מהפכת הבינה המלאכותית אינה משנה רק את הביקוש לשבבים. היא משנה גם את הדרך שבה מתכננים אותם. משה (מושיקו) אמר (Moshe Emmer), המוביל בקיידנס את תחום הצ'יפלטים ואת פיתוח Janus, ‏IP מסוג non-coherent NoC, מתאר את השינוי הזה משתי זוויות: מצד אחד, קיידנס מספקת פתרונות סיליקון שנדרשים לבניית מערכות AI. מצד שני, היא משלבת יכולות AI בתוך כלי התכנון עצמם, כדי לשנות את הדרך שבה מהנדסים מגיעים לסגירת תכנון, וריפיקציה ואופטימיזציה.

אמר עובד בקיידנס מעט יותר משנתיים ומשתייך ל-Silicon Solutions Group, חטיבה העוסקת בפתרונות סיליקון מקצה לקצה: מ-IP, דרך תתי־מערכות ועד פתרונות מותאמים ללקוחות, כולל שירותי תכנון של שבבים שלמים. לפני כן עבד במשך כ-20 שנה באינטל בישראל. לדבריו, אחד המאפיינים המרכזיים של עידן ה-AI הוא שהמגבלה אינה נמצאת רק בכוח החישוב, אלא גם בגישה לזיכרון. מערכות אימון והסקה זקוקות לרוחב פס גבוה, זמן השהיה נמוך ויכולת להזרים כמויות גדולות של נתונים אל המאיצים ומהם.

לכן, קיידנס משקיעה כיום בשורה של רכיבי IP וממשקים המיועדים לעולם הזה. אחד התחומים המרכזיים הוא זיכרון, ובמיוחד HBM, שהפך לרכיב קריטי במערכות AI מתקדמות. לצד זאת החברה מפתחת ממשקי תקשורת מהירים בין רכיבים, ובהם PCIe, Ethernet בקצבים גבוהים, SerDes ו-UCIe, שמאפשר חיבור מהיר בין צ'יפלטים שונים בתוך אותו מארז. המטרה היא לאפשר בניית מערכות AI שבהן רכיבי החישוב, הזיכרון והתקשורת עובדים כמערכת אחת צפופה ומהירה.

הצ'יפלטים הם אחד המוקדים המרכזיים בעבודתו של אמר. לדבריו, התחום עדיין חדש יחסית, אך הוא עובר תהליך מהיר של סטנדרטיזציה והנגשה. בעבר, שימוש בצ'יפלטים היה בעיקר נחלתן של חברות גדולות מאוד, שיכלו להרשות לעצמן אינטגרציה יקרה ולא תמיד סטנדרטית בתוך המארז. כעת, בזכות תקנים כמו UCIe, התקדמות בכלי התכנון ושיפור יכולות האינטגרציה אצל הפאונדריז, השימוש בצ'יפלטים הופך נגיש יותר גם לחברות קטנות ובינוניות.

בקיידנס רואים בצ'יפלט לא רק רכיב טכנולוגי, אלא גם שירות תכנוני. לקוח אחד יכול לבקש רק תכנון פיזי עבור ארכיטקטורה קיימת. לקוח אחר יכול לבקש פתרון מלא, מהארכיטקטורה ועד סיליקון עובד. יש מי שירצה לקבל GDS ולבצע את ה-tapeout בעצמו, ויש מי שיבקש לקבל שבב מתפקד. הגמישות הזו, לדברי אמר, היא חלק מהשינוי שעובר שוק הסיליקון.

לצד ביצועים ותקשורת, תחום נוסף שמקבל משקל גובר הוא אבטחה. אמר מציין כי קיידנס שילבה בתוך Silicon Solutions Group את חברת SecureIC הצרפתית, שנרכשה על ידי החברה, וכי יכולות האבטחה שלה כבר משולבות כחלק מהפתרונות שמוצעים ללקוחות. בעולם של צ'יפלטים ותתי־מערכות מורכבות, אבטחה אינה יכולה להיות תוספת מאוחרת. היא צריכה להיות חלק מארכיטקטורת המערכת.

הציר השני שבו מתמקדת קיידנס הוא הכנסת AI לתוך כלי ה-EDA עצמם. כאן הדגש עובר מ-AI כחומרה אל AI ככלי עבודה למהנדסים. אמר מתאר את הכיוון הזה כמעבר לעבודה ברמת הפשטה גבוהה יותר. במקום שהמהנדס יריץ כלי בודד, יבחר ידנית קונפיגורציות וינסה סדרה של ריצות, סוכני AI יכולים לסייע בבניית חלופות, בהרצת ניסויים מקבילים, בהמלצה על תצורות מתאימות ובקישור בין כלים שונים לאורך זרימת העבודה.

לדבריו, אחד השינויים החשובים הוא שהפתרונות החדשים אינם נשארים בתוך כלי יחיד. בעבר עולם ה-EDA היה מחולק לכלים נפרדים: כלי אימפלמנטציה, כלי ניתוח תזמון, כלי סגירת תכנון, סימולטורים, כלי דיבאג וכלי וריפיקציה. Agentic AI מחייבת אינטגרציה חזקה יותר בין הכלים האלה, משום שסוכן AI יעיל צריך להבין את התמונה הרחבה ולא רק פעולה נקודתית אחת. המטרה היא לאפשר למהנדס לעבוד מול מערכת שמסייעת לו לייעל את התכנון כולו, ולא רק להריץ פקודה בכלי מסוים.

לישראל יש תפקיד משמעותי במאמץ הזה של קיידנס. אמר מציין כי לקיידנס מרכז פיתוח חשוב בארץ, הכולל בין היתר את פיתוח Jasper, שאותו מוביל זיעד חנה, וכן פעילות משמעותית סביב שילוב Agentic AI בתוך כלי החברה. לדבריו, קבוצת Silicon Solutions Group משמשת במידה רבה כ-Customer Zero פנימי: אנשי התכנון של קיידנס משתמשים ביכולות החדשות ראשונים, מסייעים להגדיר את הסוכנים ומספקים משוב שמאפשר לשפר אותם לפני הגעה רחבה יותר ללקוחות.

תחומי פעילות נוספים בישראל כוללים וריפיקציה, VIP ו-Verisium. אף שאמר עצמו יושב באוסטין, טקסס, ולא מנהל צוות פיתוח בישראל, הוא מדגיש כי הוא עובד באופן הדוק עם הצוותים בארץ, בעיקר סביב לקוחות, מכירות ותמיכה טכנית. לדבריו, החיבור לישראל חשוב לו גם ברמה האישית, והוא רואה בהשתתפות בכנס בישראל בתקופה הנוכחית עניין בעל משמעות מעבר להיבט העסקי.

אחת התופעות שאמר רואה בכנסים ובמפגשים עם לקוחות בעולם היא פתיחה מחודשת של תחום הסיליקון גם בפני קבוצות קטנות. אם לפני עשור סטארט-אפ של חמישה או עשרה אנשים היה כמעט תמיד סטארט-אפ תוכנה, כיום ניתן לראות קבוצות קטנות שמקימות חברות סיליקון ומכוונות להגיע לשבב אמיתי. בעבר רק חברות עם כיסים עמוקים מאוד וארגוני פיתוח גדולים יכלו לדבר ברצינות על tapeout. כיום, בזכות התקדמות בכלי התכנון, נגישות גבוהה יותר לייצור ופתרונות IP ותכנון מוכנים יותר, גם חברות קטנות יכולות לקחת IP חדשני, לבנות סביבו סיליקון, להדגים אותו במעבדה ולעיתים להפוך אותו למוצר.

אמר רואה בכך התפתחות חיובית לתעשייה. ההייפר־סקיילרים והחברות הגדולות ימשיכו להיות לקוחות מרכזיים, אך הגיוון בשוק מביא חדשנות ממקומות חדשים. עבור קיידנס, המשמעות היא צורך לספק פתרונות שמתאימים לא רק לענקיות הטכנולוגיה, אלא גם לחברות צעירות שמבקשות להגיע מהר יותר לאב־טיפוס או למוצר סיליקון ראשון.

השלב הבא של עולם הצ'יפלטים צפוי להתרחב מעבר לדאטה סנטרים ולתשתיות AI. לפי אמר, בעולמות אלה הצ'יפלטים כבר צוברים תאוצה, אך בעולמות הקצה התהליך עדיין בתחילתו. כאשר צ'יפלטים נכנסים למערכות ניידות, כמו רכב, רובוט, רחפן או מערכת הגנה ניידת, נדרשות בדיקות נוספות מעבר לאמינות חשמלית ותרמית רגילה. צריך לוודא גם אמינות מכנית: שהחיבורים בין הצ'יפלטים לא ייפגעו בתנועה, ברעידות או בתנאי סביבה משתנים. אלה אתגרים חדשים יחסית, והם עדיין בתהליך התגבשות בתעשייה.

התמונה שמציג אמר היא של תעשייה שעוברת משבב יחיד למערכת סיליקון מורכבת יותר. זיכרון, תקשורת, אבטחה, צ'יפלטים, אריזה מתקדמת וכלי EDA מבוססי AI כבר אינם תחומים נפרדים. הם מתחברים למערכת אחת, שבה קצב החדשנות תלוי ביכולת לשלב בין ארכיטקטורה, IP, תכנון פיזי, וריפיקציה ותשתיות ייצור. עבור קיידנס, זהו בדיוק המקום שבו היא מבקשת למצב את עצמה: לא רק כספקית כלים, אלא כשותפה בבניית הדור הבא של הסיליקון לעידן הבינה המלאכותית.

הפוסט ChipEx2026: קיידנס מסמנת את השלב הבא בשבבים ל-AI: צ'יפלטים, זיכרון מהיר ו-Agentic AI בתכנון סיליקון הופיע לראשונה ב-Chiportal.

תגלית פורצת דרך מהאוניברסיטה של מישיגן גילתה שצורה חדשה של סיליקון יכולה לפעול כמוליך למחצה. הממצא הזה מאתגר את הסבָרה הוותיקה שסיליקונים הם רק חומרים מבודדים.

"החומר פותח אפשרויות חדשות לסוגים חדשים של מסכים דקים, תאים סולריים גמישים, חיישנים לבישים או אפילו בגדים שיכולים להציג תבניות או תמונות שונות", אמר ריצ'רד ליין, פרופסור למדעי והנדסת חומרים ומחבר מכותב של המאמר.

עשרות שנים משתמשים בשמני סיליקון וגומי סיליקון כי הם מתנגדים לזרימת חשמל וחום. בגלל תכונות האטימות למים שלהם הם אידיאליים למכשירים ביו-רפואיים, חומרי איטום, ציפויים אלקטרוניים ועוד.

מוליכים למחצה רגילים בדרך כלל קשיחים. לסיליקון מוליך למחצה יש פוטנציאל לאפשר את האלקטרוניקה הגמישה שליין תיאר וגם סיליקון במגוון של צבעים.

המבנה המולקולרי ותגלית המוליכות

ברמה המולקולרית, סיליקונים מורכבים משידרה של אטומי סיליקון וחמצן לסירוגין (Si‑O‑Si) עם קבוצות אורגניות (מבוססות פחמן) שקשורות לסיליקון. תצורות תלת מימדיות שונות של שרשראות פולימריות מופיעות כשהן מתחברות ביניהן, מה שמכונה הצלבה, וזה משנה את התכונות הפיזיקליות של החומר כמו חוזק או מסיסות.

כשהם חקרו מבנים מוצלבים שונים בסיליקון, צוות המחקר נתקל בפוטנציאל למוליכות חשמלית בקופולימר, שהוא שרשרת פולימרית המכילה שני סוגים שונים של יחידות נשנות – פולימרים במבנה כלוב ואז פולימרים ליניאריים במקרה הזה.

האפשרות למוליכות נובעת מהאופן שבו אלקטרונים יכולים לנוע על פני קשרי Si‑O‑Si עם אורביטלים חופפים. למוליכים למחצה יש שני מצבים עיקריים: מצב יסוד, שלא מוליך חשמל, ומצב מוליך שכן מוליך. המצב המוליך, הנקרא גם מַצָּב מְעוֹרָר, מתרחש כשחלק מהאלקטרונים קופצים אל אורביטל האלקטרונים הבא, שמחובר על פני החומר כמו מתכת.

בדרך כלל, הזוויות של קשרי ה‑Si‑O‑Si לא מאפשרות את החיבור הזה. ב-110°, הן רחוקות מקו ישר של 180°. אבל בקופולימר הסיליקון שהצוות גילה, הקשרים האלה התחילו ב-140° במצב היסוד – ומשתרעים עד ל-150° במצב המעורר. זה הספיק כדי ליצור דרך לזרימה של מטען חשמלי.

"זה מאפשר אינטראקציה בלתי צפויה בין אלקטרונים על פני קשרים מרובים כולל קשרי Si‑O‑Si בקופולימרים האלה", אמר ליין. "ככל שהשרשרת ארוכה יותר, קל יותר לאלקטרונים לנוע מרחקים ארוכים יותר, ולהפחית את האנרגיה הנחוצה כדי לבלוע אור ולאחר מכן לפלוט אותו באנרגיות נמוכות יותר".

תכונות המוליכות למחצה של קופולימרי הסיליקון מאפשרים גם את קשת הצבעים. אלקטרונים קופצים בין מצב היסוד והמצב המעורר על ידי בליעת ופליטת פוטונים, או חלקיקי אור. פליטת האור תלויה באורך של שרשרת הקופולימר, שהצוות של ליין יכול לשלוט בו. שרשראות ארוכות יותר פירושו קפיצות קטנות יותר ופוטונים עם פחות אנרגיה, מקנים לסיליקון גון אדום. שרשראות קצרות יותר מצריכות קפיצות גדולות יותר של האלקטרונים, כך שהן פולטות אור עם יותר אנרגיה לכיוון הקצה הכחול של הקשת.

הפוסט מדענים הפכו מבודד למוליך למחצה הופיע לראשונה ב-Chiportal.

יבמ חשפה טכנולוגיה חדשה של מיקרו-מעבדים שמשלבים בין רכיבים אופטיים לרכיבים חשמליים ביחידת סיליקון אחת. אלה עשויים לסלול את הדרך לפיתוח של מחשבים שיפעלו בקצב של אקס-פלופ, כלומר – יבצעו מיליון טריליון חישובים בשנייה, פי אלף ממחשבי העל המהירים ביותר כיום.

הטכנולוגיה החדשה, שמכונה CMOS Integrated Silicon Nanophotonics, מאפשרת לשבבים במערכת ליצור תקשורת בפעימות של קרני אור. היא תוכל לשמש בסיס למחשבים מהירים, קטנים וחסכוניים יותר בצריכת האנרגיה בהשוואה למקובל כיום.

"טכנולוגיית CMOS Integrated Silicon Nanophotonics מבטיחה שיפור חסר תקדים בפעולה ובביצועים של שבבי הסיליקון, באמצעות תקשורת אופטית בעלת צריכת אנרגיה נמוכה בין מסדים, מודולים ושבבים, ואף בתוך השבב עצמו", אמר יורי וולסוב, מנהל המחלקה של יבמ לטכנולוגיית Silicon Nanophotonics. לדבריו, "הצעד הבא יהיה לייצר שבבים שיכללו את הטכנולוגיה החדשה במפעל, במתכונת מסחרית, תוך שימוש בתהליכים שפיתחנו".

על פי יבמ, הטכנולוגיה החדשה מעניקה רמות חסרות תקדים של צפיפות, והשבבים קטנים פי עשרה מהשבבים המתקדמים ביותר כיום. היעד בסופו של דבר הוא לייצר מערכות מסחריות שיעניקו ביצועים ברמה של אקס-פלופ. "התקשורת האופטית ברמת השבב מקדמת אותנו צעד נוסף לקראת מחשבים שיפעלו בקצב של אקס-פלופ", אמר טי. סי. צ'ן, סגן נשיא למדע וטכנולוגיה בחטיבת המחקר של יבמ.

הפוסט יבמ פיתחה טכנולוגיית שבבים שעשויה להוביל למחשבים מהירים פי אלף הופיע לראשונה ב-Chiportal.

למרות יתרונותיהן הרבים של מתכות בהעברת מידע ממעגל חשמלי אחד לשני ע"ג סיליקון המצוי בתוככי מחשבים והתקנים אלקטרוניים אחרים, מהנדסי חשמל מאוניברסיטת דיוק טוענים כי אותות אופטיים עשויים להעביר נפח מידע גדול יותר. בעקבות כך, המהנדסים תכננו והדגימו את פעולתם של לייזרים בגודל מיקרוסקופי המשולבים בתוככי שכבות דקיקות של מוליכי אור ע"ג סיליקון שיוכלו בעתיד להחליף את המתכת נחושת במגוון מוצרים אלקטרוניים.
לא רק שהמבנים ע"ג הסיליקון מכילים לייזרים פולטי-אור זערוריים, אלא שהם גם מחברים את הלייזרים הללו לתעלות המוליכות במדויק את האור הנפלט למטרתו, לרוב שבב או רכיב אלקטרוני אחר סמוך. גישה חדשנית זו תוכל לסייע לאותם מהנדסים אשר מעוניינים לפתח מחשבים והתקנים חשמליים מהירים וזעירים יותר תוך שימוש באור כנשא המידע של הדור הבא.
המהנדסים מאמינים כי הם הצליחו לפתור חלק מהחידות שהיו פתוחות בפני המדענים שניסו להפיק ולשלוט באור בקנה-מידה זערורי זה.
"הפקת אור והולכתו דרך סיליקון באופן מבוקר הינם הצעדים הראשונים בדרך לפיתוח מערכות אופטיות בגודל של עולם השבבים," אמרה Sabarni Palit, חוקרת במחלקה להנדסת חשמל ומחשבים באוניברסיטת דיוק. ממצאי המחקר, שקיבל סיוע מהמשרד למחקר צבאי, פורסמו בכתב-העת המדעי Optics Letters.
"האתגר היה הייצור של אור בקנה-מידה קטן זה על סיליקון, והערובה שהוא מועבר ביעילות וללא אובדני אנרגיה לרכיב הבא," אמרה החוקרת. "מצאנו דרך לייצר מבנה של מעטה דקיק המשולב ע"ג הסיליקון שלא רק מכיל את מקור האור וניתן לקירור, אלא המסוגל גם להוליך במדויק את הגל לרכיב הבא בתור," מסבירה החוקרת. "שילוב זה הינו גישה הכרחית לכל מערכת מבוססת אור בקנה-מידה מיקרוסקופי."
צוות המחקר הצליח לפתח שיטה להכנת מצע דקיק של לייזר, ולחבר אותו למשטח של סיליקון. הלייזרים מחוברים למבנים נוספים באמצעות הנחת שכבה מיקרוסקופית של פולימר המכסה את קצהו האחד של הלייזר וממשיכה לתוך תעלה המובילה לרכיבים הסמוכים. לכל שכבה של הלייזר ולכל תעלה מוליכת אור ניתנים מאפיינים, או תפקודים ייחודיים, באמצעות תהליכי ננו- ומיקרו-ייצור מיוחדים ובאמצעות הסרה בררנית של חלקים מהמצע ע"י כימיקלים מתאימים.
"במהלך הפקת הלייזר נוצר חום, העלול לפגוע ביעילות הפעולה ואפילו לפירוקו של הלייזר בחלוף הזמן," מסבירה החוקרת. "גילינו כי הכנסת פס דקיק של מתכות בין שכבת הלייזר לבין שכבת הסיליקון מובילה לפיזור של החום הנוצר ומאפשרת זמן-חיים ארוך יותר של הלייזרים."
היכולת לנצל אור בקנה-מידה מיקרוסקופי הינה עניין מרגש," אומרת החוקרת. "אולם יש צורך בכך שהאנרגיה המסופקת למערכות אלו תהיה מועטה, כך שהן תוכלנה להיות ניידות, וכן זולות להפקה. מערכות אלו תוכלנה לשמש במכשירי אלקטרוניקה, באבחון רפואי ובחישת הסביבה."
הידיעה מאוניברסיטת דיוק

הפוסט סיליקון כרכיב אלקטרוני משופר הופיע לראשונה ב-Chiportal.

תרכובת אורגנית שהתגלתה כיעילה בפיתוח רכיבי אלקטרוניקה מבוססי צורן תוכל לשמש גם עבור ייצור רכיבים ע"ג יריעות של פחמן בעובי של פרודה יחידה. חוקרים ממכון מקס פלנק למתכות בשטוטגארט, גרמניה, פרסמו את ממצאי מחקרם זה בכתב העת המדעי Physical Review B.

שכבות פחמן דקות במיוחד, הידועות בשם גרפן, מהוות בסיס לפיתוח התקנים אלקטרוניים רבים יעילים וזעירים במיוחד. אולם, בכדי ליצור רכיבים שימושיים, התכונות האלקטרוניות של חומרים כדוגמת צורן או גרפן חייבות להיות מותאמות כנדרש באמצעות תהליך אילוח (זיהום מכוון בחומר, doping). בצורה אופיינית, התקנים מבוססי-צורן מאולחים ע"י החלפת שיעור קטן מאטומי הצורן באטומים או בפרודות מאלחות שונות. בגרפן, לעומת זאת, הצורונים המאלחים מתמקמים על פני שטח היריעה הפחמנית במקום להחליף חלק מאטומי הפחמן.

חומרים כגון זהב, ביסמוט ודו-תחמוצת החנקן שימשו לאילוח גרפן ברמות משתנות של הצלחה. כעת, חוקרים ממכון מקס פלנק גילו כי התרכובת F4-TCNQ (tetrafluoro-tetracyanoquinodimethane), שהוכחה כיעילה עבור ייצור דיודות פולטות אור (LEDs) בצורן, כנראה מתאימה גם עבור גרפן. התרכובת מתארגנת לכדי שכבות יציבות בגרפן העמידות בפני רמות גבוהות של חום וקרינה, ומסוגלת לשלוט בתכונות האלקטרוניות של הגרפן – ממצא המרמז כי היא תוכל להוות חומר מאלח טוב.

ממצאי המחקר מפורסמים בכתב-העת המדעי APS Physics.

הפוסט תהליכים המשמשים באלקטרוניקה מבוססת צורן עשויים להיות ישימים באלקטרוניקה מבוססת גרפן הופיע לראשונה ב-Chiportal.