מעבדת שבבים שנבנית בימים אלה באוניברסיטת בר-אילן תסייע בשיפור תכנון "מערכות על שבב" עבור חברות שבבים ישראליות

החברות: סרגון, אלתייר, סיוה, מלנוקס, סטיקספיי ואיזיצ'יפ  שותפות ביחד עם בר-אילן, הטכניון, אוני' ת"א ובן-גוריון במאגד מגנ"ט HiPer (High Performance SoC Design). פרופ' אלכס פיש, ראש מסלול ננו אלקטרוניקה בפקולטה להנדסה בבר אילן: "המעבדה תאסוף ותשמר ידע בתחום תכנון SOC במטרה להגביר את היתרון התחרותי של החברות הישראליות"

מעבדה שנבנית בימים אלה באוניברסיטת בר-אילן תסייע בשיפור תכנון "מערכות על שבב" עבור חברות השבבים הישראליות אלתייר, סיוה, מלנוקס, סטיקספיי, איזיצ'יפ וסרגון. חברות אלה  שותפות ביחד עם בר-אילן, הטכניון, אוני' ת"א ובן-גוריון במאגד מגנ"ט בשם HiPer (High Performance SoC Design) שנחנך רשמית השבוע.
›
המאגד משלב חברות המפתחות שבבים מורכבים בטכנולוגיות מתקדמות, ביחד עם חוקרים מובילים מהאקדמיה בתחום.  המאגד משלב חברות ציבוריות גדולות, חברות בינוניות וחברת סטארט-אפ אחת. לחברי המאגד נוכחות דומיננטית בפלחי השוק שלהם. הם מייצגים מכירות שנתיות של מעל מיליארד דולר, המהווים כ- 2% מכלל ייצוא הסחורות של מדינת ישראל. חברות המאגד מעסיקות כ-2000 עובדי מו"פ בישראל.

במסגרת המאגד אישרה מינהלת מגנ"ט בלשכת המדען הראשי במשרד הכלכלה, בראשותו של אילן פלד, ובתמיכתו של המדען  הראשי של משרד הכלכלה, ד"ר אבי חסון, להקים בפקולטה להנדסה באוניברסיטת בר אילן מעבדה ייחודית מסוגה באקדמיה הישראלית לתכנון ובדיקות מערכות על שבב (SoC), שתשרת את חברות המאגד.  את המעבדה  ינהלו במשותף פרופ' אלכס פיש, ראש מסלול ננו אלקטרוניקה בפקולטה להנדסה באוניברסיטת בר-אילן ופרופ' שמואל וימר , גם הוא מהפקולטה להנדסה באוניברסיטת בר-אילן.

לדברי פרופ' פיש, המעבדה תעבוד בשיתוף פעולה הדוק עם חברות כלי CAD, ספקי IP ויצרני שבבים,ותמשיך לפעול יחד עם התעשייה גם לאחר סיום חיי המאגד. הוא מבטיח כי המעבדה תייצר לפחות שבב SOC אחד בשנה.

בישראל קיימת התרחשות עניפה בתחום המוליכים למחצה, לצד מרכזי תכנון של חברות רב לאומיות (חברות כגון אינטל, קוואלקום ואחרות) מתקיימות חברות מקומיות המפתחות שבבים המשתמשים לתחומים שונים, כמו גם חברות סטארט-אפ.

ואולם היתרון היחסי של חברות השבבים הישראליות נשחק בשנים האחרונות בעוד התחרות גוברת. מורכבות פיתוח רכיבי SoC עולה בצורה אקספוננציאלית כתוצאה מריבוי מעבדים ושילוב פונקציות חדשות מה שגורם לעליה בעלות הפיתוח ומחסור במשאבים לביצוע מו"פ תשתיתי. במקביל, באקדמיה הישראלית, לעומת אוניברסיטאות מובילות בעולם, הפעילות בתחום השבבים לוקה בחסר הן במחקר והן בהכשרת מהנדסים. אחת הסיבות המרכזיות היא מחסור בחוקרים וכח אדם מיומן באקדמיה הישראלית. לדברי פרופ' פיש " קשה לשמר מהנדסים באקדמיה, כשעומדות בפניהם אפשרויות כל כך עדיפות בתעשיה – בעיקר כמובן בחברות הרב לאומיות ולכן יש מעט מדי חוקרים."

"זיהינו את החסרים הללו, הן של התעשיה הישראלית והן של האקדמיה, הבאנו אותם בפני ועדת מגנ"ט בראשות של אילן פלד וזאת אישרה את הקמת המאגד של ושל החברות הללו והחוקרים הרלוונטיים באקדמיה, שיקדם את תחום ה-VLSI בביצועים גבוהים, כשהדגש הוא על תכנון מערכות על שבב. אמנם כל חברה מפתחת מוצרים בתחומים אחרים, אך המשותף לכולם הוא שאלו מערכות שלמות הממומשות על שבב. פיתוח התשתית הזו דורש זמן ומשאבים, ובמקום שכל חברה תדאג לכך בנפרד, יאפשר המאגד פיתוח משותף של התשתית הזו, ועל גביה, כל חברה תוסיף את החדשנות הייחודית שלה."

מעבדת ה-SOC  תמוקם במתחם חדש של מעבדות של מסלול ננו אלקטרוניקה בפקולטה להנדסה. מעבדות המסלול מתפרשות על פני כ-370 מ"ר וכוללות מעבדות לתכנון, מדידות ואפיון שבבים. בנוסף לכך, הן גם כוללות מעבדה מתקדמת לתכנון, ייצור ואפיון של התקני גרפן, המנוהלת ע"י ד"ר דורון נוה.
פרופ' פיש מדגיש כי המעבדה תשרת לא רק את המחקר האקדמי בתחום השבבים אלא גם תשמש כמוקד ידע עבור התעשיה, ולכן היא תתבסס לא רק על סטודנטים ודוקטורנטים (שכמובן יסתייעו בה לצורך מחקריהם ויצברו נסיון לקראת עבודה בתעשיה) אלא תעסיק מספר מהנדסים, במטרה לשמר את הידע ולא לאבדו עם כל חילוף דורות של סטודנטים.

תקציב הפעילות של המעבדה, שתעסוק הן בתכנון שבבים והן בבדיקת השבבים לאחר ייצורם הוא בין 2.4 ל-2.8 מיליון שקלים לשנה, יגיע ממשרד הכלכלה, וכן מהחברות המסחריות השותפות במאגד, מסביר פרופ' פיש. "בשנה הראשונה נתכנן פלטפורמה גנרית משותפת לכל החברות, ובהמשך תשמש פלטפורמה זו לבחינת רעיונות לשיפור ביצועי השבבים, לשיפור תהליך התכנון ועוד.

"המעבדות לתכנון ומדידה של  שבבים נבנו לפי תפיסה ייחודית לאקדמיה ישראלית שעל פיו כל חוקר לא מקבל שטח מחקר משלו, אלא מספר חוקרים חולקים שטח גדול וציוד משותף. המעבדות יכללו חמישה מתחמי מחקר מרכזיים – מעבדת תכנון משותפת וארבע מעבדות מדידה ייעודיות. מעבדת התכנון תאכלס סטודנטי מחקר ומהנדסים של כל החוקרים בתחום. במעבדות מדידה יהיה ציוד מתקדם למדידה של SOC, שבבים דיגיטליים, מצלמות CMOS, שבבים בתחום האבטחה וכו'." אומר פרופ' פיש.

"בנוסף לכך, המעבדות יכללו ציוד מתקדם בתחום אמינות ו-inspection של שבבים, שנתרם לאחרונה ע"י חברת פריסקייל. ד"ר יואב ויצמן, שניהל מעבדה זהה בחברת פריסקייל, עובד כעת בבר אילן על מנת להשמיש את המעבדה. חלק מהמעבדות נבנו במטרה להיות מוכנים לקליטת חוקרים עתידיים בתחום."