קואליציה בראשות קיסייט פיתחה נתח וקטורי ל-220GHz

חברת קיסייט (Keysight Technologies) הכריזה על הזמינות של פתרון חדש המאפשר לבצע איפיון של רכיבי תקשורת הפועלים בתדר גבוה מאוד כאשר הם עדיין נמצאים בשלב הסיליקון. הפתרון מיועד לאפיין רכיבים ומערכות תקשורת העובדים בטכנולוגיות הדור החמישי (5G) והדור השישי (6G) ברוחב פס של 170GHz ו-220GHz.

המערכת פותחה במסגרת שיתוף פעולה יוצא דופן בין קיסייט לבין קבוצת חברות אמריקאיות המתמחות בתחום הצב"ד לתדרים גבוהים: חברת FormFactor מקליפורניה המייצרת צב"ד לסמיקונדקטורס, חברת DMPI מווירג'יניה המייצרת בחונים (פרובים) עבור אותות בתדרי טרה-הרץ, וחברת  Virginia Diodes-VDI מווירג'יניה, המפתחת צב"ד לגלים מילימטריים ותדרי טרה-הרץ.

הפתרון החדש מבוסס על נתח הרשתות הווקטורי (Vector Network Analyzer) הקיים של קיסייט מדגם N5291A (בתמונה למעלה), אשר מספק רוחב פס של 125GHz, בחונים של FormFactor ו-DMPI המבצעים איסוף מידע על-גבי פרוסת הסיליקון עצמה בתדרים של עד 1.1THz, ומגדילי התדר של חברת VDI, אשר פותחו במיוחד עבור הפתרון הזה ומאפשרים לבצע מדידות של תדרים בטווח 900Hz-170GHz או 900Hz-220GHz – בסריקה מלאה אחת.

פתרון הבדיקות המלא של קואליציית החברות
פתרון הבדיקות המלא של קואליציית החברות

מדד "מקום שטוב לעבוד בו"

חברת קיסייט היא מיצרניות הצב"ד הגדולות בעולם. בשנת 2021 הסתכמו מכירותיה בכ-4.9 מיליארד דולר. ברבעון השני של 2022 צמחו המכירות בכ-11% בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד והסתכמו בכ-1.35 מיליארד דולר. המגזר העיקרי (71% מהמכירות) היו מערכות צב"ד לשוק התקשורת, והשאר היה מערכות למגזר התעשייה אשר צמחו בכ-13% בעיקר בזכות דרישה מוגברת בשוק הרכב, טכנולוגיות אנרגיה ותעשיית השבבים. כיום החברה מעסיקה כ-14,000 עובדים. הסניף של החברה בישראל פועל מפארק ההייטק שבקרית אריה (פתח תקווה) ומעסיק כ-80 עובדים. לאחרונה היא הוכנסה על-ידי הפורצ'ן לרשימת 100 החברות שטוב לעבוד בהן 2022, בין השאר בזכות תרבות ארגונית המעודדת חדשנות וגיוון תעסוקתי.

תמונה קבוצתית של עובדים בחברת קיסייט בישראל
תמונה קבוצתית של עובדים בחברת קיסייט בישראל

האם 6G תהיה טכנולוגיה סינית?

בתמונה למעלה: מרכז הבקרה של ניסוי השידור הסיני בטכנולוגיית הדור השישי. צילום: SCMP.COM

טכנולוגיית הדור החמישי נמצאת כעת רק בשלבי הפריסה הראשונים שלה, וברקע כבר מתחיל המאבק על הדור החדש, 6G. בדרך-כלל תהליכי הגיבוש והניסוח של תקני תקשורת סלולרית מתחילים לפחות עשור לפני שהם מגיעים אל השוק, אולם הפעם מדובר בטכנולוגיה שהיא מאוד מתקדמת בהשוואה לדורות הקודמים, ושהגדרתה ופיתוחה ייעשו בעידן של אי-אמון בין גושי, מאבק ללא פשרות בין סין וארה"ב, והכרה בכך שמי שיוביל את הטכנולוגיה, ישיג יתרון מכריע – טכנולוגי, כלכלי ואסטרטגי.

מהי טכנולוגיית הדור השישי? עדיין אין תשובות ברורות, אולם ההערכות בתעשייה הן שרשתות הדור השישי יספקו את כל השירותים של רשתות הדור החמישי בתוספת של קפיצת מדרגה במהירות העברת המידע ובממשקי התחברות בין מקורות שונים. לכן היא תיבנה באמצעות שימוש בתדרי תקשורת גבוהים מאוד שהיום הם לא מנוצלים. ההנחה הרווחת בתעשייה היא שטווח התדרים יהיה איפשהוא בתחום 100GHz-3THz, כאשר היעד הוא להגיע לקצב העברת נתונים של עד 95Gbps. מדובר בטווח תדרים שעד לאחרונה נחשב כמעט כחסר חשיבות כלכלית וטכנולוגית.

יריית הפתיחה נורתה בשנת 2019

רשמית, המירוץ אל הדור השישי החל לפני שלוש שנים כאשר רשות התקשורת האמריקאית (FCC) הכריזה בשנת 2019 על טווח התדרים 95GHz-3THz כעל תחום חופשי למשך 10 שנים, כדי לאפשר ביצוע ניסויים בפיתוח מערכות הדור השישי. במקביל, החלה גם סין במהלך מתואם להשגת עליונות בתחום הדור השישי: באוגוסט 2019 התכנסה לראשונה קבוצת ה-6G הסינית (China 6G Wireless Technology Group), שמטרתה להוביל מאמץ סיני מתואם בתחום 6G. הקבוצה כוללת 40 חברות דוגמת וואווי, ZTE וצ'יינה מובייל, נציגי ממשלה ואקדמיה. היא מובלת על-ידי אוניברסיטת צינגואה (המטפלת גם בקידום תעשיית השבבים הסינית).

האוניברסיטה הזאת אחראית על ההישג הסיני הגדול ביותר בתחום הזה: בשבוע שעבר דיווח העיתון South China Morning Post על פריצת דרך בתחום: חוקרים מהפקולטה להנדסה באוניברסיטת צינגואה השיגו שיא עולמי בקצב תעבורה אלחוטי: הם שידרו מידע בקצב של 206.25Gbps בערוץ תקשור אלחוטית באורך 1 ק"מ שהוקם באתר שבו נערכים משחקי אולימפיאדת החורף. מדובר במהירות גבוהה פי 10-20 ממערכות הדור החמישי. במהירות כזאת ניתן להוריד את כל סרטי היקום של מארוול (59.5 שעות צפייה) ברזולוציית 4K במשך 16 שניות בלבד. יצרניות תקשורת סיניות מאמינות שהן יוכלו להשתמש בטכנולוגיה הזו כבר בשנת 2030.

בתמונה: ערכת הבדיקות בניסוי משותף של Keysight ו-LG בתקשורת מהירה בתדרים הקרובים לטרה-הרץ. צילום: Keysight

אירופה וארה"ב התעוררו מאוחר

החוקרים הסינים מעריכים שבסופו של דבר המהירות של הדור השישי תהיה גבוהה פי 100 מהמהירות של הדור החמישי. אלא שבניגוד למאמץ הסיני המתואם, במערב אין כל חדש. אירופה החלה במאמץ מתואם רק בחודש דצמבר 2021, כאשר האיחוד האירופי הכריז על תוכנית השקעות בטכנולוגיות 6G בהיקף של 240 מיליון אירו. בארצות הברית המצב אפילו חמור יותר: למרות שה-FCC החל לבחון מוקדם יחסית את סוגיית הדור השישי, הוא זנח את המאמצים ומחדש אותם רק החודש הזה, במסגרת כינוס הוועדה הטכנולוגית המייעצת שיתקיים ב-28 בפברואר 2022.

גם בתעשייה כבר הבחינו בפער שבין סין לבין שאר העולם. בשיחה עם Techtime העריך לאחרונה סגן נשיא למו”פ ומנהל מרכז הפיתוח הישראלי של חברת Parallel Wireless האמריקאית, ברוך נבון, שסין תוביל את טכנולוגיות הדור השישי, בניגוד למצב שבו חסרות לה טכנולוגיות ליבה בדור החמישי (למרות שכיום יש בסין 1.4 מיליון תחנות בסיס מהדור החמישי). זאת, מכיוון שהיא מבצעת מחקר ופיתוח מתואמים במשך שנים רבות, בזמן שהמתחרים האחרים באירופה ובארה"ב "נרדמו".

הדור הסלולרי האחרון

בכל שלב אחר בהיסטוריה של התקשורת האלחוטית זה היה יכול להיות מצב קשה – אך זמני. אירופה למשל המציאה והובילה את טכנולוגיית GSM, אבל בסוף קואלקום הצליחה לקחת את ההובלה. אולם הדור השישי הוא משהו אחר לחלוטין, מכיוון שהוא ממוקד בשילוב מלא של כל תשתיות העיבוד, התקשורת והענן לכלל מערכת מקושרת מלאה. זו לא טכנולוגיה אלחוטית, אלא אגד טכנולוגיות, שלדברי מנהל המחקר במעבדות בל (הנמצאת בבעלות נוקיה), פיטר וטר, "ייצר מיזוג מלא בין העולם הפיסי והעולם הדיגיטלי".

הדורות הקודמים, הוא הסביר לאחרונה בפודקאסט, התמקדו באספקת יישומים חדשים. למשל 2G הביא יכולת SMS, הדור השלישי הביא יכולת שידור נתונים רחב פס, 4G הביא יכולות וידאו ו-5G מביא יכולות  וידאו אינטראקטיבי ו-IoT. הדור השישי לא יביא יכולות חדשות, אלא ימזג את כל מקורות המידע והחיישנים אל כל תשתיות התקשורת והעיבוד. במובן הזה, זהו הדור האחרון.

עולם קרוע ומפוצל

לכן המדינה או החברה אשר ייהנו ממעמד מוביל בדור השישי, צפויים להיות דומינטיים בטכנולוגיה ובכלכלה העולמית לשנים רבות מאוד. ראוי לציין שהמאבק הזה עדיין לא הוכרע. לאירופה ולארה"ב יש יכולת גדולה מאוד למקד מאמצים ולפתח במהירות טכנולוגיות פורצות דרך. אלא שבניגוד לשלושת הדורות הסלולריים האחרונים, תקני הדור השישי צריכים להתגבש בעולם קרוע ומפוצל. עולם שבו מתחולל מאבק שליטה כלכלי ופוליטי בין גושים יריבים אשר מתייחסים בחשדנות גלוייה אחד אל השני. הדבר הזה מייצר קושי מיוחד במינו בפני גופי התקינה אשר יידרשו לתאם את טכנולוגיית הדור האחרון.

קיסייט מצטרפת לתוכנית הדור ה-6 הפינית

חברת קיסייט (Keysight Technologies) הודיעה על הצטרפותה לתוכנית 6G Flagship Program, אשר החלה לחקור את טכנולוגיות התקשורת האלחוטית בעידן שאחרי מערכות הדור החמישי (5G). התוכנית נתמכת על-ידי האקדמיה של פינלנד ומתקיימת בהובלת אוניברסיטת Oulu הפינית. מדובר בתוכנית מחקר שתימשך 8 שנים בתקציב של כ-250 מיליון יורו.

כשתגיע למלוא היקפה, היא תעסיק כ-350 חוקרים, ותפעל בשיתוף עם 5-6 שותפים אסטרטגיים ו-50-100 חברות טכנולוגיה נוספות. המטרה המרכזית היא לספק תחזית טכנולוגית של צורכי התקשורת החל משנת 2030. בדרך-כלל, המחקר הבסיסי של כל דור סלולרי חדש מתחיל 10-15 שנים לפני פיתוח התקנים התעשייתיים של הדור החדש.

מרכז הרשת ינוע לקצוות והיישום המרכזי יהיה AR/VR

הדור הבא של טכנולוגיות האלחוט קיבל את הכינוי beyond 5G וצפוי לנצל את טווח התדרים 300GHz-3THz, המכונה תחום גלי טרה-הרץ, כדי להעביר נתונים במהירות של עד 1 טרה-ביט לשנייה.  להערכת אוניברסיטת אולו, הנחשבת לגוף המחקרי המוביל בפינלנד בתחום התקשורת האלחוטית, התקנים המסחריים של הדור החמישי לא מצליחים להספק את המטרות שהוגדרו עבור הטכנולוגיה החדשה.

"דורות סלולריים מתחלפים בממוצע בכל 10 שנים. מכיוון שהשלב המסחרי של הדור החמישי יתחיל בשנת 2020, אנחנו צופים שהדור השישי יתחיל להפציע בסביבות שנת 2030". במסגרת הפרוייקט, תיבחן האפשרות לבצע אופטימיזציה של רשתות הגישה האלחוטיות (RAN) לרשתות 5G/6G. מוקד מחקרי מיוחד יהיה בתחום המיחשוב המבוזר, כדי להעביר משימות עיבוד מורכבות מהענן המרכזי אל קצות הרשת. החוקרים מאמינים שיישומי AR/VR אלחוטיים יהיו מרכיב מרכזי ברשתות הדור השישי.

קיסייט מסרה שהידע שלה בטכנולוגיות דיגיטליות מהירות, איפיון מכשירים ובדיקות רשת, יתרמו לכל ארבעת המרכיבים של תוכנית המחקר: קישוריות אלחוטית, מיחשוב מבוזר אלחוטי, טכנולוגיות מכשירים ומעגלים, ואפליקציות ושירותים אנכיים. נשיא קבוצת Keysight Communications Solutions, סטיש דהאנאסקארן, אמר שהתכנית מציינת את תחילתו של עידן חדש בתחום התקשורת האלחוטית. "קיסייט מציגה את היכולות שלה בפתרון אתגרים כבר בשלבים הראשוניים של הגל הטכנולוגי הבא".