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.

ביידן מגבש תוכנית התמודדות עם המחסור בשבבים

הממשל החדש של הנשיא ביידן מגבש תוכנית שתאפשר להתגבר על בעיית המחסור ברכיבים אלקטרוניים, במיוחד מחסור בשבבים (Semiconductors), על-מנת לצמצם את הפגיעה בתעשייה האמריקאית הנגרמת עקב המחסור. בתדריך לעיתונות בסוף השבוע שערכה דוברת הבית הלבן, ג'יין סאקי, היא מסרה שהממשל החל לבחון את סוגיית המחסור בשבבים. "אנחנו נמצאים כיום בתהליך של זיהוי צווארי הבקבוק אשר חוסמים את שרשרת האספקה של תעשיית השבבים, אשר פוגעים בתעשייה שלנו".

לדבריה, הבדיקה מתבצעת בשיתוף פעולה עם שותפות הסחר של ארצות הברית ועם נציגים בכירים מתעשיית השבבים. "המחסור בשבבים הוא אחד מהגורמים המרכזיים שמאחורי הצו הנשיאותי שייחתם בשבועות הקרובים, לביצוע ניתוח מקיף של שרשרת האספקה של מוצרים קריטיים. במהלך הבדיקה נחליט מה הן הפעולות המיידיות שאנחנו יכולים לנקוט בהן, החל משיפור תשתיות הייצור בארצות הברית ועד לשיתוף פעולה עם שותפות הסחר שלנו, כדי לשחרר את צווארי הבקבוק המעיקים על התעשייה".

המחסור הגובר בשבבים משבש את קווי הייצור בתחומים רבים. הבעיה קשה במיוחד בתעשיית הרכב הנמצאת בתהליך מעבר ממערכות מכניות לייצור מכוניות חשמליות ומכוניות חצי אוטונומיות ועתירות בתכולת סיליקון. בינואר 2021 דיווחה סוכנות בלומברג שחברת ג'נרל מוטורוס והאיחוד האירופי פנו אל ממשלת טאיוואן וביקשו סיוע בהבטחת אספקת רכיבים לתעשיית הרכב. להערכת חברת הייעוץ AlixPartners, המחסור בשבבים יקטין את מכירות תעשיית הרכב בשנת 2021 בכ-60 מיליארד דולר לפחות.

ארה"ב עשויה "לשלם מחיר כבד"

על הרקע הזה שלחו בשבוע שעבר 21 מנהלי חברות שבבים אמריקאיות גדולות מכתב בהול אל הנשיא ביידן, ובו הפצירו בו ליזום תוכנית מימון ומחקר רחבת היקף שתאפשר לאושש את תשתיות הייצור בארצות הברית. הם ציינו שמשקלה של ארצות הברית בייצור השבבים בעולם הצטמק מכ-37% בשנת 1990 לכ-12% כיום, בעיקר בגלל סובסידיות שממשלות זרות נתנו לתעשיות השבבים שלהן. על המכתב חתומים מנכ"לי אינטל, אנבידיה, ברודקום, AMD, אנלוג דיווייסז, קואלקום, יבמ, מארוול, זיילינקס, מייקרון ועוד.

"בניגוד לארה"ב, הממשלות הזרות הגדילו בצורה משמעותית את היקף ההשקעות שלהן במחקר ופיתוח. כתוצאה מכך מכך איבדנו את כוח המשיכה שלנו בהבאת השקעות בתחום ייצור השבבים וכיום העליונות הטכנולוגית שלנו נמצאת בסכנה, במיוחד בטכנולוגיות חדשות כמו בינה מלאכותית, 5G/6G ומחשוב קוואנטי. אנחנו מפצירים בך לכלול בתוכנית עידוד התשתיות גם תמריצים משמעותיים לייצור מקומי של שבבים, במתכונת של מענקים ו\או הנחות במס, ותמריצים משמעותיים לעידוד המחקר הבסיסי והיישומי בתחום השבבים. לנוכח המצב כיום, יש צורך במהלך דחוף ורחב היקף. אם הדבר לא ייעשה – נשלם מחיר גבוה מאוד".

הפתעת הקורונה של DSPG: צמיחה בשוק הטלפוניה האלחוטית

DSPG CEO

בקנה מידה שנתי, התוצאות של חברת DSPG מהרצליה לשנת 2020, מאכזבות ביחס לשנה שבה כל תעשיית השבבים דיווחה על צמיחה גבוהה מאוד. המכירות הסתכמו בכ-114.5 מיליון דולר, בהשוואה למכירות של 117.6 מיליון דולר ב-2019 – ירידה של 3%. על הרקע הזה ניתן להבין מדוע מניית החברה בנסד"ק איבדה כמעט 5% ממחירה לאחר פרסום הדו"חות, וכרגע החברה נסחרת במחיר של 16.49 דולר, המעניק לה שווי שוק של כ-389 מיליון דולר.

למרות זאת, מסתתרות בדו"ח כמה התפתחויות מעניינות. המכירות ברבעון האחרון של 2020 צמחו ב-9% והסתכמו בכ-31.9 מיליון דולר. אולם ההפתעה הגדולה היא בתחום הטלפוניה האלחוטית (Cordless), שהוא שוק הנמצא בדעיכה לאורך השנים: ברבעון השני צמחו המכירות בתחום הזה בכ-42% והסתכמו בכ-13.8 מיליון דולר. חברת DSPG צמחה מתוך שוק ה-DECT, שהוא פרוטוקול תקשורת אלחוטית עבור טלפונים ביתיים. בשנים האחרונות השוק הזה נמצא בדעיכה מתמדת.

הקורונה מקדמת את השוק הקולי

השינוי הזה בשוק דחף את החברה להיכנס אל תחומים חדשים, כמו שוק המעבדים הקוליים (טכנולוגיית SmartVoice) ופיתוח משפחת שבבים עבור פרוטוקול ULE. מדובר ביישום חדש על-גבי תשתית DECT הקיימת, המוכר בשם DECT Ultra Low Energy. הטכנולוגיה הזאת מיועדת לנצל את תשתיות DECT הקיימות לצורך מתן שירותי נתונים ליישומי בית חכם, במקביל למתן השירותים הקוליים המסורתיים. בשיחת הוועידה לאחר פרסום הדו"חות בסוף השבוע, העריך מנכ"ל DSPG, עופר אליקים (בתמונה למעלה), שהצמיחה בשוק הטלפוניה האלחוטית (Cordless) היא תוצר של הקורונה.

אליקים: "ריחוק חברתי, עבודה מהבית ולימוד מרחוק, הביאו לתחיית השוק הקולי ודחפו את הדרישה למוצרי טלפוניה אלחוטית. הדרישה הבלתי-צפוייה הזאת רוקנה את המלאים בשרשרת האספקה ואילצה את החברות להאיץ את קצב ההזמנות. התוצאה מבחינתנו היא צמיחה של עשרות אחוזים בהזמנות. בסך הכל, מכירות מוצרי הטלפוניה האלחוטית הסתכמו בכ-46.3 מיליון דולר ב-2020, ב-5% יותר מאשר ב-2019. אנחנו צופים דרישה חזקה למוצרים האלה גם בהמשך, משום שהלקוחות מתאימים כעת את הסביבה הביתית שלהם. כאשר נחזור למצב העניינים הרגיל, אני מעריך שהתחום הזה יחזור לשיעור הדעיכה הרגיל שלו".

השלב הבא: ארצות הברית

מעניין לציין שהצמיחה המפתיעה של שוק הטלפוניה האלחוטית מחזקת את משקלו של שוק אחר, שעד היום DSPG לא הקדישה לו מאמץ גדול. בחמש השנים האחרונות היא התמקדה בשיווק טכנולוגיית DECT/ULE בעיקר באירופה, בה נמצאים גופי התקינה ופועלות חברות תקשורת גדולות כמו דויטשה טלקום בגרמניה ואורנג' בצרפת, שאימצו את הטכנולוגיה לשירותי בית חכם.

"לפני כשנתיים וחצי הגענו למסקנה שאנחנו צריכים להיכנס לשוק האמריקאי והתחלנו לקדם בה את הטכנולוגיה, בעיקר עבור יישומי אבטחה". פריצת הדרך הראשונה היתה הסכם לשיתוף פעולה עם חברת ADT לפיתוח משותף של פתרונות אבטחה מבוססי ULE ו-SmartVoice של DSPG עבור שירות האבטחה Blue by ADT. "המוצר יצא לשוק בסוף 2020. אנחנו מאמינים שהטכנולוגיה הזאת יכולה לשגשג בשוק האבטחה האמריקאי, וצפויה להיות מעמודי התווך בצמיחה העתידית שלנו".

אמזון הסתננה אל שרשרת הערך של תעשיית השבבים

התפתחות שוק ה-IoT והרכב המקושר הפכו את שירותי הענן לחלק בלתי נפרד מתעשיית האלקטרוניקה, והעבירה את התחרות בין יצרניות השבבים אל מישור חדש – לא רק מחיר וביצועים של הרכיב – אלא הקלות והיעילות שבה ניתן לבנות סביבו שירותי מקוונים ואנליטיקס. חברת AWS זיהתה את המגמה הזאת, וחתמה על סדרה של הסכמי שיתוף פעולה עם יצרניות שבבים גדולות שבמסגרתם שירותי הענן שהיא מספקת הם חלק בלתי נפרד מהמוצר שהיצרניות מוכרות.

חברת NXP סיפקה השבוע דוגמה נוספת למגמה הזאת: היא הכריזה על השירות החדש EdgeLock 2GO IoT שאותו היא מספקת ביחד עם AWS ללקוחות שרכשו את שבב ההצפנה והאבטחה EdgeLock SE050. השבב מותאם להתחברות מהירה אל הענן של AWS, והענן של AWS כולל התאמה לעבודה מול הרכיב האבטחה. חברת AWS אפילו משווקת את כרטיס הפיתוח של NXP ליישומים מבוססי EdgeLock SE050. היא משווקת מוצרי IoT נוספים של NXP, דוגמת כרטיס ה-IoT מדגם LPC54018 המספק למשתמשים קישוריות מובנית אל הענן של אמזון.

גם המכונית היא סוג של IoT

בנובמבר 2020 הכריזו שתי החברות על שיתוף פעולה אסטרטגי בתחום ליבה מרכזי: חברת NXP תשלב את שירות הענן של אמזון בתוך מעבדי התקשורת ממשפחת S32G המיועדים לנהל את רשת התקשורת הפנימית בתוך כלי רכב. החברה מסרה כי "שיתוף הפעולה הזה מיועד לספק פתרון מלא – מהרכב ועד הענן – עבור כלי הרכב של הדור הבא. שיתופי פעולה מהסוג הזה מבטאים את המעבר של תעשיית הרכב מהתמקדות בכוחות סוס להתמקדות בעוצמת מיחשוב".

אולם האסטרטגיה הזאת חורגת אל מעבר לשיתוף הפעולה עם NXP. אמזון פיתחה את מערכת ההפעלה FreeRTOS עבור ניהול מיקרו בקרים (MCU) וקישור מהיר ומאובטח שלהם אל שירות AWS IoT Core. כיום הפונקציונליות הזאת משווקת על-ידי חברות שבבים רבות במסגרת המיקרו-בקרים שלהן. חברת STMicroelectronics לשם המחשה, משווקת את רכיבי STM32L4 ביחד עם תוכנת Amazon FreeRTOS. לפני כשישה חודשים הכריזה חברת Cypress (הנמצאת כעת בבעלות Infineon) שמשפחת מעבדי PSoC 64 יוצאת גם במתכונת הכוללת קישוריות מותאמת מראש אל הענן של אמזון.

כרטיס של NXP לפיתוח יישומי IoT המקודם על-ידי AWS
כרטיס של NXP לפיתוח יישומי IoT המקודם על-ידי AWS

שיתוף הפעולה בין אמזון לבין Texas Instruments החל כבר בשנת 2019 כאשר היא שילבה את הקישוריות לענן של אמזון במעבדי CC3220SF. רנסאס היפנית הסמיכה את מעבדי RX65N ל-FreeRTOS כבר בתחילת 2019 וחברת Microchip מספקת מעבדי PIC32 ביחד עם חיבוריות מובנית לשירות AWS IoT וחברת Qualcomm עובדת בשיתוף פעולה הדוק עם AWS כבר משנת 2017. היתרונות של שיתוף הפעולה הזה ברורים לגמרי. תיאום הדדי בין אבזרי הקצה המקושרים לבין הענן הוא חיוני לצורך התקנה מהירה, אספקת שירותים מתקדמים ואבטחה משופרת.

היום שותף, מחר מתחרה

מנגד, הדבר מבטא שינוי עומק בשרשרת הערך של תעשיית השבבים. שותפי הענן הופכים לחלק בלתי נפרד מהרכיבים עצמם, ולעתים החלק החשוב ביותר שלהם. הלקוחות צריכים לבדוק האם שיתופי הפעולה האלה נועלים אותם אל ספקיות ענן ספציפיות, או שהם נשארים חופשיים בבניית המודל העסקי שלהם. ויצרניות השבבים צריכות לזכור שענקיות הענן, דוגמת מיקרוסופט ואמזון, מתחילות לפתח שבבים בכוחות עצמן, ולנסות להיערך ליום שבו הן ישלבו את שתי היכולות  – וימכרו מיקרו-בקרים מתוצרת עצמית.

נובה: "כל היצרנים המובילים רכשו את פתרון מדידת החומרים שלנו"

חברת נובה הודיעה על קבלת מספר הזמנות רכש בהיקף של כ-23 מיליון דולר ממספר יצרני רכיבים לוגיים וקבלניות לייצור שבבים (פאונדריז), עבור מערכות למדידת חומרים בקווי ייצור שבבים. החברה מסרה שההזמנות האחרונות השלימו מהלך שבו הפתרונות שלה בתחום מדידת החומרים אומצו על-ידי יצרני השבבים המובילים בעולם ו"ממצבים את מעמדה כמובילה גלובלית בתחום זה". ההזמנות הן עבור פלטפורמת VERAFLEX המספקת יכולת למדידת עובי והרכב החומרים בשכבות דקות במיוחד בבקרת תהליכי ייצור שבבים, גם בטכנולוגיות הייצור הקיימות וגם בטכנולוגיות הייצור העתידיות.

כחלק מההזמנות שהתקבלו, נובה תספק ללקוחות גם את פלטפורמת ה-x-ray החדשה ביותר שלה, VERAFLEX IV, המרחיבה את טווח הבדיקות שניתן לבצע בתוך שבבי המחשב עצמם. אתגרים כמו מדידת שכבות דקות במיוחד (ultra-thin film measurement), לחץ, ופרופיל הרכב חומרים בתוך השבב, מהווים כיום חלק מדרישות המדידה בכל אתר ייצור מתקדם. "הפתרונות של נובה מאפשרים את ייצור הדור הבא של שבבי המחשב", אמר איתן אופנהיים, נשיא ומנכ"ל נובה (בתמונה למעלה).

"קצב החדשנות המואץ בתכנון השבבים הוליד מערך חדש של דרישות בתהליך בקרת התהליכים. דורות חדשים של מוליכים למחצה, המשלבים הן ארכיטקטורות חדשות והן יישומי חומרים חדשים, יוצרים מורכבות הולכת וגוברת בתהליכי הייצור. אנו מאמינים כי עתיד המטרולוגיה כרוך בסינרגיה הדוקה בין מדידת מימדים למדידת חומרים, והפורטפוליו החדשני של נובה מאפשר את החזון הזה. אנו מצפים לראות את הפוטנציאל המשמעותי של פתרונות החומרים השונים שלנו בא לידי ביטוי בשנים הקרובות, בזמן שלקוחותינו מגדילים את השימוש שלהם בתחום הנדסת החומרים כזרז מרכזי לביצועים טובים יותר".

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.

פט גלסינגר מונה למנכ"ל אינטל

בתמונה למעלה: פט גלסינגר

חברת אינטל מחליפה מנכ"ל: בוב סוואן יפרוש מניהול החברה ב-15 לפברואר 2015, ובמקומו ייכנס לתפקיד פט גלסינגר, אשר מגיע עם ניסיון של 40 שנה בתעשייה. הוא גם יקבל מעמד של חבר בדירקטוריון. יו"ר הדירקטוריון, עומאר אישרק, אמר שלאחר בחינה מעמיקה הדירקטוריון הגיע למסקנה שזהו הזמן המתאים לבצע שינויים בהנהגת החברה. "אנחנו משוכנעים שפט גלסינגר יבטיח ביצוע יעיל של התפנית שהחברה מבצעת מחברה המספקת מעבדי CPU לחברת XPU – הממוקדת בריבוי ארכיטקטורות".

גלסינגר החל את דרכו באינטל ועבד בה 30 שנה. בתפקידו האחרון באינטל הוא שימש כמנהל הטכנולוגיות הראשי (Chief Technology Officer), ובמסגרתו תמך בפיתוח טכנולוגיות כמו USB ו-Wi-Fi. הוא היה הארכיטקט של מעבד ה-PC מדגם 80486, הוביל 14 תוכניות פיתוח מעבדים ומילא תפקידי מפתח בפיתוח משפחות המעבדים Core ו-Xeon של אינטל. בשנת 2009 הוא פרש מאינטל וקיבל את תפקיד הנשיא ומנהל התפעול של חברת EMC, שבאותה תקופה התמקדה בתחום מערכות האחסון הגדולות. בשנת 2012 הוא מונה למנכ"ל חברת התוכנה VMware, שממנה הגיע כעת לאינטל.

מניית אינטל בנסד"ק מגיבה להודעה על מינוי מנכ"ל חדש
מניית אינטל בנסד"ק מגיבה להודעה על מינוי מנכ"ל חדש (יום ד' אחה"צ)

המשקיעים הגיבו בשמחה למינוי, ועם פתיחת המסחר בנסד"ק זינקה מניית אינטל ביותר מ-9% והעניקה לה שווי שוק של כ-237 מיליארד דולר. ראוי לציין שהמנכ"ל הפורש בוב סוואן ספג לאחרונה ביקורת קשה בגלל ביצועי המנייה הירודים של אינטל בהשוואה למניות השבבים בנסד"ק. עם פרסום ההודעה על המינוי החדש, מסרה אינטל שיש התפתחויות חשובות בנושא טכנולוגיית הייצור בגיאומטריה של 7 ננומטר, ושהיא תדווח על ההתפתחויות לקראת סוף החודש, עם הפרסום של דו"חות הרבעון האחרון של 2020.

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.

TSMC מציעה להעמיד לרשותה של אינטל מפעל ייצור ב-4 ננומטר

בתמונה למעלה: פאב-18 של חברת TSMC

רשת בלומברג מדווחת שאינטל מנהלת מגעים עם קבלניות ייצור השבבים TSMC וסמסונג, לגבי ייצור חלק ממוצריה המתקדמים ביותר. כזכור, אינטל הודיעה באוקטובר על דחייה נוספת בהשקת מעבדי 7 ננומטר לשנת 2023, בשל עיכובים בפיתוח תהליך הייצור. הדחייה הציבה את אינטל בפיגור משמעותי לעומת מתחרותיה העיקריות בתחום המעבדים, AMD ואנבידיה, שכבר הוציאו לשוק מעבדים המיוצרים בגיאומטריה של 7 ננומטר. מאינטל נמסר ל-Techtime ש"החברה לא מגיבה לשמועות או ספקולציות".

ראוי לציין שאינטל נעזרת זמן רב בהיקף מוגבל של שירותי ייצור חיצוניים. כך למשל באוקטובר 2020 היא הכריזה על תחילת הייצור של המעבד הגרפי Xe-HPG, אשר מיוצר ב-TSMC. אינטל עדיין מתלבטת אם להוציא לפועל את המהלך שיסייע לה להדביק את הפער, או להמתין לשיפורים בתהליכי הייצור שלה עצמה. החברות TSMC וסמסונג הן שתי קבלניות הייצור היחידות בעולם המייצרות שבבים בגיאומטריה של 7 ננומטר. כיום הן מפתחות תהליכי ייצור בגיאומטריות זעירות יותר, כמו 5 ננומטר ו-3 ננומטר.

בידיעה נמסר ש-TSMC מציעה לאינטל קווי ייצור של 4 ננומטר, שהוא תהליך שהיא חשפה ביוני 2020 אשר מהווה שלב ביניים וכולל שיפורים בטכנולוגיית 5 ננומטר. החברה צפויה להתחיל בייצור ניסיוני של שבבי 4 ננומטר לקראת סוף 2021, ולהתחיל בייצור סדרתי במהלך 2022. במידה ואכן אינטל תבחר ב-TSMC, קבלנית הייצור הטאיוואנית מוכנה להעמיד לרשותה של אינטל את הקומפלקס החדש שהיא מקימה בעיר Baoshan, שיעסיק כ-8,000 מהנדסים ויכלול גם מרכז פיתוח.

אינטל תמשיך לייצר שבבים. שוקלת ייצור זמני אצל קבלני משנה

אולם אינטל אינה מתכננת לבצע מהפך במודל העסקי שלה. מנכ"ל אינטל, בוב סוואן, הבהיר במהלך הכנס הטכנולוגי של קרדיט סוויס שהתקיים בדצמבר 2020, שאינטל תמשיך להיות יצרנית בעלת קווי ייצור (IDM). סוואן: "אנחנו נשקיע בטכנולוגיות ייצור של 7 ננומטר, של 5 ננומטר ושל 3 ננומטר. מהבחינה הזאת, מפת הדרכים שלנו מאוד ברורה עד לשנת 2024". הוא הבהיר שהחברה בוחנת ייצור זמני של חלק ממעבדי ה-CPU שלה אצל קבלני משנה, כדי לשמור על קצב קבוע של הבאת מוצרים חדשים לשוק.

המהלכים שאינטל תנקוט ייקבעו על-פי שלושה קריטריונים מרכזיים. סוואן: "יש לנו מוצרים חדשים טובים ואנחנו צריכים לוודא שהם יגיעו ללקוחות ב-2023. שנית, אנחנו מבצעים הערכה שוטפת של טכנולוגיית התהליך שלנו והערכה שוטפת של טכנולוגיות התהליך של אחרים, ובודקים מהי ההשפעה שלהן על ביצועי המוצרים שנספק ללקוחות בתקופה הזאת, ושלישית, מה הן ההשלכות הכלכליות של ייצור עצמי או ייצור אצל קבלני משנה של המוצרים הספציפיים".

מכיוון שמדובר במעבדי CPU שייצאו לשוק בשנת 2023, מדובר בייצור חיצוני בטכנולוגיה מתקדמת. סוואן הבהיר שההחלטה הסופית צריכה להתקבל ממש בשבועות הקרובים: "ההחלטה תושפע מקיבולת הייצור שאנחנו והאחרים יוכלו להקצות לשנת 2023, ופירוש הדבר שהיא תתקבל במהלך הרבעון הראשון של 2021, בסביבות ינואר".

קר גידור נכנסת לתמונה

הסוגיה הזאת קיבלה תהודה רבה לפני כשבועיים, כאשר מנכ"ל קרן הגידור הניו-יורקית Third Point LLC (שרכשה מניות אינטל בסכום של כמיליארד דולר), עומר אישראק, שלח מכתב ליו"ר אינטל ובו דרש מאינטל לנקוט צעדים מיידיים על-מנת להשיב את החברה למעמדה המוביל בתחום המעבדים למחשבי PC ולמרכזי נתונים. בין השאר הוא מציע לחברה לעבור למודל של חברת fabless, בדומה לחברות כמו AMD, קואלקום ואנבידיה, אשר השבבים שלהן מיוצרים באמצעות קבלניות ייצור חיצוניות.

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.

נובה הקימה חדר נקי בטאיוואן

בתמונה למעלה: נשיא ומנכ"ל נובה, איתן אופנהיים, במשרדים החדשים בטאיוואן

חברת נובה (Nova) מרחובות הרחיבה את תשתית התמיכה בלקוחות בטאיוואן ובאסיה, והקימה חדר נקי חדש המדמה ייצור בתנאי אמת: הוא מכיל מכונות של החברה ומאפשר לה להריץ הדגמות ולבצע בדיקות הנדרשות על-ידי לקוחות בקווי הייצור שלהם. החדר החדש הוא חלק ממשרדים חדשים שהחברה חנכה בעיר Hsinchu בטאיוואן בשטח כולל של כ-1,800 מ"ר, שבהם מועסקים כ-100 עובדים. חברת נובה מספקת פתרונות מדידה (מטרולוגיה) לצורך בקרת תהליכי הייצור של שבבים (Semiconductors), המבוססים על טכנולוגיות מדידה מבוססות X-ray ופתרונות מדידה אופטיים. בשנה האחרונה חלה צמיחה במכירות החברה לאור המעבר של התעשייה לטכנולוגיות ייצור מתקדמות דוגמת 7 ננומטר. ברבעון השלישי הם היו אחראים לכ-70% מהמכירות.

בסוף 2019 גילה המנכ"ל איתן אופנהיים בשיחת ועידה עם משקיעים, שחברת TSMC הטאיוואנית, שהיא קבלנית ייצור השבבים הגדולה והמתקדמת בעולם, משתמשת בפתרונות המדידה של נובה בכל אחד מתהליכי הייצור המתקדמים שלה: 7 ננומטר, 5 ננומטר ו-3 ננומטר (הנמצא בשלבי פיתוח). הרחבת הפעילות בטאיוואן נעשית במקביל להרחבת יכולת הייצור של החברה בישראל. בחודש ספטמבר 2020 הניחה נובה את אבן הפינה להקמתו של חדר נקי חדש במתקן החברה ברחובות. הוא ישתרע על-פני שטח של 1,500 מ"ר ויכלול טכנולוגיות ייצור מתקדמות, מערכות אוטומציה, מיחשוב מלא של תהליך הייצור ובקרת תהליכים במתכונת Industry 4.0. הוא ישמש לייצור מערכות המטרולוגיה המתקדמות ביותר של החברה.

תהליכי הייצור החדשים דורשים טכנולוגיות מדידה חדשות

במחצית השנייה של 2020 השיקה נובה שתי מערכות מדידה חדשות: מערכת Nova ASTERA המבצעת מדידות אופטיות של רכיבים בתוך קו הייצור ובמהלך פעולתו השוטפת (In-line), ומערכת Nova i570 HP המבצעת מספר גדול של בדיקות על-גבי מדגם של פרוסות סיליקון שיצאו מקו הייצור. שתי המכונות מיוצרות בחדר הנקי הנוכחי של החברה ברחובות. בדצמבר 2020 היא הכריזה על מערכת Nova ELIPSON למדידת חומרים בתהליך ייצור השבבים, המבוססת על אפקט ראמאן (Raman). היא מאפשרת לבצע מדידה אופטית של תכונות חומרים כגון לחץ, מתח ותכונות פני השטח.

המערכת כבר נמסרה ללקוחות, וההכנסות הראשונות ממנה יוכרו ברבעון האחרון של 2020. חברת נובה נסחרת בנסד"ק לפי שווי שוק של כ-1.99 מיליארד דולר. ברבעון השלישי של 2020 צמחו מכירותיה בכ-32% בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד והסתכמו בכ-69.5 מיליון דולר. בתשעת החודשים הראשונים של 2020 הסתכמו המכירות בכ-147.6 מיליון דולר, בהשוואה לכ-120.2 מיליון דולר אשתקד. השווקים החשובים ביותר שלה הם סין, ארה"ב וטאיוואן, שכל אחד מהם היה אחראי ליותר מ-20% מהמכירות.

הצוות של אנפורנה מפתח את מעבדי Graviton של אמזון

בתמונה למעלה: מעבד גרביטון-1 שנכנס לשוק בשנת 2018.

צוות המפתחים הישראלי של אמזון, לשעבר חברת אנפורנה לאבס (Annapurna Labs) שנמכרה לאמזון בשנת 2015 תמורת כ-350 מיליון דולר, אחראי על פיתוח המעבד החשוב ביותר של ספקית שירותי הענן AWS, הנמצאת בבעלות אמזון. כך התברר בכנס הווירטואלי re:invent שאמזון קיימה החודש. מדובר ביוזמה אסטרטגית שתאפשר לאמזון להישען על מעבדים ותשתיות חומרה מתוצרת עצמית, ולא על פתרונות גנריים המבוססים על מעבדים של חברות כמו AMD ואינטל.

מנכ"ל AWS, אנדי ג'סי, אמר שמדובר במהלך ארוך טווח. "העבודה שלנו על פיתוח שבבים מאפשרת לנו להיות חברה חדשנית. יש לנו קשרים מצויינים עם אינטל ו-AMD, והם יימשכו גם בעתיד. אולם לפני מספר שנים הגענו למסקנה שכדי להביא את מעטפת העלות-ביצועים אל הקצה, אנחנו צריכים לפתח בעצמנו חלק מהשבבים. לכן רכשנו ב-2015 את אנפורנה (הישראלית) שיש בה מתכנני שבבים מאוד מנוסים ומתוחכמים, ושלחנו אותם לעבוד".

אנפורנה תמשיך לפתח מעבדי גרביטון נוספים

ג'סי: "התחלנו עם שבב העיבוד הכללי Graviton המבוסס על ארכיטקטורת ARM. הלקוחות התלהבו ממנו והשתמשו בו הרבה יותר מהר מהתחזיות המוקדמות שלנו. זה עניין גדול. כעת הכרזנו על שרת מבוסס Graviton2, שיהיה המחשב שלנו ליישומים עתירי עיבוד המקושר ברשת מהירה הפועלת בקצב של 100Gbps. כיום אנחנו ממשיכים להשקיע בפיתוח גרסאות חדשות של גרביטון".

מעבד גרביטון הראשון יצא בשנת 2018 והתבסס על תהליך ייצור של 16 ננומטר. זה היה המעבד הכללי הראשון של AWS. בחודש יוני השנה הכריזה AWS על המעבד Graviton2 אשר מספק חיסכון של 40% בעלות ביחס לביצועים בהשוואה למעבדים מקבילים של חברת אינטל. בשיחת הוועידה בסוף אוקטובר 2020, דיווחה אמזון שנטפליקס משתמשת בשרתים המבוססים על מעבדי Graviton2, אשר מעניקים לה חסכון של 40% בעלות בהשוואה לשרתים מקבילים המבוססים על מעבדי אינטל.

המעבד החדש כולל 30 מיליארד טרנזיסטורים. הוא מבוסס על עד 64 ליבות Arm Neoverse בעלות 64 סיביות ומיוצר בתהליך של 7 ננומטר. המעבד החדש חזק פי 7 מהדור הקודם ובעל מהירות גישה לזיכרון גבוהה פי חמישה. ארכיטקט התשתיות של AWS, ג'יימס המילטון, מסר שאמזון בנתה שלושה שרתים ייעודיים המבוססים על מעבד גרביטון-2: שרת יישומים כללי, שרת יתר ביצועים ליישומי וידאו, הדמיות וכדומה ושרת ניהול מערכי זיכרון גדולים מאוד. להערכת המילטון, כיום זהו המעבד החזק והיעיל ביותר בעולם הפועל בסביבת שירותי הענן.

בין הלקוחות של המעבד החדש יש חברות שתעשיית השבבים היא ליבת העסקים שלהן. חברת סינופסיס (Synopsys) הודיעה לאחרונה שהיא העלתה לענן את תוכנת אימות תכנוני השבבים VCS, ושהיא תפעל על-גבי שרתים מבוססי גרביטון-2 של AWS. אפילו אמזון מתכננת להשתמש בשירות של עצמה, ודיווחה שהיא תשתמש בתוכנה המקוונת לבדיקת רכיבי SoC שהיא מפתחת.

קרן הגידור Third Point דורשת מאינטל להיפרד מפעילות הייצור

מנכ"ל קרן הגידור Third Point LLC הניו יורקית, דניאל לואב (במקור "לב"), שלח ליו"ר אינטל, עומר אישראק, מכתב ובו הוא דורש מאינטל לנקוט צעדים מיידיים על-מנת להשיב את החברה למעמדה המוביל בתחום המעבדים למחשבי PC ולמרכזי נתונים. בין השאר הוא מציע לחברה לעבור למודל של חברת fabless, בדומה לחברות כמו AMD, קואלקום ואנבידיה, אשר השבבים שלהן מיוצרים באמצעות קבלניות ייצור חיצוניות כדוגמת TSMC, גלובלפאונדריז ואפילו טאואר הישראלית.

המכתב לא פורסם באתר החברה, אולם ניתן למצוא אותו באתר של קרן בת של Third Point הפועלת בבריטניה. קרן הגידור מחזיקה במניות אינטל בהיקף כולל של כמיליארד דולר. במכתב הוא מציין שהשווי של אינטל ירד ב-60 מיליארד דולר בשנה האחרונה. "אינטל איבדה את מעמדה המוביל ל-TSMC מטאיוואן ולסמסונג מקוריאה. היא תקועה בתהליך ייצור של 14 ננומטר מאז שנת 2013, בשעה ש-TSMC וסמסנוג עוברות השנה ל-5 ננומטר. התוכנית של אינטל להיכנס לתהליך של 7 ננומטר ב-2022 או ב-2023, תעמיד אותה בפיגור של מספר שנים מאחורי המקבילות האסיאתיות".

לטענתו, הפיגור בטכנולוגיות ייצור ושגיאות אחרות, אפשרו ל-AMD לקחת מאינטל נתח שוק חשוב בתחום מעבדי ה-PC ומרכזי הנתונים, ולאנבידיה ליהפך לשחקנית מרכזית בתחום הבינה המלאכותית. הוא מזהיר שבמתכונת הפעילות הנוכחית אינטל צפויה לאבד לקוחות מרכזיים כמו אפל, מיקרוסופט ואמזון. בין השאר הוא טען שיש לאינטל בעיה של בריחת הון אנושי ואובדן אמון של העובדים בהנהגה. הוא הזהיר שהשחיקה במעמדה של אינטל פוגע בביטחון הלאומי של ארצות הברית: "ללא שינוי מיידי באינטל, אנחנו חוששים לפגיעה בנגישות של ארצות הברית ליכולות ייצור שבבים מתקדמות – שתיצור תלות בספקים חיצוניים מאסיה".

איום בניסיון השתלטות על אינטל

לואב דורש מיו"ר אינטל להיפגש איתו כדי לדון בהצעותיה של הקרן כיצד לתקן את המצב. לצד הדרישה, הוא מציב איום חד-משמעי: הוא מדווח לאישראק שהקרן הגישה בקשת אישור לרכישת מניות נוספות של אינטל בהתאם לתקנת Hart–Scott–Rodino Antitrust Improvements Act. כלומר, היא מתכננת להיות בעלת מניות גדולה מאוד, ואולי אפילו בעלת המניות הגדולה ביותר באינטל. לפני ביצוע מהלך כזה, הגוף הרוכש חייב לדווח למשרד המסחר הפדרלי. לואב: "המטרה שלנו היא להגדיל הדרגתית את מספר המניות של אינטל שאנחנו רוכשים, כדי להיות מעורבים אקטיבית בניהול החברה. במידה ונרגיש שאין לחברה רצון לשתף איתנו פעולה, אנחנו שומרים לנו את הזכות להציע דירקטורים מטעמנו באסיפה השנתית הבאה של בעלי המניות".

מניית אינטל בנסד"ק מגיבה למכתב Third Point LLC
מניית אינטל בנסד"ק מגיבה למכתב Third Point LLC

קרן Third Point LLC הוקמה על-ידי דניאל לואב בשנת 1995. בפרופיל האישי שלו הוא מגדיר עצמו כתומך נמרץ של ישראל ותורם להשגת שוויון זכויות ללהט"בים ושיפור החינוך בארה"ב. במקרים רבים הקרן אינה מבצעת השקעות פיננסיות בלבד ונוהגת להיפגש עם המנהלים והדירקטוריון של החברות על-מנת להשפיע על קבלת ההחלטות. אינטל פרסמה אתמול בלילה תגובה רשמית לפניית Third Point LLC, ובה כתבה: "אינטל מקבלת בברכה רעיונות המגיעים מכל המשקיעים הנוגעים להעלאת הערך לבעלי המניות. ברוח הזאת, אנחנו מצפים להיפגש עם אנשי Third Point LLC ולדון ברעיונות שלהם שנועדו להשיג את המטרה הזאת".

התגובה בבורסה מרמזת שמשקיעים רבים מסכימים עם Third Point

הרקע למהלך המאפיין את הפעילות של קרנות אקטיביסטיות רבות, הוא אובדן האמון של משקיעים רבים באינטל. שווי השוק של אינטל בבורסה הוא כ-200 מיליארד דולר. מאז תחילת השנה איבדה מנייתה של אינטל כ-21% מערכה, על רקע דו"חות רווח מאכזבים ובעיקר בגלל הדחייה המתמשכת בכניסה לטכנולוגיית ייצור שבבים בגיאומטריה של 7 ננומטר.

הירידה במניית אינטל נמצאת בניגוד בולט למגמה של יתר חברות השבבים המובילות, שמניותיהן זינקו השנה בצורה חדה.לשם השוואה, מניות AMD ואנבידיה, המתחרות העיקריות של אינטל בתחום המעבדים, עלו ב-87% ו-115% בהתאמה. בעקבות המכתב, זינקה מניית אינטל בנסד"ק בכ-4.5%. תופעה המרמזת לכך שמשקיעים רבים מסכימים לדעתה של הקרן.

חברות הפאבלס עוקפות את יצרניות השבבים

בתמונה למעלה: משקלן של חברות ה-Fabless בשוק השבבים העולמי. מקור: IC Insights

קצב הצמיחה של חברות שבבים ללא מתקני ייצור (Fabless) גדול בהרבה מזה של יצרניות השבבים המסורתיות (IDM – Integrated Device Manufacturers), כך עולה ממחקר שוק חדש של חברת IC Insights. להערכת החברה, בשנת 2020 יצמחו מכירות חברות הפאבלס ב-22% ויגיעו לשיעור שיא של 32.9% מכלל מכירות השבבים בעולם, בהשוואה לצמיחה מתונה של 6% בלבד בהיקף המכירות של יצרניות השבבים (IDM). לדבר הזה תהיה השפעה על היקף המכירות של קבלניות ייצור השבבים (foundries). מדובר חברות כמו TSMC, GlobalFoundries או Tower הישראלית, אשר מייצרות שבבים עבור חברות הפאבלס.

להערכת החברה, בין השנים 2010-2020 הוכפל היקף המכירות של חברות הפאבלס מ-63.5 מיליארד דולר לכ-130 מיליארד דולר בשנה, בשעה שמכירות ה-IDM צמחו בכ-30% בלבד לאורך התקופה הזאת (להיקף של כ-266 מיליארד דולר ב-2020). בשנת 2002 תפסו חברות הפאבלס רק 13% משוק השבבים העולמי. בשנים 2017-2018 משקלן בשוק ירד במקצת בגלל הצמיחה החריגה של שוק הזכרונות, אשר נמצא בידי חברות IDM בעיקר. אולם המגמה הזאת התהפכה בבשנת 2019 בעקבות ההתמתנות בצמיחת שוק הזכרונות, ומשקלן של חברות הפאבלס עלה ל-29.7% ב-2019.

כיום, חלק מיצרניות השבבים הגדולות ביותר הן חברות פאבלס, דוגמת ברודקום, קואלקום, אנבידיה, מדיהטק ו-AMD. הצמיחה של חברות הפאבלס בשנת 2020 מושפעת עמוקות מהצמיחה הצפויה של כ-2.8 מיליארד דולר במכירות AMD. הדבר בא לידי ביטוי בתוכניות ההשקעה של קבלניות ייצור השבבים: בשנת 2018 היו הקבלניות אחראיות לכ-21% מכלל ההשקעות בציוד ייצור שבבים, בשנת 2019 עלה משקלן לכ-26% והשנה הן יהיו אחראיות לכ-34% מכלל ההשקעות בתשתיות ייצור חדשות.

התופעות האלה חשובות מאוד, במיוחד בשנת הקורונה, מכיוון שהן מלמדות שצמיחת שוק השבבים העולמי היא חלק ממהפיכה טכנולוגית אשר קשורה רק חלקית אל מצב כלכלת המאקרו הגלובלית. בשנת 2020 חלה ירידה של 4.5% בתוצר הגולמי העולמי, אולם תעשיית השבבים צמחה בכ-8%. להערכת IC Insights, התוצר העולמי צפוי להתאושש בשנת 2021 ולהציג צמיחה של 4.8% – אבל תעשיית השבבים צפויה לצמוח באותה שנה בשיעור של יותר מ-10%.

GlobalWafers רוכשת את Siltronic ב-4.5 מיליארד דולר

בתמונה למעלה: ייצור מטיל סילקון מזכוכית מותכת טהורה במפעל חברת סילטרוניק

חברת GlobalWafers הטאיוואנית רוכשת את חברת Siltronic AG הפועלת ממינכן, גרמניה, ונחשבת לאחת מיצרניות הגדולות בעולם של פרוסות הסיליקון (Wafers) המשמשות כמצע המרכזי שעליו נבנים שבבים. סילטרוניק נסחרת בבורסה של פרנקפורט ונמצאת בשליטת תאגיד Wacker Chemie AG המחזיק ב-30.8% מהמניות. שאר המניות נמצאות בידי הציבור.

על-פי ההסכם, גלובלווייפרס תפרסם הצעת רכש למניות סילטרוניק במחיר של 125 אירו למניה, המעניק פרימיום של כ-48% מעל למחיר הממוצע בבורסה בשלושת החודשים האחרונים. תאגיד Wacker התחייב לקבל את ההצעה ולהמליץ לשאר בעלי המניות לקבל אותה. מדובר בעיסקה בהיקף של כ-4.54 מיליארד דולר. בעקבות ההסכם עלתה מניית סילטרוניק למחיר של כ-126.6 אירו.

המהלך יתחיל בימים הקרובים ויימשך חמישה שבועות. אם 65% מבעלי המניות יקבלו את ההצעה (כלומר 34.2% מהציבור), העיסקה תתקבל. במידה ויתקבלו כל האישורים הרגולטוריים היא צפויה להסתיים במחצית השנייה של 2021. חברת סילטרוניק מייצרת פרוסות סיליקון בקוטר של 200 מ"מ ו-300 מ"מ. ברבעון השלישי של 2020 הסתכמו מכירותיה בכ-299 מיליון אירו.

חברת גלובלווייפרס פועלת במתכונת של גלובלית ומחזיקה במרכזי ייצור ופיתוח בארה"ב, באירופה ובאסיה. בשנת 2019 הסתכמו מכירותיה בכ-2 מיליארד דולר. היא נמצאת בשליטת חברת Sino-American Silicon Products מטאיפה, טאיוואן, אשר היתה יצרנית פרוסות הסיליקון הראשונה שהוקמה בטאיוואן. ביחד שתי החברות מפעילות 20 מתקני ייצור ב-10 מדינות. מנכ"לית גלובלווייפרס, דוריס הו, העריכה שהחברה הממוזגת תחזיק בכ-32%-35% משוק פרוסות הסיליקון העולמי.

Xsight Labs החשאית חשפה מתג מהפכני

חברת השבבים הישראלית Xsight Labs אשר פעלה עד עתה מקרית גת תחת מעטה כבד של חשאיות, חשפה את מעבד X1 המהפכני שהיא פיתחה והודיעה שמטרתה לספק ארכיטקטורה חדשה של הענן, באמצעות משפחה של מעבדי מיתוג מסוג חדש. הם מיועדים לייעל את הפעילות של בסיסי נתונים העובדים תחת עומס גדול מאוד, כמו לימוד מכונה, בינה מלאכותית וניתוח מידע ותמיכה ביישומי הדור החמישי ורכב אוטונומי. המתג של החברה מאפשר לטפל בתקשורת נתונים דו-כיוונית (full-duplex) בקצב של 12.8Tbps ו-25.6Tbps. הוא מיוצר בתהליך של 7 ננומטר ופועל בהספק נמוך מאוד יחסית של 200W ו-300W, בהתאמה.

החברה חשפה את המוצר בעקבות מסירת דוגמאות ראשונות נמסרו למספר מצומצם של לקוחות. חברת Xsight Labs הוקמה בשנת 2017 על-ידי יוצאי חברת מלאנוקס שהגיעו אליה לאחר עסקת איזיצ'יפ (EZchip):  הטכנולוג הראשי גל מלאך שימש דירקטור לתכנון שבבים במלאנוקס ולפני-כן כראש צוות פיתוח ה-ASIC של איזיצ'יפ מיקנעם. סמנכ"ל הפיתוח ארז שיזף היה סמנכ"ל פיתוח שבבים בחברת מלאנוקס ולפני-כן ניהל את פרוייקט הפיתוח של משפחת מעבדי התקשורת NPS-400 של איזיצ'יפ. המנכ"ל גיא קורן שימש כסגן נשיא לארכיטקטורה במלאנוקס ולפני-כן כטכנולוג ראשי לארכיטקטורת מעבדי רשת (NPU) בחברת איזיצ'יפ.

"קבוצת הנדסה מהטובות בעולם"

החברה נתמכת על-ידי אביגדור וילנץ שהיה המשקיע הראשון בה. עד היום היא גייסה 116 מיליון דולר מגופים כמו אינטל קפיטל, Xilinx, קרן M12 הנמצאת בבעלות מיקרוסופט וקרן Valor Equity Partners אשר ביצעה את ההשקעה במסגרת ההשקעות בחברות צמיחה. לדברי אביגדור וילנץ, "חברת Xsight Labs כוללת קבוצת הנדסה מהטובות מסוגה בעולם. אספקת הדוגמאות הראשונות של X1 היא המהלך הראשון במימוש חזון המיועד להביא פרדיגמה חדשה לעולם מרכזי הנתונים".

מימין לשמאל: גל מלאך, ארז שיזף וגיא קורן
מימין לשמאל: גל מלאך, ארז שיזף וגיא קורן

מאחורי הפיתוח עומדת תפיסה של החברה שלפיה תשתיות הענן צריכות להיערך לשימוש בפרוטוקולי האיתרנט המהירים 800GbE בלא שיהיה צורך לשדרג את תשתיות התקשורת במרכזי הנתונים הגדולים (Hyperscale). לשם כך הם זקוקים לארכיטקטורת מיתוג חדשה, אשר מסוגלת לטפל בכמויות מידע בקצב של 51.2Tbps (הדור הבא). בנוסף, כדי להבטיח יעילות ופעולה אמינה (Lossless switching), יש צורך בארכיטקטורה גמישה המותאמת למצבים משתנים, כלומר מתגים מיתכנתים.

לוגיקת PAM-4 וחיישנים בתוך הרכיב

המתג של החברה מיועד לעבודה בעומסים האלה: הוא כולל 256 ממירי תקשורת מקבילית לטורית ולהיפך (SerDes) הפועלים במתכונת של PAM-4, כלומר תקשורת חצי אנלוגית שבה יש ארבע דרגות מתח ולא שתיים כמו בתקשורת סטנדרטית. הדבר מייצר צורך בהתגברות על רגישות לרעשים, אולם מכפיל את רוחב הפס של ערוץ התקשורת. מערכת פסיקות (X-IQ) המקצרת את הזמן הכולל של תעבורת חבילת התקשורת, מערכת הקצאת משאבים אלסטית (X-PND) המאפשרת התמודדות עם פרצי נתונים ועבודה במתכונת של עומסים משתנים כדי לחסוך בהספק, מעקב אחר האנליטיקה של השבב (X-VIEW) ועוד.

אחד מההיבטים המעניינים בשבב החדש הוא השימוש בטכנולוגיית הניטור של חברת proteanTecs החיפאית שהוקמה לפני כשלוש שנים בחשאי על-ידי חלק ממייסדי מלאנוקס וגם היא נתמכת על-ידי אביגדור וילנץ. הטכנולוגיה של החברה מבוססת על השתלת סנסורים ייעודיים בתוך הרכיב, אשר אוספים מידע המאפשר לקבל תובנות על התנהגות הרכיב האלקטרוני, לאתר תקלות בלתי מורגשות ואילו לגלות תקלות לפני שהן מתרחשות. אקסייט פיתחה את מערכת X-MON המנתחת את המידע הזה, מתריעה על התפתחות בעיות ומאפשרת תחזוקה מונעת של השבב. מעבר להארכת חיי הרכיב, היא מאפשרת להתגבר על תקלות ייצור שונות.

משפחת רכיבי XI כוללת שלושה רכיבים: הראשון כולל 256 ממשקי תקשורת בקצב של 50G, השני כולל 128 ממשקי תקשורת בקצב של 100G והשלישי כולל 256 ממשקי תקשורת בקצב של 100G. בהודעה על השקת המעבד, אמר המנכ"ל, גיא קורן: "הפיתוח שלנו נשען על צוות שפיתח והוציא לשוק מוצרי תשתית רבים לענן. המוצר הנוכחי הוא מתג מסוג חדש למרכזי נתונים המספק ביצועים חסרי תחרות בהספק נמוך מאוד, וזהו רק קצה הקרחון".

מנכ"ל חדש ל-On Semi: חסאן אל-חורי

חברת און סמיקונדקטור (ON Semiconductor) האמריקאית מינתה את חסאן אל-חורי לתפקיד נשיא ומנכ"ל החברה, במקומו של קיית' ג'קסון, שהודיע בתחילת ספטמבר 2020 על החלטנו לפרוש מהחברה לאחר 18 שנים. אל-חורי מגיע מחברת סייפרס (Cypress Semiconductor) שאותה הוא ניהל עד למכירתה לחברת אינפיניאון (Infineon) בחודש אפריל 2020.

אל-חורי הוא יליד לבנון שהיגר לארה"ב בגיל 17. הוא למד אלקטרוניקה באוניברסיטה הטכנולוגית של לורנס ובאוניברסיטת אוקלנד, ושימש במשך 8 שנים כמתכנן ראשי של מערכות רכב בחברת קונטיננטל. בשנת 2007 הוא הצטרף לחברת סייפרס ומילא בה תפקידים טכנולוגיים וניהוליים. בשנת 2016 הוא מונה לנשיא ומנכ"ל החברה. בין השאר הוא משמש כיום כדירקטור בחברת KeraCel, אשר מפתחת טכנולוגיה להדפסת תלת מימד של סוללות ליתיום.

אל-חורי אמר שמטרתו המרכזית בתפקיד בחדש תהיה להביא את החברה למעמד של ספקית מובילה בתחומי הרכב, הציוד התעשייתי, ה-IoT והענן. חברת On Semiconductor הוקמה בשנת 1999 בעקבות הפרדת תשתית ייצור השבבים מחברת מוטורולה. בתשעת החודשים הראשונים של 2020 הסתכמו מכירות החברה בכ-3.8 מיליארד דולר, בהשוואה למכירות בהיקף של כ-4.1 מיליארד דולר בתקופה המקבילה אשתקד. החברה צופה שהמכירות ברבעון האחרון יסתכמו בכ-1.3-1.4 מיליארד דולר.

פירוש הדבר שהמכירות בשנת 2020 צפויות להסתכם בכ-5.2 מיליארד דולר – בהשוואה למכירות בהיקף של 5.5 מיליארד דולר ב-2019 – ירידה קטנה בהרבה מציפיות השוק. החברה נסחרת בנסד"ק לפי שווי שוק של כ-12.6 מיליארד דולר, ונמצאת בימים אלה בתהליך של הפחתת הוצאות וייעול תשתית הייצור. היא מתכננת להעביר את כל קווי הייצור הפעילים שלה לעבודה בפרוסות סיליקון בקוטר של 300 מ"מ. במקביל, היא מחפשת כעת קונה למפעל ייצור השבבים שלה בעיר אודנאארד שבבלגיה.

אינטל תשלב אופטיקה בתוך המעבד

בתמונה למעלה: כרטיס Nahuku של אינטל הכולל 16 מעבדי Loihi אשר מחובר אל ערכת פיתוח מבוססת Arria 10 FPGA

חברת אינטל חשפה סדרה של התפתחויות טכנולוגיות המעידות על כיוונים חדשים בתעשיית המחשבים והטכנולוגיה. במסגרת הכנס השנתי של מעבדות אינטל (Intel Labs) שהתקיים בסוף השבוע, היא הציגה רכיבים אופטיים הממומשים בטכנולוגיית CMOS, הרחבת הפעילות בתחום המחשוב הנוירומורפי, שבב חדש לניהול מחשב קוונטי העובד בטמפרטורה של 4°C, ואת תוכנת ControlFlag לאיתור באגים, המאפשרת לגלות תקלות תוכנה כבר בשלבי הכתיבה הראשוניים שלהן.

אינטל חשפה טכנולוגיה המאפשרת לשלב מודולים אופטיים בתוך רכיבי סיליקון סטנדרטיים, במסגרת פרוייקט המיועד לפתח תקשורת אופטית זולה וזמינה בין השרתים במרכזי הנתונים. להערכת החברה, התעשייה מגיעה למה שהיא מכנה בשם "מחסום הקלט/פלט" (I/O power wall), אשר מונע להגדיל בצורה משמעותית את קצב התקשורת באמצעים חשמליים, במחיר ובהספק סבירים. כדי להתגבר על החומה, יש צורך בפיתוח טכנולוגיה אופטית זולה, הניתנת ליישום בטכנולוגיות ייצור סיליקוניות קיימות.

שיתוף פעולה בין פוטונים ואלקטרונים

היא הציגה מסנן/מאפנן תדרים אופטי (Micro-ring modulators) שמוזער לאלפית (1/1000) מגודלו הקודם, כדי שניתן יהיה לשלב אותו בתוך רכיבי מחשב. היא הציגה מחקר המראה שניתן לייצר גלאי אופטי (Photodiode) מסיליקון הפועל באורכי הגל 1.3-1.6um, והציגה יכולת לייצר קרינת אור בתדרים שונים באמצעות מקור אות לייזר יחיד. מטרת המחקרים שהוצגו היא לשלב מעגלים לוגיים ומעגלים אופטיים במארז שבבים יחיד כדי לייצר רכיבים מבוססי סיליקון במתכונת של Integrated photonics, אשר ישמשו כבסיס הטכנולוגי של הדור הבא של מחשבים.

אינטל הכריזה על התפתחות בתחום המחשוב הקוונטי, עם חשיפת מערכת הבקרה החדשה Horse Ridge II. מדובר בשבב המיוצר מטרנזיסטורי FinFET בתהליך ייצור של 22 ננומטר אשר מסוגל לעבוד בטמפרטורה של 4°K. מחשבים קוונטיים עובדים בטמפרטורות נמוכות מאוד (בסביבות 1°K) , אולם מערכות הבקרה שלהם הן מערכות אלקטרוניות הפועלות בטמפרטורת החדר. הדבר מקשה מאוד של השליטה במחשבים קוונטיים. המאמץ של אינטל הוא לפשט ולייעל את השליטה במחשבים קוונטיים באמצעות שבבי בקרה העובדים בטמפרטורות שבהן פועלים המחשבים עצמם. בפברואר 2021 אינטל תחשוף פרטים נוספים על השבב.

צעד הראשון בדרך אל תיכנות אוטונומי

אחת מההפתעות של הכנס היתה העובדה שאינטל מנהלת תוכנית מחקר בתחום של כתיבת תוכנות באמצעות מכונה (machine programming). אחת מהתוצאות הראשונות של המחקר היתה פיתוח תוכנת ControlFlag אשר בודקת כל קוד ומגלה באגים וטעויות בכתיבת הקוד. להערכת אינטל, 50% מהזמן של המתכנתים כיום מוקדש לאיתור תקלות תוכנה. למעשה, מדובר במרכיב העלות הגדול ביותר בתהליך הפיתוח של תוכנות חדשות.

מערכת ControlFlag מבוססת על קיבוץ של מידע על שפות תכנות, מהדרים ומערכות מחשב, ועל מודל בינה מלאכותית הלומד תבניות תכנות נכונות ויודע לזהות חריגות מהתבניות הרצויות, הופעת תבניות "לא סבירות" ושגיאות. המערכת יכולה ללמוד את סגנון הכתיבה של כל מתכנת, להגדיר אותה ולהתאים את זיהוי התקלות לסגנון האישי של הכותב. מעניין לראות האם המערכת יכולה לשמש גם ככלי לאיתור פיסות תוכנה גנובות או מועתקות, לצורך הגנה על קניין רוחני. חברת אינטל הודיעה שהיא החלה להשתמש בתוכנת ControlFlag כדי לאתר באגים בתוכנות שהיא עצמה מפתחת.

בשנים הקרובות צפויה עלייה נוספת בשיעור הזמן המוקדש לגילוי תקלות תוכנה, בעקבות הכניסה לשוק של ארכיטקטורות מחשוב היברידיות, הכוללות מספר ארכיטקטורות עיבוד שונות הפועלות במקביל (CPU, GPU, FPGA ועוד). אחת מהן תהיה ככל הנראה ארכיטקטורה של מעבדים נוירומופריים. עיבוד נוירומופרי הוא יישום ברמת החומרה של המבנה של רשתות עצביות נוירוניות, אשר בתחום הבינה המלאכותית מיושמות כיום בעיקר ברמת התוכנה. עד היום אינטל פיתחה את ארכיטקטורת Loihi. החברה דיווחה שלנובו, לוג'יטק ומרצדס הצרטרפו אל פרוייקט הפיתוח הנוירומופי שלה, הכולל כיום כ-100 חברות טכנולוגיות.

שיתוף פעולה בין סמסונג וסינופסיס בתכנון וייצור מעבדים

חברת סינופסיס (Synopsys) וחטיבת שירותי ייצור השבבים של סמסונג, Samsung Foundry, פיתחו פתרון משותף לתכנון וייצור מעבדים חזקים המיוצרים בטכנולוגיות המתקדמות של של 7 ננומטר ומטה. מנהל קו המוצרים בקבוצת התכנון הדיגיטלי בחברת סינופסיס, ארווינד נריאנאן (בתמונה למעלה), סיפר ל-Techtime ששיתוף הפעולה ממוקד בתכנון וייצור מעבדי CPU, מעבדי GPU, מעבדים ליישומים ניידים ומעבדים הממוקדים בשוקי יעד צומחים כמו תעשיית הרכב, בינה מלאכותית ותשתיות ענן.

נריאנאן: "משמעות שיתוף הפעולה בינינו היא שכל התהליכים המתקדמים שסמסונג מפתחת יהיו מותאמים לסביבת התכנון שלנו (Fusion Design Platform) וכל הכלים שלנו יותאמו לעבודה אופטימלית מול סביבת הפיתוח של סמסונג. אנחנו מבצעים אופטימיזציה של סביבת הייצור של סמסונג ושל סביבת הפיתוח של סינופסיס, כדי שיספקו ביחד פתרון תכנון וייצור מלא".

אלפי יחידות עיבוד בכל שבב

לדבריו, שיתוף הפעולה נולד מתוך הצורך להתמודד עם שבבים מסוג חדש: "הלקוחות דורשים היום מערכות שהן מהירות מאוד, מבצעות חישובים מאוד אינטנסיביים, אבל חסכוניות מאוד בהספק. אנחנו מדברים על אלפי יחידות עיבוד בהספקים מאוד נמוכים אשר יכולות לעבוד בצורה משולבת. הדוגמא המובהקת לכך היא תחום מעבדי הבינה המלאכותית. מדובר בשבבים גדולים מאוד אשר צריכים לעבוד במהירויות שעון גבוהות מאוד ולטפל בכמויות מידע עצומות.

"הם כוללים עשרות אלפי מודולים מקושרים אשר צריכים להיות מתואמים וחסכוניים באנרגיה. בין השאר, בפלטפורמת פיוז'ן שילבנו טכנולוגיות לימוד מכונה שיוכלו להתמודד עם האתגר הזה. הן נועדו להקל על תכנון השבבים באמצעות בניית מודלים המאפשרים להעריך את העומסים על השבבים כשהם ייכנסו למוצרים ויתחילו לעבוד".

סינופסיס ישראל תורמת למד"א ניידת קורונה

חברת סינופסיס מספקת כלי תכנון אלקטרוניים לרכיבים ותוכנות ומודולי IP לשילוב בתכנוני שבבים. בחודש פברואר השנה היא רכשה את חברת Terrain EDA הישראלית (מיקנעם), אשר הוקמה במאי 2016 על-ידי המנכ"ל גלעד טל, הטכנולוג הראשי דרור בריל והיו"ר אלי פרוכטר (לשעבר מייסד חברת EZchip שנמכרה ב-2016 למלאנוקס). החברה פיתחה את תוכנת VerIDE המקצרת את זמני הפיתוח של שבבים באמצעות שפת SystemVerilog, ומוסיפה לתהליך מרכיבים של אוטומציה.

כיום מעסיקה סינופסיס כ-160 עובדים בישראל. עובדי החברה תרמו למד"א כ-215,000 שקל כדי לסייע ברכישת ניידת בדיקות קורונה, שנכנסה השבוע לפעולה. אהוד לוונשטיין, מנכ"ל סינופסיס ישראל מסר: "משבר הקורונה מציב אתגרים חסרי תקדים בפני אזרחי העולם וישראל. קשה למצוא יעד טוב יותר לתרומה של סינופסיס העולמית ועובדיה בישראל מאשר ארגון מגן דוד אדום".

מימין לשמאל: אהוד לוונשטיין מנכ''ל סינופסיס ישראל ואלי בין מנכ''ל מדא. צילום: ליאור קליינברג
מימין לשמאל: אהוד לוונשטיין מנכ"ל סינופסיס ישראל ואלי בין מנכ"ל מדא. צילום: ליאור קליינברג

"סדק ראשון בחומה של אנבידיה". AWS מאמצת את מעבדי הבאנה לאבס

חברת AWS (נמצאת בבעלות אמזון), הנחשבת לספקית שירותי המחשוב בענן הגדולה ביותר בעולם, הכריזה שהיא תשלב את מעבדי הבינה המלאכותית גאודי (Gaudi) של חברת הבאנה לאבס (Habana Labs) מקיסריה, בשרתים חדשים אשר ייכנסו ב-2021 אל שירות המחשוב האלסטי (Elastic Compute Cloud – Amazon EC2) שהיא מספקת ללקוחות. מנכ"ל AWS, אנדי ג'סי, אמר שהטכנולוגיה של הבאנה מעניקה חיסכון של עד 40% בעלויות השימוש ב-EC2 במטלות בינה מלאכותית בהשוואה למצב כיום, שבו תוכניות ה-AI מיושמות באמצעות מעבדים גרפיים.

למעשה, הוא רמז שהפתרון של הבאנה לאבס יעיל יותר מאשר מעבדי ה-GPU של אנבידיה, המשמשים לאימון רשתות נוירוניות בענן של AWS. מנהל השיווק והמכירות של הבאנה לאבס, איתן מדינה, אמר שמבחינת הבאנה לאבס והחברה-האם אינטל, "ההכרזה הזאת היא רגע מכונן. כיום המנוע המרכזי לאימון רשתות נוירוניות הוא המעבד הגרפי (GPU). לאמזון יש יותר מ-50% מהשוק הזה, ועד היום היא השתמשה רק בשרתים המבוססים על מעבדי GPU של אנבידיה. ההחלטה להציג ללקוחות שרתים המבוססים על מעבד גאודי של הבאנה לאבס – היא הסדק הראשון בחומה של אנבידיה".

אסטרטגיית XPU של אינטל

חברת הבאנה לאבס פיתחה שני מעבדי בינה מלאכותית לרשתות נוירוניות: מעבד אימון ומעבד הסקות. בסוף 2018 היא הכריזה על המעבד Goya, המשמש כמנוע לייצור הסקות (inferencing) ברשתות לימוד עומק (deep learning). בין השאר, פייסבוק התקינה אותו במערכת הבינה המלאכותית שלה, Glow. ביוני 2019 היא הכריזה על מעבד אימון הרשתות הנוירוניות Habana Gaudi, שלהערכתה הוא יעיל פי ארבעה בהשוואה למערכות אימון המבוססות על מעבדים גרפיים (GPU).

בחודש דצמבר 2019 היא נירכשה על-ידי אינטל תמורת כ-2 מיליארד דולר. העיסקה בוצעה במסגרת אסטרטגיה כוללת של אינטל לעבור מיצרנית הממוקדת במעבדי CPU, ליצרנית הממוקדת בתחום שהיא מגדירה כ-XPU: מגוון ארכיטקטורות מחשוב כמו CPU, GPU, FPGA ועוד, המאפשרות לספק פתרון אופטימלי לכל יישום. זאת בהתאם לתפישה החדשה של מחשוב הטרוגני. מעבדי הבאנה מיוצרים בחברת TSMC. החברה הודיעה שהדור הבא של המעבדים, Gaudi2, ייוצר בתהליך 7 ננומטר של TSMC.

סכימה של שרת בינה מלאכותית המבוסס על מעבדי גאודי, מעבדי CPU וממשקי איתרנט
סכימה של שרת בינה מלאכותית המבוסס על מעבדי גאודי, מעבדי CPU וממשקי איתרנט

בעקבות העיסקה, אינטל ביצעה מהפך באסטרטגיית הבינה המלאכותית שלה וזנחה את הטכנולוגיה של חברת נירוונה (Nervana) שאותה היא רכשה ב-2016 תמורת כ-350-400 מיליון דולר, ומתמקדת בטכנולוגיה של הבאנה לאבס. חברת הבאנה לאבס ממשיכה לפעול מקיסריה כחברה עצמאית הנמצאת בבעלות אינטל. מאז העיסקה הצטרפו אליה עובדים מחברת אינטל, וכיום היא מעסיקה כ-650 עובדים, בהשוואה לכ-180 עובדים בזמן רכישתה.

מעבד וערכת פקודות ייעודיים

השרת ש-AWS מתכננת להשיק מיועד למטלות אימון של רשתות נוירוניות המבוססות על כמות גדולה מאוד של נתונים. הוא כולל 8 כרטיסי האצה של הבאנה לאבס, אשר מבוססים על מעבד שתוכנן מהיסוד למימוש רשתות נוירוניות. בכך הוא שונה מפתרון ה-GPU של אנבידיה, שתוכנן עבור יישומים גרפיים והתגלה בדיעבד כיעיל מאוד ליישום רשתות נוירוניות. הכרטיס של החברה מספק גם מענה לתקשורת מהירה בתוך מרכזי המחשוב וכולל 8 מתאמי תקשורת מהירים (NIC).

מדינה: "הארכיטקטורה שלנו מבוססת על מעבדים וערכת פקודות ייעודיים לרשתות נוירוניות. למעשה, AWS מכריזה על שרת חדש שבו כרטיסי גאודי יבואו במקום 8 כרטיסי GPU של אנבידיה". השרתים יספקו ללקוחות עוצמת עיבוד של 1200 תמונות בשניה לפי מודל ResNet-50 של תוכנת TensorFlow, המשמש כמדד להשוואת הביצועים של אימון רשתות. הפלטפורמה של AWS תאפשר ללקוחות להפעיל מספר גדול של מערכות מבוססות גאודי, כדי לקבל עוצמת מחשוב המתאימה לצורך הספציפי של כל מטלה.

נובה פיתחה מערכת בדיקות שבבים המבוססת על אפקט ראמאן

חברת נובה (Nova) מרחובות הכריזה על מערכת Nova ELIPSON למדידת חומרים בתהליך ייצור השבבים. הפלטפורמה החדשה מבצעת מדידה אופטית ת תכונות חומרים כגון לחץ, מתח ותכונות פני-שטח בשבבים. המערכת כבר נמסרה לחלק מלקוחות החברה, וההכנסות מכך יוכרו ברבעון האחרון של 2020. פלטפורמת ELIPSON מבוססת על בדיקות המבוצעות בטכנולוגיית פיזור אור (Spectroscopy) המבוססת על אפקט ראמאן (Raman) שהתגלה בשנת 1928 על-ידי הפיסיקאי ההודי צ'נדרסקהארה רמאן.

אפקט ראמאן מבוסס על כך שקיימת אינטראקציה בין אור לחומר, שבה הפוטון הפוגע בחומר מחליף אנרגיה עם החומר, ומוחזר עם אנרגיה שונה, ניתן למדוד אותה באמצעות עוצמת האור החוזר בתדרים שונים. ההבדלים האלה הם דקים מאוד, אולם הם מאפשרים לקבל מידע על תכונות שונות של החומר, כגון הרמות האנרגטיות של האלקטרונים, זעזועים בחומר, המתח הפנימי בגביש ועוד. אחד מהיתרונות הגדולים של ניצול אפקט ראמאן בבדיקת מוליכים למחצה הוא שהמדידה אינה הרסנית.

מדידות בטכנולוגיית Raman בקנה מידה מעבדתי קיימות כבר שנים רבות, ומשמשות לצרכים שונים כמו למשל זיהוי תרופות מזוייפות, זיהוי המבנה הגבישי של חומרים ועוד. חברת נובה מסרה שהיא הצליחה לפתח גלאי ראמאן המותאם למערכות מטרולוגיה אשר עומד בדרישות האמינות והיציבות הנדרשות בתעשיית השבבים. בשנים האחרונות חלים שינויים רבים בתהליכי ייצור השבבים, ואחד המרכזיים שבהם הוא בניית שבבים מחומרים רבים שבעבר לא נעשה בהם שימוש. "הנדסת חומרים הופכת לרכיב קריטי בפיתוח שבבים חדשים. המטרה שלנו היא לתת מענה לשוק המתפתח הזה", אמר איתן אופנהיים, נשיא ומנכ"ל נובה.

ברבעון השלישי של 2020 צמחו מכירות נובה בכ-32% בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד והסתכמו בכ-69.5 מיליון דולר. בתשעת החודשים הראשונים של 2020 הסתכמו המכירות בכ-147.6 מיליון דולר, בהשוואה לכ-120.2 מיליון דולר אשתקד. מניית החברה, הנסחרת בנסד"ק ובתל אביב, הכפילה את מחירה בשנה האחרונה, וכיום החברה נסחרת לפי שווי שוק של כ-1.81 מיליארד דולר.

אינטל הכריזה על eASIC מותאם לדור החמישי

חברת אינטל (Intel) הכריזה על גרסה חדשה של טכנולוגיית ייצור השבבים eASIC, אשר הותאמה לייצור מערכות על-גבי שבב (SoC) עבור יישומי הדור החמישי ובינה מלאכותית. טכנולוגיית הייצור החדשה, eASIC N5X, מאפשרת לשלב בין טכנולוגיות ייצור שבבים לבין רכיבי FPGA, ומיועדת להקל על הייצור של רכיבים ייעודיים, אשר במקור תוכננו להיות מיושמים באמצעות רכיבי FPGA. טכנולוגיית eASIC של אינטל היא סוג של טכנולוגיית ייצור מסוג Structured ASIC הנמצאת בתווך בין תכנון ASIC ייעודי לבין שימוש ברכיבים מיתכנתים מסוג FPGA.

שלב ביניים בין ASIC לבין FPGA

תכנון וייצור מעגל ייעודי (ASIC) נחשב יעיל מאוד, אולם יקר לביצוע ודורש תכנון של כל המרכיבים: מרמת השער הלוגי ועד מסיכות הייצור. רכיבים מיתכנתים מסוג FPGA מאפשרים פיתוח וייצור מהירים, אולם עלותם גבוהה וצריכת ההספק שלהם גדולה, מכיוון שהם מבוססים על יחידות לוגיות אחידות שתיפקודן מוגדר באמצעות תוכנה. הדבר דורש תשתית היקפית רבה מסביב לאלמנטים הלוגיים. בגישת גישת Structured ASIC, הלקוח מקבל פרוסת סיליקון הכוללת מרכיבים פנימיים מוכנים, כמו טרנזיסטורים, רגיסטרים וכדומה. התכנון עצמו נעשה ברמת שכבת מוליכי המתכת המגדירה מה יהיו החיבורים החשמליים בין מרכיבי המעגל.

כלומר, הקישוריות בטכנולוגיית Structured ASIC מתבצעת בחומרה ולא בתוכנה כמו ב-FPGA. בהשוואה ל-ASIC סטנדרטי, המפתח כאן עוסק במספר קטן של שכבות הולכה (מסיכות) מתכתיות, ולא צריך לדאוג לייצור כל שכבות הסיליקון שבשבב הסופי. הדבר מאיץ ומוזיל את התכנון בהשוואה ל-ASIC, ומייעל את הביצועים בהשוואה ל-FPGA. הייחוד של משפחת eASIC N5X הוא בכך שהיא תוכננה מבסיסה לספק מסלול הגירה משימוש בטכנולוגיית FPGA אל ייצור של רכיבים ייעודיים.

אפילו המארז תואם ל-FPGA

כדי להשיג את המטרה הזאת, אינטל שילבה במשפחה החדשה מודול חומרה הכולל את המעבד (ARM מרובע ליבות 64 סיביות) המצוי ברכיבי ה-FPGA ממשפחת Agilex. המעבד מפשט מאוד את תהליך העברת התכנון מטכנולוגיה אחת לשנייה ומבטיח תאימות של הרכיבים לדרישות הביצועים והאבטחה של מערכות הדור החמישי. אינטל אפילו מאפשרת לייצר את הרכיב במארז תואם בדיוק לזה של הרכיב המיתכנת שממנו הובא התכנון, כדי לאפשר מעבר לרכיבים חדשים בלא צורך לבצע שינויים בלוח המודפס.

משפחת N5X כוללת מודולים נוספים מוכנים מראש שניתן לשבץ ברכיב, כמו למשל ממשקים למגוון פרוטוקולי תקשורת בקצבי העברת נתונים של 250MHz-32.44Gbps, תמיכה בתקשורת מהירה אל זיכרונות DDR4 במהירויות של עד 3200Mbps וחבילת תוכנה המאפשרת המרה מהירה של קבצים בין הטכנולוגיות. להערכת אינטל, משפחת eASIC N5X מאפשרת להפחית בכ-50% גם את העלות וגם את צריכת ההספק של הרכיבים, בהשוואה לשימוש בטכנולוגיית FPGA.

N5X מעניקה רוח גבית לרכיבים המיתכנתים של אינטל

מאחורי ההכרזה האחרונה מסתתרות מגמות שוק ואסטרטגיה עסקית מעניינים. האחד, הוא הגדלת היקף הפעילות של אינטל בתחום ייצור השבבים של חברות אחרות. בראיון ל-Techtime שהתקיים בדצמבר 2019, סיפר סגן נשיא לאסטרטגיה וחדשנות בקבוצת Programmable Solutions Group של אינטל, וינסנט יו, שאחד מיעדי הקבוצה הוא הוא לחזק את הפעילות של אינטל בתחום מתן שירותי הייצור (Foundry). "אנחנו עובדים קרוב מאוד לקבוצת ה-ASIC של אינטל והטכנולוגיות החדשות יאפשרו להחליף בקלות את ה-FPGA בטכנולוגיית Stuctured ASIC, המקילה על ייצור ASIC, ולהביא עסקאות ייצור לאינטל".

וינסנט יו. השימוש ב-FPGA מאפיין שוק הנמצא בתהליכי שינוי. צילום: Techtime
וינסנט יו. השימוש ב-FPGA מאפיין שוק הנמצא בתהליכי שינוי. צילום: Techtime

הצורך השני קשור להתבססות של מגמות טכנולוגיות חדשות. בשנים האחרונות נכנסו חברות רבות לפיתוח וייצור שבבים ראשוניים עבור מערכות הדור החמישי, מערכות בינה מלאכותית, ופתרונות עיבוד ותקשורת ייעודיים למרכזי נתונים. הדבר בא לידי ביטוי בעלייה בהיקף השימוש ברכיבים מתכנתים. "כאשר שוק נמצא בתהליכי שינוי, מכירות ה-FPGA צומחות", הסביר וינסנט יו. אולם כעת, כשמערכות הדור החמישי נכנסות לפריסה רחבה, כשהבינה המלאכותית הופכת לחלק בלתי נפרד ממוצרי האלקטרוניקה וכשמרכזי הנתונים מצטיידים בכמויות גוברות של מעבדים – יש יתרון לייצור המוני.

המרכיב השלישי באסטרטגיה קשור ככל הנראה לקבוצת הרכיבים המיתכתנים (PSG) של אינטל (לשעבר חברת אלטרה). מסלול הגירה מובנה של רכיבים מיתכנתים אל הייצור ההמוני מגדיל את האטרקטיביות של השימוש ברכיבים המיתכנתים של אינטל עצמה, מכיוון שהוא מעניק לחברות ביטחון שיוכלו לבצע בנוחיות את המעבר מאבות טיפוס או מוצרים יוצאי דופן – אל שווקים גדולים ורגישים למחיר. כלומר, משפחת eASIC N5X נועדה לספק רוח גבית חזקה מאוד למאמצי השיווק של קבוצת ה-PSG באינטל.

מתקפת הסייבר תורגש ברבעון הבא של טאואר

TOWERJAZZ

ההשפעות הפיננסיות של מתקפת הסייבר מספטמבר 2020 שהשביתה את מפעלי טאואר סמיקונדקטור (Tower Semiconductor) למספר ימים, יורגשו בתוצאות הרבעון האחרון של 2020. כך גילה מנכ"ל החברה, ראסל אלוונגר, בשיחת הוועידה לאחר פרסום תוצאות הרבעון השלישי. לדבריו, האירוע התרחש בסוף הרבעון והשפיע בעיקר על שלבי ההתחלה של פרוייקטי ייצור חדשים. הוא יורגש לרעה ברבעון האחרון של השנה, מכיוון שהביא לדחייה בזמני האספקה של חלק מהמוצרים לחלק מהלקוחות.

המתקפה צמצמה את היקף הייצור

אלוונגר: "זיהינו את התקיפה בתחילתה ומייד סגרנו את מערכות ה-IT בישראל ובארה"ב, והדבר גרם להשבתת המפעלים בשתי המדינות. בתוך פחות משבוע הם החלו לחזור לעבודה. השפעת האירוע על פעילותם נמשכה 8-12 ימים. כתוצאה מכך היה ירידה בשיעור הניצול של המפעלים במהלך הרבעון. פאב-1 במגדל העמק (150 מ"מ) הגיע לתפוקה של 50% ברבעון ופאב-2 במגדל העמק (200 מ"מ) הגיע לתפוקה של 60%. פאב-3 בניו-פורט ביץ', קליפורניה (200 מ"מ) השיג תפוקה של 70%, ופאב-9 בסאן אנטוניו, טקסס (200 מ"מ), הגיע לתפוקה של 60% במהלך הרבעון השלישי".

היקף הנזק עדיין לא ברור: "מוצרים בהיקף של כמה מיליוני דולרים שלא יכולנו לספק ללקוחות בגלל התקיפה, יסופקו בוודאות במהלך הרבעון האחרון. אבל ההפסד של 8-12 ימים של תחילת הייצור של מוצרים חדשים, בוודאות ישפיע לרעה על התוצאות של הרבעון הרביעי". אלא שלמרות שנת הקורונה, ולמרות התקיפה החמורה על מתקני החברה, התוצאות שלה כמעט ולא נפגעו: ברבעון השלישי של 2020 הסתכמו מכירות טאואר בכ-310 מיליון דולר, בהשוואה לכ-312 מיליון דולר ברבעון המקביל אשתקד.

צמיחה בתחום ה-RF ורכיבי ההספק

בתשעת החודשים הראשונים של 2020 הסתכמו המכירות בכ-920.5 מיליון דולר, בהשוואה למכירות של כ-928.3 מיליון דולר בתשעת החודשים הראשונים של 2019. ברבעון האחרון מצפה טאואר להגדיל את המכירות בכ-10% להיקף של כ-340 מיליון דולר, ולסגור את השנה עם כמיליארד ורבע דולר מכירות. מנועי הצמיחה העיקריים ברבעון האחרון של 2020 ולאחר מכן בשנת 2021, צפויים להיות הסכמי ייצור של רכיבי RF ורכיבי הספק עבור מרכזי נתונים.

פירוש הדבר שטאואר נהנית משתי המגמות המרכזיות היום בתעשיית הטכנולוגיה: צמיחה בתחום המערכות האלחוטיות בעקבות פריסת רשתות הדור החמישי, והגידול המהיר של תשתיות הענן, הנדחפות כיום על-ידי יישומי בינה מלאכותית. חברת טאואר סמיקונדקטור היא אחת מספקיות שירותי ייצור השבבים הצומחות בעולם.

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. בעקבות הדו"ח עלתה מניית טאואר בנסד"ק בכמעט 2% וכעת היא נסחרת לפי שווי שוק של כ-2.37 מיליארד דולר.