת. היא פותרת את הבעיה הקשה ביותר בבדיקת איכות פרוסות הסיליקון: היכולת להבחין במהירות ובמדויק בין פגמים ממשיים לבין מיליוני אותות חסרי משמעות (רעש). לכן  אנחנו מתכננים להטמיע את ExtractAI גם במערכות נוספות שלנו".

הקונספט החדש והמפתיע מסביר מדוע נשיא ומנכ"ל אפלייד מטיריאלס העולמית, גארי דיקרסון, העריך לאחרונה שפעילות בקרת הייצור (Process Diagnostics and Control) שעליו אחראית אפלייד ישראל, תצמח ב-2021 ביותר מ-25%, "הודות למוצרי בדיקות אופטיות ו-eBeam הנמצאים נמצאים בשלבים הראשונים של אימוץ". בן-עמי: "מערכת Enlight היא מהמוצרים המוצלחים שלנו גם לפני הוספת ExtractAI. היא יצאה לשוק ב-2019 ועד לרבעון הראשון השנה הסתכמו מכירותיה ביותר מ-400 מיליון דולר. זהו קצב החדירה לשוק המהיר ביותר של מערכת שלנו".

יותר מ-100 משרות פנויות בישראל

"מערכת SEMVision היא המערכת המובילה בשוק לבדיקות eBeam כבר יותר מ-20 שנה, עם כ-1,500 מערכות המותקנות אצל יצרני שבבים בעולם". חברת אפלייד מטיריאלס ישראל פועלת מרחובות ומעסיקה כ-1,700 עובדים. כיום היא מגייסת עובדים בקצב מואץ, עם יותר מ-100 משרות הפתוחות כעת – בעיקר בתחומי התוכנה, אלגוריתמים, הנדסה, אינטגרציית מוצר ועוד. היא פועלת במתכונת של חטיבה עסקית עצמאית האחראית על התכנון והפיתוח, הייצור, השיווק והמכירות והתמיכה בלקוחות.

טאואר הטמיעה קבלי-בידוד למתח גבוה בתוך השבב

חברת טאואר סמיקונדקטור ממגדל העמק (Tower) הכריזה על טכנולוגיית בידוד חשמלית בתוך השבב, המבוססת על שימוש בקבלי מתח גבוה שהחברה מטמיעה ברכיבים המיוצרים בפלטפורמת הייצור לרכיבי הספק בתהליך של 0.18um. לעתים רבות יש צורך לבצע הפרדה חשמלית בין שני מעגלים בתוך השבב, אולם לאפשר העברת אותות ממעגל אחד לשני. הדבר נעשה בצורות שונות, דוגמת שימוש בשנאי פנימי, בדיודה פולטת אור או שימוש בקבל-בידוד (galvanic capacitor), בזכות העובדה שקבלים מעבירים אותות AC – אבל חוסמים אותות DC.

הטכנולוגיה שפותחה בטאואר מבוססת על ייצור קבלים בהספק גבוה מאוד, המסוגלים לחסום מתחים בגובה של עד 12kV, והטמעתם בתוך שבבי הספק, שבבי ניהול הספק ורכיבים לאותות מעורבים שהחברה מייצרת עבור לקוחותיה. הטכנולוגיה מגדילה את רמת הבטיחות ויעילות צריכת החשמל הנדרשים בשווקים צומחים דוגמת שוק הרכב החשמלי וההיברידי, אנרגיה ירוקה ותעשיה. החברה מעריכה את היקף השוק הכולל של שבבי מתח אלו בכמיליארד דולר.

מספר לקוחות כבר משתמשים בטכנולוגיה החדשה בתהליכי הייצור של מטעני סוללות, ספקי כוח, כלי-רכב חשמליים והיברידיים, ממירי כוח סולאריים, מערכות בקרת מנועים ועוד. מנהל חטיבת מערכות הספק ומעגלי אותות מעורבים (Mixed Signal) בטאואר, שמעון גרינברג, אמר שקבלי הבידוד החדשים מיועדים לשימוש ברכיבים הפועלים במגוון מתחים, החל מ-5V וכלה ב-200V.

חברת טאואר מספקת שירותי ייצור שבבים בטכנולוגיות עצמיות. כיום החברה מעסיקה כ-5,500 עובדים ומנהלת 7 מתקני ייצור בעולם: ארבעה מהם בבעלותה המלאה (2 בישראל ו-2 בארה"ב) ועוד שלושה מפעלים ביפן במסגרת חברת TPSCo הנמצאת בבעלות משותפת של טאואר (51%) ושל Nuvoton הטאיוואנית. בשנת 2020 הסתכמו מכירותיה בכ-1.27 מיליארד דולר. החברה נסחרת בנסד"ק לפי שווי שוק של כ-3 מיליארד דולר.