המעבר מחברות שבבים לחברות סיסטם עדיין לא הושלם

כך עולה מפאנל של בכירים בענף השבבים שנערך במסגרת מליאת כנס ChipEx 2011. בהשתתפות אסעד חאמיסה מברודקום, שי כהן, ממלנוקס, דוד דהאן מפריימסנס וערן רותם ממרוול

המעבר מחברות שבבים, המפתחות  חומרה ושבבים בלבד, למצב של חברות המפתחות מערכות שלמות עם השבבים שבתוכן נמצא בעיצומו ועדיין לא הגיע לשיאו. כך עולה מפאנל בנושא "חמשת אתגרי התכנון של דור השבבים הבא" שנערך במסגרת מליאת כנס ChipEx 2011 שערך אתמול  המגזין Tapeout במרכז הכנסים של הילטון בתל אביב. בפאנל השתתפו אסעד חמיסה סגן נשיא להנדסה בחברת ברודקום, שי כהן, סמנכ"ל תפעול במלנוקס, דוידי דהאן, סמנכ"ל תפעול בחברת הסטארט-אפ פריימסנס וערן רותם עוזר לסגן נשיא מרוול לתכנון במרוול ישראל.

בתחילת הפאנל שאל שלמה גרדמן , יו"ר ChipEx2011 ומנחה הפנל כיצד משפיע המעבר ממצב שבו חברות פאבלס תכננו רק שבבים למצב שבו הן מפתחות מערכת כמעט מושלמת?

חמיסה: "אנחנו מכניסים יותר ויותר תוכנה לתוך השבבים. בפרט מערכות הניתנות לתכנות כדי להתאים אותם לצרכי הלקוח. האינטגרציה של כל מערכות התוכנה הופכת להיות חלק גדול מהמוצר שלנו. יש יותר תוכנה מאשר חומרה. החומרה הופכת להיות מרכיב קטן מהמוצר.

דוידי דהאן: "רק  10% מכוח העבודה שלנו הם אנשי חומרה במקרה שלנו, כדי למכור שבב בסיסי אתה צריך לפתח מוצר שלם ולהתעסק עם כל מה שמסביב – אופטיקה ברמות הכי מפותחות, תרמודינאמיקה, סרטיפיקציות של המערכת. הCFO שלנו סופר צ'יפים אבל ההתנהלות שלנו היא של חברת סיסטם לכל דבר."

שי  כהן: "אנחנו צריכים לתכנן את הצ'יפ  שגם המהנדס הפשוט של הלקוח שלנו יוכל להפעיל. כולם עושים דברים חכמים עם צריכת זרם נמוכה ו-Latency נמוך. השימושיות היא הדבר החשוב. גייסנו מאות מהנדסים שתפקידם נמצא באמצע בין סיסטם לתוכנה. לאחרונה גם ביצענו רכישה של חברה בתחום. זה קושי ניהולי מאוד גדול. צריכים  לחנך את הלקוחות."

ערן רותם: "בסופו של דבר אנחנו מוכרים סיליקון ובזה נמדדים. כל השאר הוא כדי למכור את הסיליקון, צריך להוכיח לו שהמערכת עובדת. אחד המרכיבים החשובים של הסיליקון זו שכבת התוכנה."

שלמה גרדמן: תחום האימות, כשאתם צריכים לעשות שבב ב-40 ננו ומחר בטכנלוגיה עוד יותר צפופה הופך את תחום האימות (וריפיקציה) למהותי מאד כי כל טעות קטנה יכולה לגרום לעלויות גדולות ולאיחור בהגעה לשוק. מה דעתכם על אתגר זה?
רותם: "נושא האימות (וריפיקציה) הוא בעיה שקיימת מהיום שבו התחלנו לעשות שבבים. רק אתמול מישהו אמר שאנשי התוכנה מקנאים באנשי החומרה. מי שלא עושה וריפיקציה צריך לעשות ספינינג, ואף פעם אין כסף לטייפאאוט הבא שמחירו היום מעל עשרות מיליוני דולר ב-40 ננומטר והוא צפוי אף לגדול פי כמה וכמה כאשר נעבור לטכנולוגית 28 ננומטר. לכן צריך להטמיע את נושא האימות. אצלנו הוא מוטמע עוד מתקופת גלילאו. -70% מפעילות התכנון שלנו היא פעילות וריפיקציה. המתודולוגיה היא הדבר החשוב.השאלה היא איך עושים את זה נכון. מדובר בנסיון של שנים שנצבר וזה מה שמאפשר לנו להוציא רכיבים מורכבים ללקוח בתוך שבועיים."

גרדמן: "האם צוואר הבקבקוק הוא בכלים או במתודולוגיה?"

רותם: "יש שיגידו שאמולטורים או מחשבים יפתרו את הבעיה. צוואר הבקבוק הוא בזה שהפכנו להיות מערכת על שבב וכמות הלוגיקה שמסוגלים לדחוס היא מעל מיליארד טרנזיסטורים ברכיב אחד. לעשות וראיפיקציה לדבר כזה זה דבר מאוד מורכב."
חמיסה: "תהליך הפיתוח שאנחנו עושים היום של ללכת דרך הגדרה, ווריפיקציה שכמות הטרנזיסטורים כל כך גדולה לא אפשרי. לכן צריך להשתמש בשילוב של IP   שכל אחד מהם יפותח במרכזי מצוינות המתמחה בו.
גרדמן: "אחד הדברים שבעבר פחות התייחסו הוא נושא האריזה (פקג'ינג), איך זה משפיע על תכנון השבב שהוא למעשה System on a Chip?
כהן: "לאחרונה התחלנו להתעסק באריזה הנגזרת מהסיסטם, ולכן אתה חייב להכיר את דרישות הסיסטם ולהיות אחראי למעשה על המוצר השלם, האם לשים מאוורר או לא, העלות של המוצר תעלה בעוד 2 דולר . זה מסביר למה חשוב לעבוד מלמעלה למטה. אם היית עובד מלמטה למעלה היית מגיע עם משהו שצריך עוד 20 דולר על הבורד ולא נצליח למכור את זה."
רותם: "כל הנושא של תכנון האריזה, ובפרט בצד החשמלי הוא נושא שהרבה זמן לא נתנו לו את המשקל הראוי. לפני מספר שנים התכנון היה סדרתי. כבר לפני שמונה שנים החלטנו לעשות שינוי פרדיגמה כולל. תכנון הפקג' מתחיל לפני שמסתיימת הגדרת הרכיב. מה שחשוב לנו זה שהרכיב אצל הלקוח יהיה הזול ביותר."
חמיסיה "אריזה היא התחום שבה יהיו הכי הרבה חידושים."

גרדמן: "דיברתם על משאבי מחשב, האם המחשבים בהם מתכננים את השבב והמריצים את הסימולציות מגבילים אתכם?
כהן: "כמובן שעלות מחשבי תכנון נמצאת בשורות יחסית גבוהות בתקציבים שלנו ולכן אנחנו מעודדים את אנשי ה-CAD וה-EDA לשפר את זמן הריצה ואת מקביליות התוכנות."
רותם: "הנושא של זמן המיחשוב, בעיקר בשלבים האחרונים של הפרויקטים הוא נושא מאוד קריטי. יש כמה בעייתיים STATIC TIMING. בחודשים האחרונים לפני הטייפ אאוט המחשבים עובדים הכי קשה."

גרדמן: ? היום כשכל המוצרים הופכים להיות ניידים, וכל אחד רוצה שהבלאקברי שלו  יתפקד כמו שצריך ויוטען רק פעם בשבוע.עד כמה אתם שמים דגש על נושא של הפחתת צריכת אנרגיה?

כהן: "אפשר לחלק  את זה לשני סוגים. אנחנו מדברים רק על מוצרי כף יד אבל גם השבבים החזקים שמעבירים מידע במהירות של שני טרה, צריכים להיכנס למגירה מאוד צרה ללא אוויר כמעט של חברות כמו HP, יבמ וכו'. לכן המטרה היא להוריד את הצריכה בכל החזיתות."
ערן רותם: "חברות ה-EDA אומרות שהכלים שלהם תומכים במתח נמוך אבל יש בעיה אחת שמעיבה על כל זה בעיית CPF/UPF. יש מאבק איתנים בין חברות ה-EDA ואנחנו הלקוחות נמצאים באמצע. אם חברות הEDA חושבות שנלך עם אחד מהם ובהתאם לזה נקנה את כל סט הכלים הן טועות ולכן הגיע הזמן שחברות ה-EDA ירדו מהעצים ויעשו את הקונסולידציה. יש את IEEE 1801  שצריך לקדם את פיתוחו."

גרדמן: "ומה באשר לנושא העלויות?. כשמפתחים שבבים של 40 ננו ו 28 ננו העלויות מגיעות לעשרות מיליוני דולרים. כיצד אתם דואגים לשמור על עלות שתספק גם את המנהל שלכם וגם את צרכי השוק?
חמיסה: "אחד הדברים שאנחנו עושים כמובן, שמים יותר אפליקציות על אותו צ'יפ כי הופך להיות יקר לפתח צ'יפים. בחברה כמו ברודקום זה מתבטא בעלויות של פיתוח שבבים."
דהאן: "אנחנו מיצרים מוצר עבור הצרכנים הסופיים., העלות היא הפרמטר. ואחרי זה גם דורשים להוריד את המחיר. הדרכים שאיתן אנחנו מתמודדים הן לא לדחוף את הטכנולוגיה לאן שלא צריך. אם אפשר להשאר עם טכנולוגיה 013 שאולי לא נחשבת מהכי מתקדמות אבל אם לא באמת צריך פחות מזה זו הדרך להתמודד. בנוסף לא לפספס בשום טייפאאוט, צריך למצוא דרכים יצירתיות – האחת היא להשתמש ב-IP שאתה יודע שהוא בסדר. כשעושים את הטייפ אאוט אתה יודע שאתה לא יכול לפספס. לחברת סטארטאפ אין טייפאאוט שני. דרכים נוספות לעשות את זה, לדוגמה אצלנו את כל תהליך הBack END אנחנו עושים באמצעות שילוב ספקים חיצוניים כדי שנוכל לעמוד בתקציבים של 10 מיליון דולר לשבב:"
כהן: "אפשר לחלק את העלות לשניים –  רוב מי שנמצא פה הוא ב-40 או ב-28. אנחנו משתדלים לעשות קונסולידציה והצ'יפ צריך להביא הכנסות שמתאימות לצ'יפ בסדר גודל הזה. גם הפאבים עומדים בפני אתגרים רבים. רואים שיש הסתכלויות על פתרונות ברמת האריזה שאפשר יהיה לשלב צ'יפים עם טכנולוגיות מתקמדות עם צ'פים בטכנולוגית פחות מתקדמות. רוב החברות הולכות למקסימום קונסולידציה ומינימום טייפאאוט."