תחום השבבים: העתיד כבר כאן

ד"ר אדם תימן מספר על מעבדת SoC, השייכת למרכז המחקר EnICS בפקולטה להנדסה, ומובילה את תחום תכנון השבבים באקדמיה בארץ

תחום השבבים, הבינלאומי והמקומי כאחד, מציג פרדוקס מעניין בכל הנוגע לחדשנות ולפיתוח. מצד אחד, התעשייה מסתמכת מאוד על התחום הזה, המכונה גם מיקרו-אלקטרוניקה, מוליכים למחצה, מחשבים, מעבדים, VLSI ועוד. הדבר בולט במיוחד בישראל, בה יושבות רוב החברות הגדולות בעולם בתחום. מצד שני – דווקא בתחום מבוקש כל כך, חדשנות ויזמות הם כמעט מילים גסות. "זה לא שהצורך לא קיים", מחדד ד"ר אדם תימן, מהפקולטה להנדסה בבר אילן, "אלא שעלויות הכניסה לתחום הזה גבוהות מאוד מאוד. סטארט אפ בתחום הצ'יפים צריך בסביבות ה-50 מיליון דולר כדי להוציא מוצר ראשון, שבכלל לא בטוח שיצליח, ואפשר להבין למה משקיעים לא רוצים לקחת את הסיכון. גם חברות גדולות ומבוססות מעדיפות לרוץ עם משהו שעובד, ולא לקחת סיכון עם משהו מחקרי."

מתוך זיהוי הצורך הזה, הוקם לפני ארבע שנים מאגד ישראלי בשם HiPer. המאגד הוקם בשיתוף עם חברות שבבים ישראליות, כמו מלנוקס וסיווה, יחד עם קבוצות אקדמיות החוקרות את תחום השבבים ובמרכזם, מרכז המחקר EnICS בו שותפים ארבעה חברי סגל מבר-אילן – פרופ' אלכס פיש, פרופ' יוסי שור, ד"ר אסנת קרן, ותימן. מטרת מאגד HiPer: לפתח שבבים טובים, מהירים ויעילים יותר. במסגרת המאגד הוקמה מעבדה לפיתוח מערכות על שבב (SoC Lab), שיושבת במרכז המחקר EnICS. "הרעיון היה להקים מרכז מומחיות ישראלית בתחום ה-VLSI, שיאפשר לגשר על הפער שבין החדשנות לבין המוצר, בין הרעיון ובין המוצר שיממש את הרעיון," מסביר תימן. "המטרה שלה היא לשמש כגשר בין האקדמיה לתעשייה ולהוות פלטפורמה לחדשנות בתחום, שניתן לתרגם ליכולות ברמה התעשייתית. זה היתרון של האקדמיה: אין עלינו את הלחץ של התעשייה, ואנחנו יכולים לבחון ולפתח חידושים בתחום מבלי לסכן הון פוטנציאלי של משקיעים."

ב-2016, בשנה השלישית לקיומו של המאגד, מעבדת SoC יצרה את השבב הראשון שלה. "זה היה שבב בטכנולוגיה מאוד מתקדמת, 28 ננו מטר. השבב חזר מייצור ולאחר בדיקות מקיפות, הראה שהוא עונה על כל הציפיות והדרישות. הפרויקט הזה הוכיח שאנחנו יכולים ליצר שבב מורכב מאוד ברמה תעשייתית, בעלות פחותה מהרבה מה-50 מיליון הדולר שזה היה עולה בתעשייה". משחזר תימן. "בעקבות ההצלחה של השבב הזה אושרה למאגד HiPer תקופה שניה, במסגרתה אנחנו מפתחים את השבב הגדול השני שלנו, שמשלב חדשנות רבה שעיקרה מגיעה ממעבדות EnICS, ועשוי בטכנולוגיה מאוד מתקדמת, של 16 ננו מטר." בעקבות הצלחות אלו, הוגשה הצעה למאגד חדש, בשם GenPro, שיתרכז בפיתוח מעבד כחול-לבן. בחודש אפריל האחרון הוכר המאגד ע"י הרשות לחדשנות, והוא יכנס לפעילות בספטמבר 2018. מעבדת SoC בבר אילן תשמש כמרכז הפעילות של המאגד ותוביל את משימות הפיתוח והאינטגרציה המאתגרים והחדשניים.

וזה לא הכל: לאור הצלחה של מעבדת SoC, חברות בינלאומיות מתחילות לשים לב למרכז המחקר EnICS ולמעבדה הקטנה היושבת בתוכו. הבולטת שבהן היא חברת TSMC, חברה אשר מייצרת 60% מהשבבים בעולם כולו – בהם, בין השאר, שבבים לאייפונים של חברת אפל. החברה בחרה במעבדות EnICS באוניברסיטת בר-אילן כשותפה אקדמית ייחודית, ובחודש אפריל האחרון קיימה אירוע ענק בפקולטה להנדסה, בהשתתפות של מעל 200 מובילי תעשיית השבבים בארץ ובעולם. "האירוע היה כל כך מוצלח", מספר תימן, שארגן את האירוע בפועל, ביחד עם פרופסור אלכס פיש, "שנשיאת החברה באירופה, מריה מרסד, הכריזה באירוע שבכוונתה לקיים אירוע כזה כל שנה בבר אילן. צריך להבין את החשיבות של זה: חברה בסדר גודל כזה בדרך כלל לא מסתכלת על חברות ששוות פחות מחצי מיליארד דולר, וחברות קטנות בכלל לא עובדות איתן ישירות אלא דרך גוף שלישי. בעצם קביעת האירוע הזה אצלנו, החברה סימנה אותנו כמרכז המוביל באקדמיה בארץ בתחום של תכנון שבבים. בנוסף, החברה נותנת לנו גישה לטכנולוגיה שלהם, שזה משהו מאוד לא טריוויאלי. חברות בסדר גודל כזה לא נוהגות לתת גישה לחוקרים מהאקדמיה, כי הם מפחדות מגלישת מידע למתחרים. אנחנו אחת האוניברסיטאות הראשונות בעולם שקיבלו גישה לטכנולוגיית ה-16 ננו מטר שלהם, וכנראה שנוכל לקבל גישה לטכנולוגיות מתקדמות נוספות."

ובכלל, לתימן הייתה שנה אקדמית מוצלחת. מי שהחל את דרכו בכלל כחובל בקבע והגיע לאקדמיה בגיל מאוחר יחסית, מוביל היום את נושא הזיכרונות במרכז המחקר EnICS, אליה הצטרף ב-2015. בתחילת יוני ערך הדגמה חיה לשבב שתכנן במסגרת מאגד HIPER בכנס ISCAS, הכנס המרכזי בתחום המעגלים ומערכות, שנערך בפירנצה שבאיטליה. בנוסף, זכה השנה תימן בשלושה מענקי מחקר אישיים (GIF, מגנטון וקמין), והוציא מספר לא מבוטל של מאמרים בכתבי עת מובילים ופטנטים. את כל זה, תימן עשה תוך השקעה לא מבוטלת במשימות ההוראה שלו שהעניקו לו ציון מושלם בסקר ההוראה באחד הקורסים שלו בשנה שעברה. "אבל כל זה רק חלק מהחזון של חברי EnICS, ששואפים להצלחה בינלאומית בתחומי המחקר וההוראה ועובדים כמקשה אחת להוביל את תעשיית השבבים הישראלית לעתיד זוהר", הוא מחייך.