ביום ד', ה-13 בנובמבר 2024, תקיים חברת סינופסיס (Synopsys) וובינר בנושא תיכנון ואימות מודולי זיכרון המשובצים בתוך רכיבי SoC מודרניים. ההדרכה המקוונת תשודר בשעה 18:30 לפי שעון ישראל ותימשך 60 דקות. היא תתקיים תחת הכותרת: Memory Verification in Modern SoCs Using Formal Equivalence Checker.
Traditional methods like SPICE simulation and cell-based formal verification have limitations; SPICE offers circuit-level accuracy but limited coverage, while cell-based methods can't fully represent transistor-level behavior. Synopsys ESP, a custom circuit formal equivalence checker, addresses these challenges with its patented symbolic simulation technology, combining the power of formal methods with event-driven simulation for sequential equivalence checking. This approach dramatically enhances the quality of functional verification and boosts verification productivity.
Join our webinar to explore how Synopsys ESP provides a circuit-aware, easy-to-use solution for memory verification. An overview on ESP is provided along with Intel sharing their success using ESP for Content Addressable Memory (CAM).
Agenda:
ESP Overview (10-15 mins) presented by Almitra Pradhan, Synopsys
Intel usage of ESP for CAM (20-25 mins) presented by Anshuli Pandey, Intel
Summary
Q&A
Speakers:
Anshuli Pandey (left) is Circuit Design Engineering Manager in Central Memory Organization team in Intel. This team is responsible for providing Register File, ROM, Content Addressable Memory compilers for internal products and Foundry Services platform. She is an alumnus of BITS Pilani and has ~19 years of experience in Memory Design.
Almitra Pradhan (right) leads the ESP product development at Synopsys. She has 15 years of experience in EDA specializing in Transistor level EDA tools for custom digital design. She holds a Ph.D. from University of Cincinnati, Ohio in Electrical and Computer Engineering.
חברת הפצת הרכיבים שמרכזה בארה"ב, DigiKey, חתמה על הסכם להפצה בכל העולם של כל מוצרי האיחסון ופתרונות הזכרון מתוצרתKingston Technology מקליפורניה, ארה"ב. חברת קינגסטון נחשבת לאחת מהיצרניות העצמאיות הגדולות בעולם של מוצרי זיכרון, בהם: רכיבי eMMC, eMCP, ePOP, UFS ו-DRAM עבור לקוחות OEM תעשייתיים ומשובצים בכל הגדלים. החברה מספקת גם קו SSD תעשייתי של כונני מצב מוצק (SSD) SATA ו-NVMe שפותחו עבור מתכנני ובוני מערכות.
"Kingston היא תוספת פנטסטית לרשימת המוצרים של DigiKey", אמר ג'ייסון גאמס, מנהל ניהול מוצרים ב-DigiKey. "אנו שמחים לספק לפתרונות האיכותיים של Kingston את הלוגיסטיקה החלקה ושירות הלקוחות של DigiKey." מנהל מכירות ארה"ב של Kingston, בריאן מילטנר, אמר שפתרונות הזיכרון והאחסון של Kingston נשלחים ישירות ממרכז ההפצההעולמית של DigiKey לבסיס הלקוחות שלה בעולם.
בעקבות חתימת ההסכם, DigiKey מציעה כעת את המוצרים של Kingston במשלוח מיידי, כולל מוצרים משובצים, כונני USB, כונני SSD ארגוניים ותעשייתיים ומודולי זיכרון של Kingston לשימוש ב-IoT, רשתות ותקשורת, מערכות משובצות, מערכות מידע ובידור, ביו–רפואה, תעשייה ועוד. חברת DigiKey גם תציע את המוצרים החדשים של Kingston כשהם יושקו.
חברת DigiKey ממינסוטה, ארה"ב, מספקת כ-15.3 מיליון רכיבים מתוצאת כ-2,900 יצרנים איכותיים, ומספקת תמיכה טכנית למהנדסים, מתכננים, בונים ואנשי מקצוע בתחום הרכש.
חברת וויביט ננו (Weebit Nano) דיווחה היום (ה') כי טכנולוגיית הזיכרון ההתנגדותי (ReRAM) שפיתחה תשולב בשבבים של DB Hitek (DBH) הדרום-קוריאנית. DBH, אחת מ-10 יצרניות השבבים הגדולות בעולם, מתמחה בשבבים אנלוגיים וניהול צריכת הספק. בספטמבר 2021 דיווחה וויביט על הסכם רישוי עם יצרנית השבבים האמריקאית SkyWater. מניית החברה נסחרת בבורסה של אוסטרליה בשווי של 620 מיליון דולר אוסטרלי.
לפי ההסכם בין שתי החברות, טכנולוגיית הזיכרון ההתנגדותי של וויביט תשולב בתהליך ייצור של 130 ננומטר – המתאים לשבבים אנלוגיים, אותות מעורבים וניהול צריכת הספק (PMIC) המיועדים בין השאר למוצרי IoT ביתיים ותעשייתיים. כמו-כן, DBH תוכל ליישם את הטכנולוגיה של וויביט גם בתהליכי ייצור נוספים עבור לקוחותיה תמורת רישיון שימוש נוסף. וויביט פועלת במודל של קנין רוחני. כך שמעבר לתשלום שתקבל עבור הרישיון לשימוש בטכנולוגיה שפיתחה ושירותי תמיכה, היא צפויה ליהנות גם מתמלוגים עבור כל מוצר בו תשולב הטכנולוגיה שפיתחה.
המתחרה של הפלאש
חברת וויביט ננו פיתחה זיכרון מסוג ReRAM – Resistive Random Access Memory, המתבסס על שימוש בחומרים המשנים את התנגדותם החשמלית בתגובה למתח חשמלי, ועל-ידי כך "זוכרים" את רמת המתח גם לאחר ניתוקם ממקור הכוח. מדובר בזיכרון בלתי-נדיף דוגמת זיכרון פלאש, אשר פועל בהספק נמוך ובעל מחזור חיים ארוך כמו זיכרון DRAM. להערכת החברה, המוצר שלה חסכוני פי 1,000 ומהיר פי 1,000 מזיכרון פלאש, ומיועד בעיקר ליישומי IoT, בינה מלאכותית, מרכזי מידע ועוד.
מנכ״ל וויביט, קובי חנוך, אמר: "DBH היא מיצרניות השבבים האנלוגיים וניהול צריכת ההספק הגדולות בעולם. בסיס לקוחותיה הרחב יוכל ליהנות מיתרונות משמעותיים הודות לשימוש בזיכרון שלנו במוצרים חדשים. ההסכם עם DBH נכנס לתוקף מיידי. הביקוש לטכנולוגיה שלנו חזק, ואנו צפויים לחתום על הסכמים נוספים בחודשים הקרובים עם יצרניות שבבים מהשורה הראשונה וחברות לתכנון שבבים". מנכ״ל DBH, קי-סאוג צ׳ו, אמר שהזיכרון ההתנגדותי של וויביט, "יספק ללקוחות תהליך ייצור של 130 ננומטר צריכת הספק נמוכה מאוד, דחיסות גבוהה וזיכרון בעלות נמוכה".
בתמונה למעלה: מפעל הייצור של סקייווטר במינסוטה, ארה"ב. צילום: סקייווטר
חברת וויביט ננו (Weebit Nano) הודיעה שטכנולוגיית הזיכרון ההתנגדותי (ReRAM) שפיתחה השלימה את תהליך ההכשרה (qualification) לייצור בגיאומטריה של 130 ננומטר בפאב של חברת SkyWater בארה״ב. פירוש הדבר שהטכנולוגיה הגיעה לבשלות וניתן כעת לשלב אותה בפתרונות תעשייתיים. במסגרת תהליך הבדיקה וההכשרה יוצרו מאות שבבים שעמדו בהצלחה במבחני תקן הזיכרון התעשייתי של JEDEC, שבדקו את הביצועים, העמידות ותוחלת החיים בטמפרטורות עד 85 מעלות צלסיוס.
חברת SkyWater היא יצרנית שבבים מורשה של משרד ההגנה האמריקאי (DoD) ומייצרת שבבים עבור תעשיית החלל והביטחון האמריקאית, ותעשיות הרכב, המחשוב ענן, IoT, רפואה ועוד. לצד פעילות הייצור היא מספקת ללקוחות גם שירותי פיתוח לרכיבי אותות מעורבים הכוללים מעגלים אנלוגיים ומעגלים דיגיטליים. אחד מתסריטי השימוש המרכזיים של טכנולוגיית ה-ReRAM של וויביט היא שילוב מודולי זיכרון ברכיבי SoC משובצים. בחודש יוני 2022 היא השלימה ייצור של שבב הדגמה ב-SkyWater, הכולל זכרון ReRAM בנפח של 256Kb , מיקרו-בקר מבוסס RISC-V וממשקי תקשורת. הוא מדגים פתרון מלא ליישומים משובצים העומדים בתנאי סביבה קשים, וצריכת הספק קטנה מאוד במצב המתנה שיכול להימשך מספר שנים.
ReRAM נגד פלאש
למעשה, אלה תכונות מבוקשות מאוד בתחום המערכות הצבאיות והתעשייתיות. טכנולוגיית הזיכרון ההתנגדותי מתחרה בטכנולוגיית פלאש הוותיקה. להערכת החברה היא בעלת צריכת הספק נמוכה יותר, ביצועים גבוהים יותר, ועלות נמוכה יותר בהשוואה לפלאש או טכנולוגיות זיכרון בלתי נדיפות אחרות. בנוסף, היא מתאימה לעבודה בטמפרטורות גבוהות ובקרינה מייננת ומותאמת לתנאי סביבה קשים. מנכ״ל וויביט, קובי חנוך, אמר שבעקבות ההסמכה הסופית, החברה נכנסה לתהליך התקשרות עם מספר יצרניות וחברות שבבים. "אנחנו צופים הסכמים עם לקוח אחד או יותר עד סוף השנה".
במקביל, התהליך נכנס לפורטפוליו הטכנולוגי של SkyWater. סמנכ״ל התפעול ומנהל הטכנולוגיות הראשי בסקייווטר, סטיבן קוזייר, אמר: הפאב שלנו ייצר עד היום מיליארדי שבבים בתהליך CMOS משולב לשוקי הרכב, החלל, התעשיה והרפואה. כעת, עם שילוב זיכרון בלתי נדיף בתהליך הייצור, נוכל להרחיב את מערך הייצור לכל מכשיר IoT חכם הניתן לתכנות״. חברת וויביט ננו נסחרת בבורסה של אוסטרליה לפי שווי שוק של כ-947 מיליון דולר אוסטרלי (626 מיליון דולר אמריקאי).
בתמונה למעלה: נשיא ומנכ"ל מייקרון, סנג'אי מרוטרה. השוק הגיע לתחתית – מעתה הוא רק יתאושש
המכירות של חברת מייקרון (Micron) נחתכו ביותר ממחצית: החברה דיווחה על מכירות של 3.69 מיליארד דולרברבעון השני של 2023 (שהסתיים במרץ 2023), בהשוואה למכירות בההיקף של 7.79 מיליארד דולר ברבעון המקביל אשתקד. במחצית הראשונה של השנה הסתכמו מכירותיה בכ-7.78 מיליארד דולר, בהשוואה למכירות של כ-15.47 מיליארד דולר במחצית הראשונה אשתקד. החברה לא צופה שינוי ברבעון הבא: תחזית המכירות לרבעון השלישי היא כ-3.7 מיליארד דולר.
בעקבות התוצאות האלה, וההערכה כי תעשיית השבבים מתחילה להגיע למצב של עודף קיבולת ייצור בהשוואה לצריכה, החליטה מייקרון לקצץ בתוכניות ההשקעה שלה, ולבצע השקעות בהיקף של כ-7 מיליארד דולר בלבד ב-2023, בהשוואה להשקעות של כ-15 מיליארד דולר בציוד ותשתיות ייצור שהיא ביצעה בשנת 2022. במקביל, החברה קיצצה בהיקף הייצור הקיים ביותר מ-25%, ומתכננת להשלים קיצוץ של 15% בהיקף כוח האדם. בשנת 2022 החברה העסיקה כ-48,000 עובדים בכל העולם.
שפל היסטורי של 13 שנים
חברת מייקרון מייצרת שני סוגים מרכזיים של רכיבי זיכרון: רכיבי DRAM האחראים לכ-74% ממכירותיה, ורכיבי NAND Flash האחראים לכ-24% מהמכירות. טכנולוגיית DRAM מאפשרת לייצר זכרונות נדיפים זקוקים לאספקת כוח כדי לשמור את המידע האגור בהם, ולכן נכנסים פעולה רק כשהמערכת עובדת. זכרונות מבוססי NAND Flash הם בלתי נדיפים ושומרים את המידע האגור בהם גם בלא חיבור אל מקור מתח. לכן הם משמשים לצורך אגירת מידע ולייצור כוננים קשיחים מבוססי סיליקון (SSD).
אלא שלמרות התוצאות הקשות (אנליסטים כינוי את הדו"ח בשם "הרבעון המחריד של מייקרון"), מניית החברה הגיבה הפוך מהמצופה: היא זינקה בכ-7.19% והביאה את החברה לשווי שוק של כ-74.3 מיליארד דולר. כיצד ניתן להסביר את התופעה הזאת? יכול להיות שהתשובה טמונה בהערות שהכין מנכ"ל החברה, סנג'אי מרוטרה, אשר מנתח את מצב החברה במהלך "המשבר הקשה ביותר בתעשיית הזכרונות ב-13 השנים האחרונות". להערכתו, תהליך התיקון הסתיים, ובחודשים הקרובים השוק יתחיל לתייצב לקראת התאוששות הדרגתית.
מרוטרה: "אנחנו מאמינים שלאחר המשבר הנוכחי, שוק היעד הכולל יצמח לשיא חדש בשנת 2025 ומהשנה הזאת ואילך שיעור הצמיחה שלו יהיה גבוה משיעור הצמיחה של תעשיית השבבים כולה. תעשיית הבינה המלאכותית הצומחת, והשימוש הגובר במודלי AI מבוססי שפה כמו ChatGPT, דורשים כמויות גדולות מאוד של זכרונות אפמצעי איחסון כדי לתפקד. אנחנו נמצאים רק בתחילתו של של התהליך הזה. הטמעת הטכנולוגיות האלה במרכזי הנתונים ובאבזרי הקצה ידחוף את שוק הזכרונות בשנים הבאות".
חברת קיידנס (Cadence) הכריזה היום על תכנון ה-IP הראשון של ממשק זיכרון DRAM מסוג LPDDR5X הפועל במהירות מקסימלית של 8533Mbps – בכ-33% מהר יותר מהדור הקודם של LPDDR IP. הפתרון IP LPDDR5X מבוסס על ארכיטקטורה חדשה המותאמת ל-LPDDR5 ו-GDDR6. הוא כולל PHY מוכח בסיליקון ובקר המתחבר להתקני LPDDR5X DRAM התואמים לתקן JEDEC JESD209-5B. זיכרון LPDDR5X מאופיין בנפח גבוה ובהספק נמוך, ונמצא בשימוש במערכות ניידות ובמוצרים תובעניים כמו מערכות סיוע לנהג (ADAS), בינה מלאכותית בקצות הרשת ורשתות נתונים.
קיידנס דיווחה שהמוצר החדש תומך בקצב הנתונים המהיר ביותר המוגדר בתקן JEDEC (JESD209-5B). בקר ה-LPDDR5X וה-PHY נבדקו באמצעות IP האימות (VIP) של קיידנס עבור LPDDR5X כדי לספק סגירה מהירה של אימות ברמות SoC ו-IP. מוצר ה- VIP עבור LPDDR5 X כולל פתרון מלא מ-IP לאימות ברמת מערכת עם DFI VIP, מודל זיכרון LPDDR5X ו-System Performance Analyzer .
המהירות של LPDDR5X תעלה את רף הביצועים וחוויית השימוש במכשירים", אמר מייקל בסקה, סגן נשיא למוצרים ומערכות בחברת מייקרון. "שיתוף הפעולה עם קיידנס יאפשר לדור הבא של השבבים לפעול עם זיכרון חסכוני הספק ועתיר ביצועים, שיעבודש באופן שקוף ברקע". מנכ"ל קבוצת ה-IP בקיידנס, סנג'יב אגרוואלה, אמר ש-Cadence LPDDR5X IP מציג את ארכיטקטורת הדור הבא של קיידנס לפתרונות IP שלמים של מערכות זיכרון. "הוא מאפשר היום לבצע תכנונים עתידיים של התעשיה בתחומי בינה מלאכותית (AI), כלי רכב ומערכות על שבב (SoC) ניידות".
המשבר הכלכלי הגלובלי מתחיל לתת את אותותיו בשוק השבבים. חברת המחקר IC Insights הפחיתה השבוע את תחזית הצמיחה של שוק ה-IC (כל סוגי השבבים למעט מעבדים למחשבים) לשנת 2022, מ-11% לכ-7% בלבד. הסיבה המרכזית לעידכון המפתיע היא התמוטטות שוק הזכרונות במחצית השנייה של 2022. החברה תיארה את השינוי הדרמטי בדימוי ציורי: "זה היה כאילו שמישהו העביר את מתג שוק הזכרונות בתחילת חודש יוני 2022 ממצב פתוח (On) למצב סגור (Off)".
החברות המעטות שהתייחסו בדו"חות הרבעוניים שלהן לשינויים בשוק, הסבירו את התופעה בתיקוני מלאי מאסיביים שהלקוחות מבצעים. יכול להיות שהדבר גם נובע מביטול הזמנות כפולות המאפיינת התאוששות מסויימת בקצב האספקה לאחר מחסור ממושך. רוב החברות גם העריכו שהמצב הזה יימשך לפחות עד תחילת 2023. בדו"ח הרבעון השלישי שהסתיים במאי 2022, הזהירה חברת מייקרון (Micron) מהתפתחות משבר בשוק ופירסמה תחזית ירידה של 17% במכירות ברבעון האחרון של השנה (המסתיים באוגוסט 2022). מאוחר יותר עידכנה את התחזית כלפי מטה – לירידה של 21% במכירות.
חברת ווסטרן דיג'יטל (Western Digital), שהיא גם ספקית מרכזית של זכרונות NAND, צירפה הערה לדו"ח הרבעון השני, שלפיה "תיקוני המלאי המתבצעים כעת הם מאוד חדים". החברה העריכה שהמכירות ברבעון השלישי יירדו בכ-18%. מכיוון שכמחצית ממכירות החברה הם של כונני זכרונות שהשוק שלהם כמעט ולא נפגע, הערכת IC Insights היא שהירידה במכירות רכיבי NAND ברבעון תהיה לכל הפחות כ-20%. גם סמסונג הזהירה מהמצב בשוק. המנכ"ל המשותף ומנהל חטיבת השבבים בסמסונג, קיאנג-קי יונג, אמר בשבוע שעבר שהמחצית השנייה של 2022, "נראית רע. אנחנו לא רואים סימנים שהשנה הבאה תהיה טובה יותר".
בגרף למעלה: המכירות החודשיות של נאניה הטאיוואנית מראות את הקצב המהיר שבו השוק משתנה
יצרנית הזכרונות הטאיוואנית Nanya נחשבת לשחקן קטן בשוק ה-DRAM העולמי, אולם נתוני המכירות החודשיים שלה מספקים חלון הצצה אל הקצב המהיר שבו עובר משיא לשפל: מכירותיה באוגוסט 2022 היו רק 39% ממכירותיה באוגוסט 2021, ובכ-53% פחות ממכירותיה במרץ 2022. ראוי לציין שהנפילה המהירה של שוק הזכרונות משפיעה על הדירוג היחסי של יצרניות השבבים הגדולות ביותר. ברבעון השלישי של 2022 תאבד סמסונג את מקומה בראש הטבלה לטובת חברת TSMC הטאיוואנית, כאשר חברת אינטל צפויה לסגת למקום השלישי בלבד – אחרי סמסונג.
מפעל ייצור זכרונות ה-DRAM של חברת מייקרון (Micron) בעיר הירושימה, יפן, סובל מפגיעה חמורה בייצור לאחר הפסקות חשמל חוזרות שנגרמו על-ידי מזג האוויר הסוער והגשמים הכבדים הפוקדים את האזור. אתמול (ג') החברה דיווחה שהפסקות החשמל גרמו להפעלת פרוטוקול השבתה של המפעל לזמן קצר, אולם הדבר גרם לפגיעה מתמשכת בתהליך הייצור. למרות שאספקת החשמל חודשה, המפעל הצליח לחזור לפעילות חלקית בלבד. להערכת מייקרון, היקף הייצור יעלה בהדרגה להיקפו הרגיל בתוך כשבוע.
מייקרון העריכה שהנזק מצמצום היקף הייצור ומהוצאות נוספות, כמו פסילת פרוסות סיליקון שהיו באמצע תהליך הייצור ושנפגעו עקב ההשבתה הקצרה, יורגשו בתוצאות הכספיות שלה ברבעון האחרון של 2022 וברבעון הראשון של 2023. "החברה מבצעת הערכה של השפעת הארוע על שרשרת האספקה ומשתמשת במלאי הקיים שלה ובשאר אתרי ייצור ה-DRAM במטרה לעמוד בציפיות של הלקוחות". בתחילת החודש נפגעה גם חברת רנסאס (Renesas) היפנית מפגעי מזג האוויר: במהלך סופת טייפון פגע ברק בקו אספקת הכוח של מפעל ייצור השבבים בעיר קומאמוטו ביפן. הפגיעה גרמה להפסת חשמל ממושכת, שהביאה להשבתת 90% מהייצור באתר, כאשר 10% הנותרים התבצעו בסיוע מערכת אל-פסק.
ירידה בביקוש ב-2023
רנסאס העריכה בתחילה שהדבר ישבית את המפעל למשך שבועיים, אולם בתחילת השבוע היא דיווחה שהמפעל חזר לייצור בקנה מידה מלא. להערכתה, אובדן ימי העבודה ופרוסות הסיליקון שהושחתו, הם שווי-ערך לשבוע עבודה בקיבולת ייצור סטנדרטית. עדיין לא ברור כיצד הנזק שנגרם למפעל מייקרון ישפיע על שוק הזכרונות העולמי. להערכת חברת IC Insights, מייקרון מחזיקה בכ-23% משוק ה-DRAM העולמי. ב-1 ליולי 2022 דיווחה מייקרון על מכירות שיא רבעוניות של זכרונות NAND ו-DRAM בהיקף של 8.64 מיליארד דולר, אולם מסרה שתחזית הרבעון השלישי צופיה ירידה של כ-13% במכירות. נשיא ומנכ"ל מייקרון, סנג'אי מרוטרה: "לאחרונה נחלש הביקוש בתעשייה ואנחנו נערכים לקראת ירידה בצמיחה בשנת הכספים 2023".
חברת אנבידיה רוכשת את חברת אקסלרו (Excelero) התל אביבית, המספקת טכנולוגיות אחסון מואצות ומבוססות תוכנה (Software Defined Storage). חברת אקסלרו הוקמה בשנת 2014 וגייסה עד היום כ-35 מיליון דולר. החברה מעסיקה כמה עשרות עובדים, אשר רובם צפוי להצטרף אל מרכז המו"פ הישראלי של אנבידיה. מאז רכישת חברת מלאנוקס באפריל 2020, הרחיבה אנבידיה את היקף פעילותה בישראל וכיום היא מעסיקה יותר מ-2,800 עובדים בשבעה מרכזי פיתוח: יוקנעם, תל-חי, תל אביב, רעננה, ירושלים, קריית גת ובאר שבע.
סמנכ"ל ארכיטקטורת תוכנה באנבידיה ישראל, דרור גולדנברג, אמר שאקסלרו מביאה מומחיות עמוקה בפתרונות אחסון מהיר ותקשורת מואצת. "הרכישה מסייעת להרחיב את תחומי הפעילות של אנבידיה ישראל". מייסד משותף ומנכ"ל אקסלרו, יניב רומם, אמר שטכנולוגיות האיחסון המואץ של החברה ישולבו בפלטפורמות מיחשוב-על ובינה מלאכותית של אנבידיה. חברת אקסלקו מפתחת פתרון תוכנה המאפשר להאיץ את הגישה לזיכרון של כונני זיכרון מבוססי מוליכים למחצה (SSD).
הטכנולוגיה של החברה בשם NVMesh גם מאפשרת להשתמש בכוננים לצורך בניית מערכי זכרון ארגוניים גדולים ומהירים. טכנולוגיית NVMesh היא זיכרון מוגדר תוכנה אשר מייעל את השימוש בפרוטוקול התקשורת NVMe אשר מאפשר להתחבר אל כונני SSD באמצעות ממשקי PCIe. מכיוון שהוא פותח באופן ייעודי עבור כונני SSD, הוא הופך במהירות לתקן תעשייתי לתקשורת עם הזכרון במרכזי נתונים, תשתיות ענן וכיום אפילו במחשבים אישיים.
עבודה משותפת עם מלאנוקס
לחברה יש היכרות עמוקה עם אנבידיה, והיא שיתפה איתה פעולה בהאצת הביצועים של טכנולוגיית גישה ישירה מרוחקת לזיכרון (Remote Direct Memory Access – RDMA) של אנבידיה ובאופטימיזציה של טכנולוגיית RDMA על-גבי איתרנט (RoCE), המוכרת גם בשם InfiniBand over Ethernet, שבה השתמשה מלאנוקס. הגישה וניהול הזיכרון ב-NVMesh מתבצעים בלא מעורבות ה-CPU, אלא רק באמצעות כרטיסי ממשק (NIC) המשמשים בעצמם כמאיצים וככלי להסטת עומסים מהמעבד המרכזי.
מאז הקמתה השקיעו באקסלרו חברות טכנולוגיה מרכזיות, בהן: מלאנוקס, קואלקום, ווסטרן דיג'יטל ומייקרון. בעבר החברה דיווחה שאחת מהלקוחות שלה היא מיקרוסופט אשר משתמשת בטכנולוגיית NVMesh כדי להאיץ את הביצועים בחלק מהשירותים של הענן Azure. לקוחות נוספים של החברה: דויטשה טלקום, נאס"א, יבמ, סופרמיקרו, פוג'יטסו, מחשב-העל הקנדי SciNet, מלאנוקס ועוד. אנבידיה הודעה שהיא תמשיך לספק תמיכה בכל הלקוחות הקיימים של אקסלרו.
בתמונה למעלה: עובדים בקו הייצור של מפעל הזכרונות יוקאיצ'י של קיוקסיה. צילום: קיוקסיה
חברת Kioxia Corporation היפנית דיווחה שזיהום חומרים שהתגלה בסוף ינואר הביא להפרעות בייצור של רכיבי זיכרון שני מפעלים של החברה: יוקאיצ'י וקיטאקאמי. הזיהום פגע בייצור זכרונות פלאש תלת מימדיים מסוג BiCS FLASH. החברה מסרה שהיא החלה בעבודות תחזוקה שנועדו להחזיר את המפעלים לייצור שגרתי בהקדם האפשרי. הזיהום לא פגע בייצור של רכיבי זיכרון דו-מימדיים (2D NAND flash).
שני המפעלים נמצאים בבעלות משותפת של קיוקסיה (לשעבר חטיבת הזכרונות של טושיבה) ושל חברת Western Digital. אתמול היא הודיעה שהתקלה תביא להאטה באספקת רכיבי זיכרון תלת-מימדיים. "אנחנו עובדים בשיתוף פעולה עם קיוקסיה כדי להחזיר את המתקנים לייצור סדרי במהירות האפשרית". שיתוף הפעולה בין שתי החברות נמשך יותר מ-20 שנה, והחל עוד בעידן סנדיסק לפני שנירכשה על-ידי WDC בשנת 2016.
קו הייצור שהושבת אחראי על ייצור הרכיבים המתקדמים ביותר של שתי החברות אשר מיוצרים בטכנולוגיה חדשה שנחשפה לפני שנה. בחודש פברואר 2021 הכריזו WDC וקיוקסיה על טכנולוגיית 3D flash memory מהדור השישי המיוצרת באמצעות 162 שכבות. הן דיווחו שהיא ,משיגה צפיפות גבוהה ב-70% בהשוואה לטכנולוגיית הדור החמישי ומשפרת פי 2.4 את ביצועי התוכנה שרצה במחשב.
בתמונה למעלה: כרטיס DIMM של SK hynix העומד בתקן DDR5
לאחר יותר מחמש שנות עבודה הכריז לפני חודשיים ארגון JEDEC התעשייתי על השלמת הניסוח ופרסום תקן הזכרונות RAM המהירים מסוג DDR5. זה היה מאמץ אדיר שהשתתפו בו 150 חברות. אולם למרות שבתעשייה המתינו בקוצר רוח לפרסום התקן המיועד לפתור את אחד מצווארי הבקבוק המעיקים ביותר במרכזי הנתונים, כניסתו אל השוק צפויה להיות הדרגתית מאוד. ככל הנראה הטכנולוגיה תתחיל להיכנב אל השוק באיטיות רבה ובצעדים מדודים מתישהו במהלך 2021.
תקן JESD79-5 DDR5 מכפיל בשלב הראשון את מהירות הגישה של המעבד אל הזכרון האקראי (RAM) ומפת הדרכים שלו כוללת הגברה הדרגתית של המהירות בשנים הקרובות. הדבר נועד להתמודד עם מחנק הזכרון שאליו נקלעו המעבדים מרובי הליבות. המענה של התעשייה לקושי בהקטנת רוחב הצומת של הטרנזיסטור כדי להשיג ביצועים משופרים היה באמצעות מעבר למעבדים מרובי ליבות. אולם הפתרון מתחיל לאבד מיעילותו, מכיוון שהדבר גורם להקטנת זמינות הזיכרון העומדת לרשות כל אחת מהליבות.
מפת הדרכים כוללת מהירויות רבות
הבעיה הזאת באה לידי ביטוי בגרף למטה שממנו ניתן לראות כיצד ריבוי הליבות דורש הגדלת קצב הגישה לזיכרון, אבל שבפועל קצב הגישה הממוצע של כל ליבה בנפרד (קו כחול כהה) נמצא בשנים האחרונות בירידה. זיכרונות DDR5 אמורים לפתור את הבעיה באמצעות ערוץ תקשורת מהיר מאוד. רמת הכניסה צפויה לספק קצב תקשורת של 4.8Gbps שהיא מהירה בכ-50% בהשוואה לזיכרונות DDR4. התקן כולל מפת דרכים עתידית לשיפור הדרגתי במהירות הגישה אל הזיכרון, עד לקצב של עתידי של 35Gbps.
הקשר בין ריבוי הליבות במעבדים לבין רוחב הפס של ערוץ הגישה לזיכרון. מקור: Micron
התקן החדש כולל מנגנוני הסתגלות מסוג Decision Feedback Equalization שיאפשרו לעבור לקצבי עבודה מהירים יותר בעתיד, הפחתת מתח העבודה של הרכיבים ל-1.1V כדי לחסוך באנרגיה והגדרת מייצב מתח ברמת כרטיסי הזכרון (DIMM) להבטחת מתח העבודה. הוא מגדיר תצורה חדשה של כרטיסי זיכרון, הכוללת שני מחברי 40 תקעים וכולל מנגנון תיקון שגיאות (Error Correction Code – ECC) כדי לצמצם את הטעויות בשלבי הכתיבה והקריאה. הדבר נעשה קריטי בעידן ה-DDR5, מכיוון שמדידת המטענים החשמליים בתאי זיכרון קטנים ובקצב גבוה מאוד, היא קשה יותר בהשוואה ל-DDR4 מהדור הנוכחי.
אימוץ הדרגתי של הטכנולוגיה
חברות רבות בתעשייה מתחילות להיערך לקראת העידן החדש. חברת סינופסיס הכריזה על ערכת Verification IP לאימות התכנון של כרטיסי DDR5 ועל שיתוף פעולה עם גלובלפאונדריז בהתאמת החבילה לבדיקת הזיכרונות בתהליכי הייצור של גלובלפאונדריז. קיידנס הכריזה החודש על חבילות תכנון ואימות (Design IP ו-Verification IP) המותאמות ל-DDR5 ולגרסה החסכונית בהספק שלו, LPDDR5, עבור תהליך הייצור של TSMC בגאומטריה של 5 ננומטר.
חברת Keysight הכריזה על ערכת בדיקות וסימולציה מלאה ל-DDR5. חברת Tektronix הוציאה ערכת בדיקות ודיבוג ל-DDR5 ו-Renesas Electronics הכריזה על שבבים חדשים לדחיפת הנתונים בכרטיסי DDR5. אפילו חברת ואלנס הישראלית (Valens) נקלעה בעקיפין למהפיכה הזאת: JEDEC וארגון התקינה MIPI הגדירו תת-תקן ייעודי של DDR5 עבור ממשק התקשורת שבין החיישנים והצגים ברכב לבין יחידות המחשוב. תקן MIPI I3C מתבסס במלואו על טכנולוגיית התקשורת של ואלנס, שהיתה גם שותפה בקבוצת העבודה המצומצמת שגיבשה את התקן.
למרות שגם סמסונג וגם Kioxia הכריזו על מחוייבות לתקן החדש, מהצד של יצרניות הזיכרונות בינתיים רק SK hynix ו-Micron נמצאות בתמונה. מייקרון הכריזה השבוע על רכיבי הזכרון החדשים ממשפחת uMCP5. הם תומים לגרסת התקן החסכונית (LPDDR5) ומיועדים לשימוש בעיקר באבזרים ניידים. כבר בהכרזה הראשונה היא עברה את מפרטי התקן והכריזה על קצב גישה לזיכרון של 6.4Gbps. בתחילת החודש (אוקטובר 2020) הכריזה SK על כרטיסי זיכרון בנפח של 64Gbit. אלא שמדובר בינתיים במהלכים טקטיים שיווקיים שאין להם משמעות טכנולוגית מיידית, שכן מעבדי המחשבים עדיין לא מספקים תמיכה בתקן החדש.
תעלומת אינטל ו-AMD
כדי לנצל את התקן החדש יש לבצע שינויים במעבדים המאפשרים להם לגשת אל זיכרונות DDR5 החדשים. אומנם אינטל הכריזה שהיא עבדה בשיתוף פעולה צמוד עם SK בפיתוח הזיכרונות שלה וטכנולוגיית היציור שלהן, אולם היא עדיין לא סיפקה תחזית מדוייקת להטמעת הטכנולוגיה במעבדים שלה עצמה. היא דיווחה בעבר שהרכיב המיתכנת Agilex FPGA תומך ב-DDR5 לא פירסמה מפת דרכים של המעבדים העתידיים הכוללת תמיכה ב-DDR5. גם חברת AMD משאירה את התעשייה בערפל: בינתיים קיימות ידיעות לא מאושרות שלפיהן שבב הדור הבא שלה, Zen 4, יתמוך ככל הנראה ב-DDR5.
בלי שתי החברות האלו, המחזיקות את עיקר שוק מרכזי הנתונים בעולם, התקן החדש לא ייכנס אל השוק. אולם לאור הצורך בפתרון בעיית ריבוי הליבות ולאור המעורבות של אינטל בפרוייקט הפיתוח של SK, ברור לגמרי שהן יספקו תמיכה בזיכרונות המהירים. שאלה הגדולה היא מתי זה יקרה: בסוף 2021, במהלך 2022 או מספר שנים אחר כך?
בתמונה למעלה: פאב 68 של אינטל בעיר דאליאן בסין. נפתח בחודש יולי 2016. צילום: אינטל
חברת SK hynix הקוריאנית רוכשת את חטיבת האיחסון וזכרונות ה-NAND של אינטל תמורת כ-9 מיליארד דולר. העיסקה כוללת את הפעילויות של אינטל בתחום כונני NAND SSD, שבבי זכרון NAND ומפעל ייצור זכרונות ה-NAND בסין. אינטל תשאיר בידיה את פעילות Intel Optane. העיסקה גם כוללת את הקניין הרוחני של אינטל בתחום ה-NAND ואת העובדים וצוותי המחקר והפיתוח. לאחר ההסכם שנחתם אתמול (ב'), העריכו שתי החברות שהן יקבלו את האישורים הרגולטוריים לעיסקה עד סוף 2021.
בשלב הראשון תרכוש SK את מפעל הייצור הסיני (פאב 68 הצמוד לעיר דאליאן סמוך לצפון קוריאה), המתמחה בייצור רכיבי זיכרון תלת-מימדיים, תמורת 7 מיליארד דולר במזומן. מדובר במפעל חדש מאוד שנחנך רק בחודש יולי 2016. בשלב השני, אשר צפוי להסתיים במרץ 2025, היא תרכוש את שאר הנכסים של החטיבה, כולל הקניין הרוחני הקשור בתכנון וייצור הרכיבים, תמורת 2 מיליארד דולר. עד להשלמת הפעימה השנייה, אינטל תמשיך לייצר במפעל רכיבי NAND מתוצרתה.
SK דוחקת את Kioxia היפנית למקום השלישי
לשתי החברות יש מסורת של שיתוף פעולה. בין השאר הן פיתחו במשותף טכנולוגיות עבור זיכרונות מסוג DDR5. מנכ"ל אינטל, בוב סוואן, אמר שהעיסקה תאפשר לאינטל להתמקד בפיתוח טכנולוגיות לעסקי הליבה שלה. במחצית הראשונה של 2020 הסתכמו מכירות כל מוצרי הזיכרון של אינטל בכ-2.8 מיליארד דולר. חברת SK hynix היא מיצרניות רכיבי הזיכרון הגדולות בעולם. במחצית הראשונה של 2020 הסתכמו מכירותיה בכ-1.4 מיליארד דולר.
זכרונות DDR5 של SK hynix שיצאו אל השוק בתחילת החודש (אוקטובר 2020)
חברת הייניקס היא גם אחת מחלוצות הייצור של רכיבי זיכרון תלת-מימדיים ומייצרת כיום רכיבים בתהליך הכולל 128 שכבות. להערכת חברת המחקר TrendForce, ברבעון השני של 2020 החזיקה אינטל בכ-11.7% משוק ה-NAND העולמי, ואילו SK החזיקה בכ-11.5% מהשוק. פירוש הדבר שעם השלמת העיסקה, תחזיק SK ביותר מ-20% מהשוק העולמי. היא תעפיל למקום השני בעולם אחרי סמסונג, ותעקוף את היצרנית השנייה בגודלה כיום, Kioxia היפנית (לשעבר חטיבת הזיכרונות של טושיבה).
בהשוואה לאינטל, יש ל-SK יתרון בולט בשוק האבזרים הניידים, ואילו לאינטל יש מעמד חזק במיוחד בתחום המחשוב הארגוני, הנחשב לשוק הזיכרונות הריווחי ביותר. אינטל מתמקדת ביום בייצור זיכרונות בארכיטקטורת QLC SSD. ארכיטקטורה זו מאפשרת לשמור ארבעה ביטים של מידע בכל תא זיכרון ועל-ידי כך להגדיל את הנפח היעיל שלו. העיסקה מספקת ל-SK טכנולוגיות ייצור ייחודיות ומכניסה אותה לתהליך ייצור חדש: אינטל מייצרת זיכרונות בטכנולוגיית Floating Gate ואילו SK הייחודית, כאשר כל היצרניות האחרות מתבססות על ייצור בטכנולוגיית שבבים מסוג Charge Trap.
בתמונה למעלה: אביגדור וילנץ. בתמונה למטה: פרופיל השילוב הטכנולוגי בין שתי החברות
חברת אינטל חתמה על הסכם שיתוף פעולה אסטרטגי עם חברת Lightbits Labs מכפר-סבא על פיתוח משותף של מערך זיכרון למרכזי נתונים. שיתוף הפעולה כולל תכנון משותף, שיווק משותף וביצוע השקעה של אינטל בחברת לייטביטס לאבס בהיקף שלא נמסר. לייטביטס לאבס הוקמה ב-2017 על-ידי היו"ר אביגדור וילנץ, המנכ"ל ערן קירזנר, לשעבר ראש תחום פתרונות האחסון של PMC-Sierra שנימכרה למיקרוסמי ב-2016, והטכנולוג הראשי מולי בן יהודה, לשעבר המדען הראשי של Stratoscale.
עד היום היא גייסה כ-50 מיליון דולר. החברה פיתחה רעיון חדש לשיפור זמני התקשורת בין מערכי הזכרון הבלתי נדיפים מסוג SSD במרכזי הנתונים, לבין המעבדים, אשר מקצר משמעותית (50%) את זמני ההשהייה. הוא מבוסס על פרוטוקול תקשורת חדש המאפשר קישור מהיר בין התקני הזיכרון לבין השרתים והמעבדים במרכז הנתונים, על-גבי תשתית ה-IP הקיימת. על-סמך הפרוטוקול של החברה נוסח תקן NVMe/TCP באמצעות קבוצת העבודה התעשייתית NVM Express.
בחודש אפריל 2019 היא הכריזה על מוצר הראשון שלה: אבזר ניהול זיכרון מאסיבי בשם SuperSSD – המוצר הראשון בעולם העומד בתקן NVMe/TCP ומאפשר למחשבי בינה מלאכותית גישה מהירה מאוד אל מערכי זיכרון בנפח של עד 1PB. הפתרון מופיע במתכונת של אבזר הניתקע במסד U2 של שרתים ומאפשר גישה מהירה אל המידע המצוי במערכי זיכרון גדולים בנפח של 64TB-1PB, באמצעות ממשקי 100GbE ובזמני השהייה של פחות מ-200us. הוא כולל את תוכנת LightOS של החברה, המתחברת אל תשתיות מרכז הנתונים ומנהלת את התקשורת עם התקני האחסון.
שיתוף הפעולה יתמקד בהתאמת תוכנת הניהול LightOS אל החומרה של אינטל, ובניית פתרון חומרה-תוכנה אופטימלי אשר יכלול את פתרונות הזכרון Optane ו-3D NAND SSDs של אינטל, את מעבדי השרתים שלה ממשפחת Xeon, ומוצרי חומרה אחרים של אינטל כמו מאיצי בינה מלאכותית, מתאמי התקשורת Ethernet 800 Series Network Adapter ורכיבי FPGA. מנהל הפיתוח העסקי בקבוצת מערכות הנתונים בחברת אינטל, רמי אל קוואזאן, אמר שמרכזי הנתונים משנים את פניהם. "החומרה שלנו והתוכנה של לייטביטס מעניקים ללקוחות פתרון כלכלי העונה לבעיות שעמן הם מתמודדים בתקופה הזאת של שינויים".
אביגדור וילנץ הוא אחד מהיזמים המוצלחים בישראל, ואלי בתעשיית השבבים העולמית כולה. בנוסף לתפקידיו בלייטביטס לאבס, הוא משמש כיום גם כיו"ר חברת Habana Labs שבה היה מייסד משותף. החברה הוקמה ב-2016 ופיתחה שני מעבדי בינה מלאכותית לרשתות נוירוניות: מעבד אימון ומעבד הסקות. בדצמבר 2019 היא נמכרה לחברת אינטל תמורת כ-2 מיליארד דולר וממשיכה לפעול כחברה עצמאית בבעלות אינטל. וילנץ היה ממייסדי Annapurna Labs שנמכרה ב-2015 לאמזון תמורת 370 מיליון דולר. בשנות ה-90 הוא ייסד את חברת גלילאו שנמכרה בשנת 2001 לחברת מארוול תמורת כ-2.7 מיליארד דולר.
חברת סמסונג החלה בייצור רכיבי זכרון DRAM חדשים מסוג LPDDR5 בנפח של 16 ג'יגה-ביט (Gb). זהו הזכרון הגדול מסוגו בתעשייה. הוא מיוצר בתהליך 1z של סמסונג המבוסס על טרנזיסטורים ברוחב צומת של 10 ננומטר ועל שימוש בליתוגרפיית EUV. הרכיבים החדשים מיועדים לשימוש באבזרים ניידים וסמארטפונים, בעיקר במוצרי הדור החמישי ובמערכות הכוללות בינה מלאכותית. מנהל מוצרי ה-DRAM בחברה, יונג-ביי לי, אמר שהחברה הצליחה לייצר את הרכיבים החדשים לאחר שהתגברה על קשיים רבים בתהליך הייצור. "נמשיך להוציא לשוק מוצרים חדשים שיסייעו לנו לשמור על המעמד המוביל שלנו בשוק הזכרונות".
לצורך ייצור הזכרונות החדשים, הוסיפה סמסונג קו ייצור נוסף לקומפלקס הייצור שלה בעיר פיונגטק בקוריאה. הקו החדש, Pyeongtaek Line 2, הוא כיום מתקן ייצור השבבים הגדול בעולם ומשתרע על-פני שטח של 128,900 מ"ר – שווה ערך ל-16 מגרשי כדורגל. מפעל הייצור החדש ישמש כאתר הייצור המרכזי של סמסונג לטכנולוגיות ייצור מתקדמות של רכיבי זכרון, כולל רכיבי הדור הבא שייוצרו בטכנולוגיית V-NAND ומתן שירותי ייצור ללקוחות חיצוניים.
הזכרון החדש דק ב-30% ומהיר ב-16% מרוב זכרונות ה-16Gb LPDDR5 המותקנים כיום באבזרים ניידים, ומגיע לקצב העברת נתונים של עד 6,400Mb/s. החברה מסרה לאחרונה שהיא חשה בתחילתה של מגמת התאוששות בשוק, לאחר השפל שגרמה מגיפת הקורונה. ברבעון השני של 2020 הסתכמו מכירות סמסונג אלקטרוניקס בכ-44.5 מיליארד דולר. מדובר בירידה של 6% בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד, עקב השפל בשוק הסמארטפונים. שוק הזכרונות עצמו התנהג בצורה הפוכה: המכירות עלו בזכות דרישה גוברת לשירותי מרכזי נתונים ולזכרונות עבור מחשבים אישיים, והסתכמו בכ-15.4 מיליארד דולר ברבעון.
חברת Kioxia היפנית (לשעבר Toshiba Memory) השלימה את רכישת חברת Solid State Storage Technology, שהיא חטיבת כונני ה-SSD של חברת LITE-ON Technology הטאיוואנית. העיסקה היתה אמורה להסתיים בחודש מרץ 2020, אולם עקב מגיפת הקורונה נאלצו שתי החברות לעצור את פעילויות העברת העובדים והמתקנים, ולכן העיסקה הושלמה רק השבוע. העיסקה, בהיקף של כ-160 מיליון דולר, נועדה לחזק את מעמדה של החברה כספקית כונני זכרון למרכזי נתונים ולתשתיות ענן.
החברה הטאיוואנית הוקמה בשנת 2009 ומתמקדת בייצור כונני איחסון עבור מרכזי נתונים, תשתיות ענן ומרכזי מחשוב ארגוניים. מדובר במהלך נוסף בסדרה של פעולות שנועדו להחזיר את יצרנית זכרונות הפלאש היפנית אל מסלול הצמיחה. בשנת 2018 נפרדה טושיבה מקבוצת הזכרונות שלה, ובאוקטובר 2019 היא החליפה את המותג מטושיבה זכרונות ל-Kioxia, המורכב מהמילה היפנית kioku שמשמעה זכרון, ומהמילה היוונית axia שמשמעותה הוא "ערך".
קיוקסיה מחפשת אסטרטגיית צמיחה
החברה מתמודדת עם ירידה גדולה במכירות: בשנת 2019 הסתכמו מכירותיה בכ-9.2 מיליארד דולר, בהשוואה למכירות בהיקף של כ-11.7 מיליארד דולר בשנת 2018. כדי לחדש את הצמיחה, היא מינתה השבוע את נשיא ומנכ"ל אפלייד מטיריאלס לשעבר, מייק ספלינטר, לדירקטור שתפקידו לקדם את צמיחת החברה. ספלינטר הוא אחד מהמנהלים הוותיקים והמצליחים בתעשיית השבבים העולמית. הוא החל את דרכו בשנות ה-70 כמנהל מפעל ייצור השבבים רוקוול, לאחר מכן שימש במשך כ-20 שנה בתפקידי סגן נשיא תפעולי בחברת אינטל העולמית, ובשנים 2003-2013 ניהל את חברת אפלייד מטיריאלס. כיום הוא משמש דירקטור בחברת TSMC ויו"ר חברת NASDAQ, שהיא הבורסה הטכנולוגית החשובה ביותר בעולם.
זכרון פלאש תלת-מימדי בעל 112 שכבות
במקביל, היא חשפה טכנולוגיית זיכרון חדשה, והחלה לספק השבוע דוגמאות הנדסיות ללקוחות פוטנציאליים של כונן ה-SSD החדש בפורמט E3.S המיועד למרכזי מחשוב גדולים. הכונן מבוסס על משפחת כונני CM6 של החברה ומופיע בגודל של "2.5. הוא כולל רכיבי זכרון מסוג BiCS FLASH 3D TLC, ומיועד לפעול במערכות המבוססות על תקן ערוץ התקשורת החדש, PCIe 5.0. הכונן מבוסס על טכנולוגיה חדשה שהחברה חשפה בחודש ינואר השנה.
מדובר בדור החמישי של שבבי זכרון פלאש בלתי נדיפים (NVME) של החברה. היא כוללת איחסון של 3 ביטים בכל תא זיכרון, ומיוצרת בתצורה תלת-מימדית המעמידה תאי זכרון אחד על-גבי השני במתכונת מגדל, בתהליך הכולל 112 שכבות ייצור סיליקון נפרדות. בשלב הראשון החברה מתכננת לספק את הרכיבים ברמת נפח זכרון של 512Gbit, ובהמשך לשדרג אותם לנפח זכרון של 128Gbit ו-1.33Terabit בתהליך ייצור עתידי הכולל שמירת מידע של 4 ביטים בתא זכרון יחיד.
שוק הזכרונות המגנטיים (Magnetic Random Access Memory – MRAM) מתחיל לצבור תנופה, וכבר בשנת 2024 הוא צפוי להיגע להיקף של כ-1.2 מיליארד דולר. כך מעריכה חברת המחקר הצרפתית Yole Développement במחקר חדש שפורסם היום (ב'). מדובר בהבשלת טכנולוגיה הנמצאת בפיתוח כמעט 10 שנים בחברות גדולות, דוגמת יבמ, SK Hynix, אפלייד מטיריאלס, Tokyo Electron ואפילו חברות המתמקדות במעגלים לוגיים כמו קואלקום ו-ARM. שוק היעד המרכזי של הזכרונות החדשים יהיה בשלב הראשון בתחום המערכות משובצות, שם הוא מסתמן כמתחרה יעיל של טכנולוגיית Embedded Flash – eFlash.
ה-eFlash הגיע אל סוף דרכו
להערכת אנליסט חברת יול, ד"ר סיימון ברטולאצי, קיימת הבנה בתעשייה שהייצור של זכרונות eFlash לא יבוצע בתהליכים קטנים יותר מ-28/22 ננומטר, מכיוון שהעלות הכרוכה בייצור במימדים קטנים יותר אינה כדאית מסחרית. התעשייה מחפשת פתרונות חדשים עבור זכרונות בלתי נדיפים (NVM), וזאת בשעה שגם הייצור של זכרונות SRAM נדיפים מתחיל להתמודד עם חומת המימדים, מכיוון שבגודל צומת זעיר חלה ירידה מהירה בביצועים של תאי הזכרון.
להערכתו, המעורבות של חברות גדולות בתעשייה הביאה את טכנולוגיית MRAM לרמת בשלות אשר צפויה להתבטא בצמיחה של 295% לשנה במהלך חמש השנים הבאות. טכנולוגיית ה-MRAM המובילה כיום בשוק נקראת Spin Transfer Torque Magnetoresistive RAM – STT-MRAM, שבה המידע בזיכרון MRAM לא נישמר בצורת מטען חשמלי או זרם, אלא באמצעות מטען מגנטי. זיכרון MRAM עשוי מחומרים מגנטיים עדינים המשמשים בדרך כלל בכונני דיסקים קשיחים.
תא MRAM בסיסי בנוי משני לוחות של חומרים מתמגנטים המופרדים באמצעות תעלה צרה של מוליך למחצה. כאשר המטענים המגנטיים בשני הלוחות הם בעלי כיוון משותף, הזרם העובר דרך הצומת ניתקל בהתנגדות חשמלית נמוכה. כאשר המטענים המגנטיים בעלי כיווניות הפוכה, הזרם העובר דרך התא ניתקל בהתנגדות גבוהה. כלומר, המידע הדיגיטלי ("0" או "1") מיוצג באמצעות ההתנגדות החשמלית של הצומת.
ההסבר הפיסיקלי לתופעה נעוץ בכך שכיווניות המיגנוט משפיעה על ציר הסיבוב הפנימי של האלקטרון (Spin). כאשר שני הלוחות הממוגנטים הם בעלי כיווניות הפוכה, אלקטרונים בעלי ספין מסויים מתקשים לעבור חומר שבו האלקטרונים מצויים בספין מנוגד, ולכן חלה עלייה בהתנגדות הצומת.
מבחינת שיקולי הספק, פירוש הדבר שצריכת האנרגיה העיקרית של זיכרון MRAM היא בשלב הכתיבה בלבד, בעוד שבשלב הקריאה צריכת ההספק היא כמעט אפסית. לתכונה זו משמעות חשובה, מכיוון שרוב המידע בזיכרון נכתב מעט פעמים, אבל נקרא הרבה מאוד פעמים. התחום הזה משך אליו חברות גדולות רבות בתחילת העשור, בהן טושיבה ו-Hynix שהחליטו לפתח ביחד זיכרונות MRAM, חברת NEC, יבמ ובשנת 2013 גם טאואר-ג'אז הישראלית נכנסה לתחום ה-MRAM.
2019 היא שנת תפנית
השנה חלה התפתחות חשובה מאוד בתחום: בחודש מרץ סמסונג הכריזה על תחילת הייצור ההמוני של רכיבי MRAM בתהליך של 28 ננומטר (בתמונה למעלה), ובחודש יוני חשפה חברת אפלייד מטיריאלס (Applied Materials) מערכת ייצור תעשייתית המאפשרת לייצר רכיבי זיכרון מסוג MRAM ,ReRAM ו-PCRAM, המיועדים בעיקר לשימוש ביישומי IoT הדורשים זכרונות אמינים, זולים וחסכוניים מאוד באנרגיה. מערכת Endura Clover MRAM PVD של אפלייד מטיריאלס בנוייה משבעה תאי עיבוד נפרדים של פרוסת הסיליקון בתנאי ואקום קיצוניים.
זוהי מערכת ה-300 מ"מ הראשונה בתעשייה המותאמת לייצור המוני של זכרונות MRAM. היא מסוגלת לשקע עד חמישה חומרים שונים בכל תא. כדי לייצר זכרונות MRAM יש צורך בשיקוע של לפחות 30 שכבות שונות של חומר ברמת דיוק של מספר אנגסטרם בודדים, ובלא להוציא את פרוסת הסיליקון מתא הוואקום כאשר הייצור מתקדם בין השכבות או שנעשה תהליך של החלפת חומרים.
מערכת Endura Clover של אפלייד מטיריאלס לייצור זכרונות MRAM
להערכת חברת המחקר, זכרונות MRAM יהיו זכרונות הדור הבא בתחום האבזרים הלבישים, אבזרי IoT, מיקרו-בקרים, ציוד הדמאה, תעשיית הרכב וברכיבי ASIC רבים. ברטולאצי: "שנת 2019 היא השנה שבה השוק מתחיל להתרומם". אולם בעוד שהחברה צופה צמיחה מהירה בתחום הפתרונות המשובצים, שוק רכיבי הזיכרון עצמו (stand-alone memory) מתעכב.
בשוק הזה החברה צופה צמיחה של 54% בשנה, להיקף של פחות מ-600 מיליון דולר בשנת 2024. "עד עכשיו, השוק בזה נדחף על-ידי רכיבים בנפח קטן של עד 16Mb, שיוצרו על-ידי מספר קטן של יצרנים כמו Everspin ו-Sony. בשנים הקרובות נראה יותר יישומי אחסון בתחומים כמו זכרונות מטמון בכונני SSD ופתרונות האצת תקשורת, הדורשים רכיבי זכרון בנפח של יותר מ-256Mb ".
חברת סייפרס (Cypress) האמריקאית תטמיע ברכיבי זיכרון הבזק את טכנולוגיית אבטחת המערכות המשובצות של חברת קרמבה (Karamba Security) מהוד השרון. הטכנולוגיה של קרמבה תשולב בתוך יחידת העיבוד שהיא חלק בלתי נפרד מארכיטקטורת הזיכרון המאובטח החדש, Cypress Semper NOR Flash.
מדובר בזיכרון בלתי נדיף מסוג NOR אשר מופיע בתוך רכיב שבו מצויים מעבד ARM ומספר מעגלי אבטחה בחומרה, אשר בודקים את המידע ברכיב ומאבטחים אותו בפני השחתה מכוונת (סכימת הבלוקים של הרכיב בתמונה למטה). חברת סייפרס מייעדת את רכיבי Semper להגנה על מערכות משובצות קריטיות, כמו מחשבי הבקרה בכלי-רכב ובמערכות ייצור תעשייתיות.
השין-גימל של המערכות המשובצות
חברת קרמבה פיתחה את תוכנת Carwall אשר מותקנת בתוך החומרה המשובצת, ומגינה עליה בפני תקיפות זדוניות. התוכנה חוסמת ניסיונות חדירה עוינים אל רכיבי מחשב בקרת המנוע (ECU) המקושרים לרשת החיצונית. המערכת מכירה את קוד המקור של היצרן הספציפי, ומבטיחה שרק קוד או פריט מידע שהם חלק מהגדרות היצרן, יוכלו להפעיל את מערכות הרכב. כאשר מערכת ההגנה מזהה קוד זר או מתקפת in-memory, היא מונעת את התקיפה בשלב ניסיון החדירה, לפני שתתפתח פגיעה במערכת.
קרמבה נוסדה ב-2015 על-ידי המנכ"ל עמי דותן, היו"ר דודי ברזילי, סגן נשיא למו"פ טל בן-דוד והטכנולוג הראשי אסף הראל. לדברי דותן, העבודה עם סייפרס מאפשרת לקרמבה להוסיף לפתרון שלה גם יכולות הצפנה חזקות, הדרושות ליישומי נהיגה אוטונומית, בקרים תעשייתיים ואבזרי קצה ארגוניים קריטיים.
כל מכונית סופגת 300 אלף תקיפות בחודש
היקף האיומים על מערכות מחשב בכלי-רכב נמצא בעלייה מתמדת. כאשר המערכת של קרמבה מזהה תקיפה, היא משדרת את המידע אל מרכז איסוף מידע של החברה, וממנו הלקוחות מקבלים עידכון. בחודשים האחרונים החברה מפעילה מערכת ניטור גלובלית העוקבת אחר האיומים: מערכת ThreatHive של החברה מתפקדת כמעין סוכנות ביון לבדיקת מצב האיומים על כלי רכב.
המערכת מבוססת על מערך של פתיונות מקוונים המתחזים למחשבי בקרת רכב, ועוקבת אחר התקיפות המתבצעות עליהן. בינואר השנה היא דיווחה שכל אחד מהמחשבים המדומים הותקף בממוצע 300,000 פעמים בחודש.
מאז הקמתה, גייסה החברה כ-27 מיליון דולר. כיום היא מעסיקה כ-40 עובדים ממשרדים בהוד השרון, בגרמניה ובארצות הברית. החברה מסרה שעד היום הוטמעה המערכת שלה ב-32 מערכות רכב של 17 חברות שונות: יצרניות רכב וספקיות של מכלולים שלמים (Tier-1) עבור תעשיית הרכב.
שיתוף פעולה אסטרטגי עם ווינד ריבר
בחודש מאי השנה החברה הודיעה על הרחבת הפעילות שלה אל תחומים חדשים מעבר לתעשיית הרכב: בקרים תעשייתיים מקושרים ואבזרי קצה קריטיים. במסגרת הזאת היא נכנסה לשיתוף פעולה אסטרטגי עם חברת Wind River, אשר מיועד לסייע בהטמעת פתרון האבטחה המשובץ של קרמבה בתחומים שבהם ווינד ריבר פעילה: רכב, תעופה, ביטחון, ציוד רפואי וציוד תקשורת.
חברת סייפרס היא אחת מחברות השבבים הגלובליות המוכרות, ונחשבת למובילה בשוק הזכרונות הבלתי נדיפים המבוססים על ארכיטקטורת NOR. מכירותיה בשנת 2018 הסתכמו בכ-2.48 מיליארד דולר. ביוני 2019 היא חתמה על הסכם מיזוג עם אינפיניאון הגרמנית, שבמסגרתו אינפיניאון תרכוש אותה בתמורה לכ-9 מיליארד אירו במזומן. העיסקה צפויה להסתיים בסוף 2019 או בתחילת 2020, לאחר אישור אסיפת בעלי המניות של סייפרס, וקבלת אישורים רגולטוריים.
בתמונה למעלה: רכיב ReRAM בנפח של 4kbit. מהרכיבים הראשונים של וויביט ננו. צילום: Techtime
חברת Weebit Nano מהוד השרון נערכת לייצור מסחרי של טכנולוגיית הזכרון ההתנגדותי (ReRAM) שהיא פיתחה. להערכת המנכ"ל, קובי חנוך, היעד כיום הוא לסגור על הסכם ייצור עם יצרן שבבים ועל הסכם מכירה עם לקוח ראשון. "אנחנו נמצאים כעת בשלבי העברת הייצור אל פאב סטנדרטי ונמצאים במו"מ עם מספר פאבים. המטרה היא לסגור חוזה ראשון ב-2019 ולהתחיל בייצור המוני כבר בשנת 2021 בתהליך המבוסס על פרוסות סיליקון בקוטר של 300 מ"מ".
דדי פרלמוטר ויואב ניסן כהן מסייעים לחברה
במקביל, החברה החלה בגיוס צוות פיתוח יתכנן את מעגלי הבקרה מסביב לזיכרון. המטרה של החברה היא לפעול במתכונת של חברת קניין רוחני (IP) אשר מוכרת מודולי זכרון שהלקוחות יכולים להטמיע בתוך רכיבי ASIC שהם מפתחים. המעבר למיסחור הטכנולוגיה נעשה בליווי שניים מהענקים של תעשיית השבבים הישראלית: הראשון הוא דדי פרלמוטר, לשעבר סגן נשיא אינטל העולמית שניהל במשך מספר שנים את אסטרטגיית המחשוב שלה וכיום דירקטור במלאנוקס.
כיום פרלמוטר משמש כיו"ר וויביט ננו. השני הוא יואב ניסן כהן, שהיה ממייסדי חברת טאואר-ג'אז ומנכ"ל החברה במשך מספר שנים. ניסן כהן משמש כיום כדירקטור בכיר בחברה. ביוני 2018 השלימה החברה אבן דרך משמעותית כאשר הכריזה על זכרון בנפח של 1Mb שיוצר ב-STMicroelectronics בתהליך של 40 ננומטר.
זיכרון ReRAM – Resistive Random Access Memory, משלב בין היתרונות של הפלאש (שהוא בלתי נדיף אולם איטי) ושל ה-DRAM (שהוא מהיר אך נדיף): ה-ReRAM הוא בלתי נדיף, מהיר, פועל בהספק נמוך ובעל מחזור חיים ארוך. הוא מבוסס על שימוש בחומרים המשנים את ההתנגדות החשמלית שלהם בתגובה למתח חשמלי, ועל-ידי כך "זוכרים" את רמת המתח גם לאחר ניתוק ממקור הכוח, וכך המידע אינו הולך לאיבוד.
מנכ"ל וויביט ננו, קובי חנוך, עם פרוסת סיליקון 200 מ"מ הכוללת רכיבי ReRAM
אומנם וויביט ננו אינה היחידה בשוק המפתחת זכרון התנגדותי, אולם היא מגיעה עם יתרון משמעותי: ההטכנולוגיה שלה מאפשרת לייצר את מודולי הזכרון בטכנולוגיית CMOS סטנדרטית משום שהיא מוססת על ייצור באמצעות סיליקון אוקסיד (SiOx). לדברי חנוך, הטכנולוגיה ניתנת ליישום גם בתהליכי ייצור ממוזערים של 7 ננומטר ומטה, מכיוון שגודל הצומת מוגדר על-ידי הטרנזיסטור הדוחף את תא הזיכרון, ולא על-ידי תא הזיכרון עצמו.
בין צרפת, אוסטרליה והוד השרון
וויביט ננו היא חברת סמיקונדקטורס יוצאת דופן, הן באופן שבו היא הוקמה והן בשיטת הפעולה שלה. החברה הוקמה על-ידי שני משקיעים ישראלים המעדיפים להישאר אנונימיים אשר פיתחו שיטת יזמות מעניינת: הם מזהים פטנטים בעלי פוטנציאל, רוכשים רשיון שימוש, מנפיקים את החברה ויוצאים ממנה מוקדם. החברה הוקמה ב-2015 לאחר ששני המשקיעים פגשו את פרופ' טור מאוניסרסיטת רייס בארה"ב, אשר סיפר להם אודות המחקר שלו. הם חתמו איתו על הסכם זיכיון לפטנט שלו בתחום ReRAM, והנפיקו אותה בבורסה המרכזית באוסטרליה (ASX) באמצעות רכישת שלד בורסאי.
כיום היא נסחרת לפי שווי שוק של 17.6 מיליון דולר אמריקאי. החברה פועלת בעצמאות רבה יחסית לאחר שהמשקיעים המייסדים מכרו את רוב מניותיהם וכיום אין לה גרעין שליטה מובהק, מכיוון שלמשקיעים הכי גדולים יש פחות מ-5% מהמניות. קובי חנוך הגיע לחברה לקראת סוף 2017. הוא החל את דרכו בתעשיית השבבים בחברת נשיונל סמיקונדקטורס (שממנה יצאה טאואר-ג'אז), היה אחד ממייסדי Verisity שנמכרה לקיידנס בשנת 1995 תמורת כ-315 מיליון דולר ושימש כסמנכ"ל המכירות הבינלאומיות של Jasper וכיועץ לחברות סטארט-אפ.
ממשלת צרפת מסבסדת את הפיתוח הטכנולוגי
גם הפיתוח הטכנולוגי נעשה במתכונת מיוחדת: החברה עובדת בשיתוף פעולה עם מכון המחקר הצרפתי Leti, שבמעבדותיו נערכים הניסויים ושם נמצא צוות המחקר והפיתוח המרכזי. חנוך: "חיפשנו פאב העוסק במחקר ופיתוח ולא בייצור. התלבטנו בין IMEC ו-Leti ובסוף בחרנו ב-Leti. כשעשינו את ההסכם, גילינו שיש להם עוד יתרון אדיר: ממשלת צרפת רוצה לעודד הייטק ומחזירה לנו במזומן 60 סנט עבור כל אירו שאנחנו משלמים למכון. בנוסף, כשאנחנו מגייסים דוקטורנט צעיר, אנחנו מקבלים בחזרה 120% מעלות שכרו בשנתיים הראשונות. כיום יש כ-20 חוקרים ב-Leti העובדים עבורנו".
החברה מתכננת להתמקד בשוק ה-ASIC וה-SoC כדי לספק מענה לבעיה מוגדרת: יצרני זכרונות הפלאש התגברו על הקושי בהקטנת גודל הצומת מתחת ל-28 ננומטר על-ידי ייצור תלת מימדי, שבו תאי הזיכרון מוערמים אחד על -גבי השני והייצור מגיע עד ל-96 שכבות חומר. אלא שבייצור ASIC אי-אפשר להגדיר ייצור לגובה של חלק מהשבב והוא צריך להיות אחיד בגובהו. לדברי קובי חנוך, "כאן ה-ReRAM נכנס לתמונה. הוא מספק ליצרנים טכנולוגיה מושלמת לשיבוץ זיכרון בתוך השבב".
החברות SK Hynix מקוריאה ו-Cypress מארצות הברית, קיבלו את האישורים האחרונים להקמת החברה הבת המשותפת SkyHigh Memory Limited. בעקבות קבלת האישורים, החברה צפויה להתחיל בפעילות מלאה בעוד כשבועיים, ב-1 באפריל 2019. השליטה בחברה היא בידי SK, אשר מחזיקה ב-60% מהמניות, כאשר סייפרס מחזיקה בשאר המניות. היא תפעל מהונג קונג ותעסוק בייצור ומכירת זכרונות NAND מסוג SLC – single-level cell של סייפרס, ותפתח את הדור הבא של זכרונות SLC NAND. במסגרת הזאת, סייפרס תעביר לידי SkyHigh Memory את כל פורטפוליו זכרונות ה-SLC NAND שלה, המכסים את טווח הנפחים 1Gb-16Gb.
משמעות העיסקה היא שחברת סייפרס יוצאת מתחום זכרונות ה-FLASH NAND ומתמקדת בתחומים הצומחים שלה, כמו פתרונות עיבוד, איחסון ותקשורת לשווקים צומחים כמו תקשורת, מוצרים צרכניים, רכב ומוצרים תעשייתיים. חברת סייפרס היא יצרנית שבבים מגוונת הפועלת במספר תחומים: תקשורת אלחוטית, מיקרו-בקרים, USB, רכיבי ניהול הספק, רכיבי ניהול למסכי מגע ורכיבי זיכרון. מלבד טכנולוגיות NAND, היא גם מייצרת רכיבי זיכרון בטכנולוגיות נוספות, כמו NOR, SRAM ו-FRAM, וכן זכרונות DDR3 באמצעות החברה הבת AgigA Tech.
רכיבי SLC: המהירות עולה, השוק יורד
בשנת 2018 הסתכמו מכירותיה של סייפרס בכ-2.48 מיליארד דולר. החברה פועלת במתכונת של שתי חטיבות: חטיבת הזכרונות (MPD) שמכירותיה ב-2018 הסתכמו בכ-1.01 מיליארד דולר, וחטיבת MCD – Microcontroller and Connectivity Division, הכוללת את כל השאר. זכרונות SLC NAND הם זכרונות הבזק האוגרים ביט אחד של זכרון בכל אלמנט זכרון בשבב, בניגוד לזכרונות multi-level cell – MLC , המסוגלים לאגור 2-4 ביטים שונים בכל אלמנט.
היתרון המרכזי של זכרונות SLC הוא במהירות הפעולה שלהם, אולם הם יקרים יותר לייצור מזכרונות MLC, ולכן מחירם גבוה יותר. יציאת סייפרס מהשוק מוסברת בכך שמדובר בשוק בירידה, ולא בשוק בעלייה כמו השווקים שבהם החליטה להתמקד במסגרת אסטרטגיית הצמיחה 3.0 שהגדירה. מחקר שוק חדש של MarketResearch מעריך שהיקף השוק העולמי של רכיבי SLC NAND בשנת 2018 הסתכם בכ-0.9 מיליארד דולר בלבד, ושבשנים הקרובות הוא צפוי לרדת בשיעור שנתי ממוצע של 1.9%.
הייניקס: ירידה של 13% במכירות
חברת SK Hynix היא אחת מיצרניות השבבים הגדולות בעולם ומחזיקה במפעלי ייצור בקוריאה ובסין. היא מייצרת את רוב סוגי הזכרונות וכן חיישני תמונה (CMOS Image Sensor). בשנת 2018 הסתכמו מכירותיה בכ-36 מיליארד דולר. מדובר בצמיחה מטאורית של 34% בהשוואה לשנת 2017. החברה ייחסה אותה לדרישה הגוברת לזכרונות ולמחסור שאיפיין את שוק הזכרונות בשנים האחרונות, אשר דחפו עליית מחירים ואת צמיחת שוק השבבים העולמי כולו.
יחד עם זאת, היא הזהירה ששוק הזכרונות מתחיל להיחלש, והדבר בא לידי ביטוי בירידה של 13% במכירות שלה ברבעון האחרון של 2018, בהשוואה לרבעון הקודם. היא מתכננת להתמודד עם המגמה הזאת באמצעות כניסה לשוק ריווחי יותר, ופיתוח זכרונות SSD ייעודיים עבור השוק הארגוני ומרכזי הנתונים הגדולים.
חברת Lightbits Labs מכפר-סבא יצאה היום משלב הפעילות החשאית ודיווחה שמאז הקמתה לפני כשנתיים היא גייסה 50 מיליון דולר משותפות אסטרטגיות גדולות, ובהן DellEMC, סיסקו ו-Micron. מדובר ביוזמה החדשה של אביגדור וילנץ, מייסד גלילאו ואנפורנה שנמכרו למארוול ולאמזון, המשמש כיו"ר החברה. המייסדים הנוספים של לייטביטס-לאבס הם המנכ"ל ערן קירצנר לשעבר ראש תחום פתרונות האחסון של PMC-Sierra שנימכרה למיקרוסמי בתחילת 2016, והטכנולוגי הראשי מולי בן יהודה, לשעבר המדען הראשי של Stratoscale.
החברה פיתחה רעיון מהפכני לשיפור זמני התקשורת בין מערכי הזכרון הבלתי נדיפים מסוג SSD במרכזי הנתונים, לבין המעבדים, אשר מקצר משמעותית (50%) את זמני ההשהייה. הרעיון הביא לניסוח התקן החדש NVMe/TCP באמצעות קבוצת העבודה התעשייתית NVM Express, כאשר לייטביטס מובילה את ניסוח התקן שאושר בסוף 2018. למעשה, ארכיטקט התוכנה הראשי של החברה, שגיא גרימברג, נחשב למנסח הראשי של תקן NVME/TCP.
באמצעות יצירת פרוטוקול תקשורת חדש, התקן מאפשר קישור מהיר בין התקני הזיכרון לבין השרתים והמעבדים במרכז הנתונים, על-גבי תשתית תקשורת ה-IP הקיימת. הפרוטוקול חוסך השקעות עצומות הדרושות לצורך בניית קווי תקשורת ייעודיים בין הזיכרונות לבין המעבדים. כעת לייטביטס-לאבס היא גם החברה הראשונה המספקת לו פתרונות.
היום (ג') היא הכריזה על המוצרים הראשונים שלה עבור התקן החדש: כרטיס PCIe להאצת הביצועים מדגם LightField (בתמונה למעלה) ותוכנת LightOS המתחברת אל תשתיות מרכז הנתונים ומנהלת את התקשורת עם התקני האחסון. הכרטיס מותאם לעבודה מול תוכנת LightOS ומבטיח קצב העברת נתונים של עד 200Gbps. הוא מבצע חלק מפעולות החישוב הנעשות כיום בשרת האחסון, ועל-ידי כך מסיט ממנו עומסים, וכולל אמבצעי אבטחה דוגמת איסוף נתונים בזמן אמת המאפשרים להתגבר על תקלות בזכרון (SSD failures) בלא שהמשתמש מרגיש בכך, ובלא צורך להעביר את המידע הזה אל המעבד.
הפרדת המעבדים מהזכרונות
המטרה העיקרית של הטכנולוגיה היא להפריד בין הפעילות של המעבדים לפעילות של מערכי הזיכרון. על-ידי כך ניתן לשדרג בנוחיות כל אחד מהם בנפרד בלא תלות בשני, בהתאם לצורך, ולבצע שינויים בחומרה בכל אחד מהצדדים האלה של מרכז הנתונים, בהתאם לשינויים טכנולוגיים וצרכים עסקיים בלתי צפויים. למעשה, הפתרון החדש מיועד להתחרות בטכנולוגיית הקישוריות RDMA הוותיקה יותר (Remote Direct Memory Access).
טכנולוגיית RDMA נועדה להתמודד עם צוואר הבקבוק של התקשורת בין המעבדים ומערכי הזיכרון באמצעות מתן גישה ישירה למחשב אל הזיכרון של מחשב אחר, בלא מעורבות של מערכת ההפעלה. להערכת חברת לייטביטס-לאבס, הפתרון הזה נכשל ולא מספק מענה הולם, מכיוון שגם הוא דורש התקנת חומרה בהיקף רחב שתנהל אותו. מעניין לציין, שהמשקיעות האסטרטגיות בחברה הן גם חברות בפורום RDMA, המגדיר ומקדם את התקן המתחרה.
בשנים האחרונות משמש שוק הזכרונות כאחד ממנועי הצמיחה המרכזיים של תעשיית השבבים העולמית, ותופס כשליש מכלל המכירות של התעשייה. להערכת חברת המחקר IC Insights, בשנת 2018 לבדה צמח שוק רכיבי הזכרון העולמי בכ-32% והיה המגזר בעל הצמיחה הגבוהה ביותר בתעשיית השבבים. העדות למרכזיותה של התעשייה הזאת בא לידי ביטוי בזה שהיא מובילה את מגמת הייצור התלת-מימדי, הנחשבת כתשובה המתאימה ביותר להתמודדות עם הקושי הנמשך תהליך מיזעור (חוק מור).
שוק בלתי-נדיף
שוק הזכרונות מבוסס על שתי גישות מרכזיות: זכרונות נדיפים וזכרונות בלתי נדיפים. זכרונות נדיפים (Volatile Memory), זקוקים לאספקת כוח כדי לשמור את המידע האגור בהם. בדרך כלל הם מבוססים על טכנולוגיית DRAM – Dynamic RAM ועל טכנולוגיית SRAM – Static RAM. זכרונות DRAM זקוקים לטרנזיסטור יחיד וקבל יחיד כדי לבנות תא זיכרון ולריענון תקופתי של תא הזכרון (refreshing). זכרונות SRAM עושים שימוש במערך של 6 טרנזיסטורים לבניית כל תא זכרון, אולם אינם זקוקים לריענון.
זכרונות בלתי-נדיפים (Non-Volatile Memory) שומרים את המידע גם בלא חיבור אל מקור מתח. דוגמאות לזכרונות בלתי נדיפים הם זכרונות EPROM – Erasable Programmable Read-Only Memory וזכרונות EEPROM – Electrically EPROM. וכמובן הזכרונות הנפוצים ביותר: Flash NAND ו-Flash NOR. זכרונות פלאש NOR מספקים גישה אקראית מהירה בכתיבה ובקריאה לאתרים סציפיים בזכרון, עד לרמת המילה הבודדת. זכרונות פלאש NAND איטיים יותר בהשוואה ל-NOR, אולם הם מטפלים בו-זמנית בבלוקים שלמים של מידע (הקרויים pages of data). הם גם זולים יותר ומספקים נפח זכרון גדול יותר בשטח סיליקון נתון.
זכרונות היודעים גם לחשוב
אלא שבימים אלה נמצא שוק הזכרונות בפני תהליכי שינוי מרכזיים, בעקבות צרכים חדשים שמייצרים הבינה המלאכותית, תעשיית הרכב, הצמיחה המהירה של אבזרי IoT והופעת מרכזי נתונים סופר-גדולים אשר צריכים לתמוך במערכות זמן-אמת מקוונות. הדבר מייצר צורך בטכנולוגיות חדשות המספקות מהירות, חיסכון, ממשקי תקשורת המירים וביצוע חישובים בתוך שבב הזכרון עצמו.
כך למשל, חברת Micron חשפה לאחרונה את טכנולוגיית הזכרון GDDR6, שהותאמה במיוחד כדי לטפל במידע ויזואלי בכמויות גדולות ובמהירות גבוהה, הנדרשים במערכות לימוד מכונה. במסגרת עבודה עם מעבדי GPU המבצעים מטלות לימוד עומק, השיגה הטכנולוגיה קצב קריאה וכתיבה של 16Gbps.
החברה ביצעה שינויים טכנולוגיים גם בתשתיות הפלאש שלה, והחלה לספק רכיבי Flash NAND בעלי ארבע סיביות מידע בתוך כל תא זיכרון (Quad-Level Cell – QLC) עבור כוננים קשיחים בעלי נפח גדול. היא גם הכריזה על שילוב יכולות עיבוד בטכנולוגיית Secure NOR Flash Memory החדשה. הרכיבים כוללים את טכנולוגיית Authenta, המגינה על המידע ועל הגישה לזכרון. הדבר חיוני במיוחד להתקני IoT ועבור הרכב החכם, אשר מבוססים על פתיחת מערכות קריטיות בפני רשתות תקשורת רבות, שרמת האבטחה שלהן אינה מובטחת.
סמינר טכנולוגיות זכרון חדשות
המהלכים האלה מדגימים כיצד שוק רכיבי הזכרון נעשה מורכב ודינמי מבעבר. בחודש הבא תיחשף התעשייה הישראלית לטכנולוגיות החדשות במסגרת יום עיון משותף של חברת מיקרון וחברת איסטרוניקס המוקדש לטכנולוגיות ופתרונות זכרון מתקדמים. הסמינר יתקיים ביום ד', ה-13 בפברואר במלון דניאל בהרצליה.
במהלך הארוע תינתן הרצאת פתיחה על-ידי ג'יילס בלארד, מנהל מכירות מיקרון באזור EMEA. לאחר מכן תתקיים הרצאה המשווה בין טכנולוגיות DDR4 לעומת LPDDR4: הצגת הטכנולוגיות, יתרונות וחסרונות, שיקולי תכנון, תכונות חדשות לעומת דורות קודמים, שלמות האותות וממשק.
בהמשך תתקיים סקירה של פתרונות eMMC/uSD/NAND, סקירה כוללת של GDDR6 ו-UFS, הצגת התהפתחויות בתחום הכוננים מבוססי SSD, ובהם NVDIMM וביצועיו, DRAM ,NAND וספק כוח המאוגדים לתת-מערכת המאפשרת שיחזור מידע יעיל ומהיר בעת נפילת מתח פתאומית, וכן הצגת פתרונות SSD ליישומי Industrial ו-Automotive.
יום העיון יכלול תצוגת מוצרים ושירותים משלימים ומיועד למובילים טכנולוגיים בתעשיית ההי-טק, CTOs, מנהלי פיתוח, מנהלי פרויקטים, מהנדסי מערכות ומהנדסי חומרה.
ההשתתפות הינה ללא תשלום, אך מחייבת רישום מראש וקבלת אישור.
ב-2016 וב-2017 האמירו מחירי זיכרונות ה-DRAM וה-NAND בשוק העולמי בעשרות אחוזים. עליית המחירים החדה נבעה בעיקרה מהפער ההולך וגדל בין קצב עליית הביקושים לבין הגידול האיטי והמדוד בתפוקת הייצור של ספקיות הזיכרונות הגדולות בשוק. כעת, מחקר עדכני של חברת המחקר IC Insights מצביע על כך שהיקף השקעות ההון המתוכננות מצד יצרניות הזיכרונות לצורך הרחבת קווי הייצור והגדלת התפוקה הינו גדול מן הצפי לגידול בביקושים, מה שעשוי להוביל סוף סוף לצינון עליית המחירים בשוק הזיכרונות ואולי אף להוביל לירידה ממשית במחירים.
המחקר של IC Insights התמקד בשוק ה-NAND (זיכרון מסוג פלאש, והשווה בין היקף ההשקעה הדרוש כדי לתת מענה לעלייה שנתית צפויה של 40% בנפח יחידות הפלאש בשוק, לבין ההשקעה המתוכננות בפועל מצד יצרניות הזיכרונות הגדולות – וגילה כי היקף ההשקעות בפועל להגדלת התפוקה צפוי להיות גבוה מן העלייה הצפויה בביקושים ובכך אולי להוביל לירידת מחירים בשוק הזיכרונות הרותח.
המחקר של IC Insights הסתמך על אנליזה שפרסמה בחודש מאי חברת מיקרון, אחת מיצרניות הזיכרונות הגדולות בעולם, שלפיה יש צורך בהשקעות הון (Capex) בהיקף של 22 מיליארד דולר כדי לתת מענה לעלייה של 40% בביקוש לזיכרונות NAND. מנגד, על פי הערכת IC Insights, המסתמכת בין היתר על הצהרות יצרניות הזיכרונות לגבי היקף המשאבים שהן מתכננות להקצות לצורך הקמת מפעלים חדשים ושדרוג קווי ייצור קיימים, צפוי לעמוד השנה על 31 מיליארד דולר. פער של 40%.
מקור: IC Insights
המחירים כבר מתחילים לרדת
נתונים היסטוריים על שוק הזיכרונות מגלים כי השקעות גבוהות מדי מובילות בסופו של דבר לתפוקת יתר וכתוצאה מכך להיחלשות במחירים. לאור העובדה כי כל היצרניות המובילות, ובהן סמסונג, היינקס, מיקרון, אינטל, ינגצה ריוור, וכן השותפות של טושיבה, ווסטרן דיגיטל וסנדיסק – כולן צפויות להגדיל בשנים הקרובות באופן משמעותי את תפוקת הייצור של שבבי 3D NAND, וליצור מצב של תפוקת יתר. אל היצרניות המובילות אפשר לצרף גם את היצרניות הסיניות החדשות שנכנסות בשנים האחרונות לשוק וצפויות לתרום לרמת התפוקה.
המחקר של IC Insights מעלה כי כבר ב-2017 הכפילו יצרניות הזיכרונות את היקף השקעות ההון פי שניים ל-28 מיליארד דולר, בהשוואה ל-14 מיליארד דולר ב-2016. כמו כן, כבר ב-2017 היקף ההשקעה בפועל היה גבוה מן ההון הנדרש כדי לתמוך בעלייה של 40%, שהוערך ב-22 מיליארד דולר. ואמנם, ירידה בקצב עליית המחירים ניכרה כבר ברבעון האחרון של 2017, ובשני הרבעונים של 2018 המחיר הממוצע של יחידת פלאש כבר ירד, כך על פי DramExchange. אם זאת, יש לזכור כי בסופו של דבר מי ששולטות בברז התפוקה הן היצרניות, ובמידה ונהיה עדים לירידה חדה מדי במחירים, או לחילופין לירידה בביקושים עצמם, היצרניות עשויות לעכב או לדחות את תוכניות הפיתוח ובכך להוביל מחדש לעלייה במחירים.
אנו עושים שימוש בקבצי עוגיות לצרכים שיווקיים ושיפור חוויית השימוש באתר. איסוף המידע באתר נעשה באופן אנונימי, למעט בטפסי יצירת קשר והרשמה לניוזלטר בהם אתם מתבקשים למלא פרטים אישיים. אנו עושים שימוש במגוון תוכנות לאיסוף וניתוח אנליטי של הנתונים באופן אנונימי לרבות: גוגל אנליטיקס, פייסבוק פיקסל ועוד.
What personal data we collect and why we collect it
We collect anonymous data on visitors in this website for business purposes such as enhancing user experience, digital marketing and search engine optimization.
We collect personal data such as email address and names on various forms – all forms present in this website include consent checkboxes and clear reason for collecting the data: general inquiries on our products, newsletter subscription, professional inquiries job applications. All forms are designed in accordance with GDPR requirements.
Comments
When visitors leave comments on the site we collect the data shown in the comments form, and also the visitor’s IP address and browser user agent string to help spam detection.
An anonymized string created from your email address (also called a hash) may be provided to the Gravatar service to see if you are using it. The Gravatar service privacy policy is available here: https://automattic.com/privacy/. After approval of your comment, your profile picture is visible to the public in the context of your comment.
Media
If you upload images to the website, you should avoid uploading images with embedded location data (EXIF GPS) included. Visitors to the website can download and extract any location data from images on the website.
Contact forms and newsletter
We use Gravity Forms as our platform of choice for all forms present in this website. Forms present in this website have been modified to fit GDPR requirements.
Unless specifically specified and approved by visitor, we do not use the collected data for marketing purposes.
We use Mailchimp to collect email addresses and send periodical marketing materials to our customers.
Handling and management of all email addresses and mailing operations is conducted under GDPR terms and guidelines provided by Mailchimp.
All subscribers are able to change their subscriptions preferences or unsubscribe at any given time.
Techtime has accepted the Data Processing Addendum agreement provided by Mailchimp for all its Mailchimp accounts.
All our lead collection forms have been altered in accordance with GDPR requirements and now include unchecked checkboxes in order to accept the explicit consent of the user prior to form submission.
Cookies
If you leave a comment on our site you may opt-in to saving your name, email address and website in cookies. These are for your convenience so that you do not have to fill in your details again when you leave another comment. These cookies will last for one year.
If you have an account and you log in to this site, we will set a temporary cookie to determine if your browser accepts cookies. This cookie contains no personal data and is discarded when you close your browser.
When you log in, we will also set up several cookies to save your login information and your screen display choices. Login cookies last for two days, and screen options cookies last for a year. If you select “Remember Me”, your login will persist for two weeks. If you log out of your account, the login cookies will be removed.
If you edit or publish an article, an additional cookie will be saved in your browser. This cookie includes no personal data and simply indicates the post ID of the article you just edited. It expires after 1 day.
Embedded content from other websites
Articles on this site may include embedded content (e.g. videos, images, articles, etc.). Embedded content from other websites behaves in the exact same way as if the visitor has visited the other website.
These websites may collect data about you, use cookies, embed additional third-party tracking, and monitor your interaction with that embedded content, including tracing your interaction with the embedded content if you have an account and are logged in to that website.
Analytics
We use Google Analytics regularly for monitoring user behavior and traffic sources and utilize the gathered information for enhancing user experience and for business purposes.
The use of Google Analytics in done according to GDPR terms and guidelines provided by Google.
Legal Entity: Techtime.
Primary Contact (a.k.a. “Notification Email Address”): [email protected] – this email is designated for receiving notices under the Google Ads Data Processing Terms.
Who we share your data with
We use various cloud platforms and third party providers for the purpose of operating this website.
We do not share or sell your data for any commercial purpose other than specified above.
We use the following processors for the operating this website and executing related digital marketing campaigns:
WP Engine – Hosting Provider
Cloudflare – Cloud based security and web performance processor.
Google Cloud Platform – data centers provider for WP Engine
Sucuri – Website security provider
Mailchimp – Newsletter service provider
Google Analytics, Adwords, Webmasters
Facebook – We use Facebook for advertising and place tracking code on our website for enhancing digital marketing campaigns (i.e – Facebook Pixel).
Planwize Ltd – Digital Marketing Agency.
How long we retain your data
If you leave a comment, the comment and its metadata are retained indefinitely. This is so we can recognize and approve any follow-up comments automatically instead of holding them in a moderation queue.
For users that register on our website (if any), we also store the personal information they provide in their user profile. All users can see, edit, or delete their personal information at any time (except they cannot change their username). Website administrators can also see and edit that information.
What rights you have over your data
If you have an account on this site, or have left comments, you can request to receive an exported file of the personal data we hold about you, including any data you have provided to us. You can also request that we anonymize or erase any personal data we hold about you. This does not include any data we are obliged to keep for administrative, legal, or security purposes.
Request for Receiving Data Associated with One’s Email Address
Users may request to receive access to all related information submitted to this website for their review.
In accordance with GDPR compliance, user may further request the anonymization of such data.
In order to request access for all data associated with a given email address, users may submit the request here. Users then receive an email with a link to a page with all related information.
The link is valid for 24 hours. Users may submit additional request for the same email address once in every 24 hours.
A request for anonymization should be sent separately: User may select the data he or she wishes the site owner to anonymize so it cannot be linked to his or her email address any longer. An email confirmation will be sent once linked data has been successfully anonymized.
Where we send your data
Visitor comments may be checked through an automated spam detection service. All our processors and third party providers comply with GDPR requirements and apply privacy by design and necessary measure to ensure that personal data is being processed and handled in accordance with requirements. The list of our third party service providers and processors is listed above.
Contact information
For all privacy-specific concerns inquiries, you may contact us at [email protected]
How we protect your data
We use rigorous practices in order to protect our website and data collected, as well as world class cloud and hosting providers.
Communication between visitor and the server is encrypted using SSL.
The site is protected with web application firewall and is undergoing daily security scans, regular software updates by a dedicated team in order to minimize the risk of data breach.
What data breach procedures we have in place
Once a data breach is detected, our providers execute a dedicated standard operational procedure in order to assess the scope and potential damage, provide immediate remedy, patch any potential security holes and notify users who may be affected by the breach.
We may contact affected users with one or more form of communication within 72 hours and provide the needed information as to the scope of the data breach and actions taken.
What third parties we receive data from
We do not receive data from third parties for our marketing campaigns.
What automated decision making and/or profiling we do with user data
We may apply remarketing/retargeting methods while conducting online advertising using Google Facebook and the likes.
The above is conducted by applying various tracking codes into our website in order to track and retarget users based on
By visiting and using this website you are hereby provide your consent for the use of the above means and methods.
