מאת עינת איצקוביץ

06 ינו, 2021

קחו לעצמכם רגע לעכל את הנתון הזה: כמעט כל שבב בעולם, בין אם הוא משולב במכשירים הניידים האישיים שלכם, בתשתית האינטרנט, במכונית אוטונומית או במכשור רפואי מתקדם - קיים בזכות המכונות של אפלייד מטיריאלס. 

אפלייד מטיריאלס היא אחת מחברות הטכנולוגיה הוותיקות והגדולות בעולם. היא הוקמה בשנת 1967 בעמק הסיליקון. מאז היא מייצרת כלים ופתרונות מתקדמים עבור תעשיית המוליכים למחצה, וכיום מעסיקה למעלה מ-22 אלף עובדים ב-18 ארצות ונסחרת בנאסד"ק לפי שווי שוק של כ-80 מיליארד דולר (AMAT). 

איתנותה של אפלייד מטיריאלס בחוד החנית של הייצור הטכנולוגי הגלובלי במשך יותר מחמישה עשורים, תוך כדי צמיחה ושמירה על מקום #1 בנתח השוק, מעידה על יכולתה לקרוא נכון את מפת הטכנולוגיה ולהתאים את עצמה לדינמיות של השוק. 

ליתר דיוק, צמיחתה של אפלייד וצמיחתו של השוק שלובות זו בזו מכיוון שאפלייד היא אחת מקומץ חברות בעולם המספקות הלכה למעשה את האמצעים המאפשרים את צמיחתו של השוק – על ידי האצת מהירות העיבוד, שיפור האמינות, והקטנה מתמשכת של גודלם הפיזי של הרכיבים.

ה"Big Bangs" של תעשיית השבבים

בצמיחה של שוק השבבים בעשורים האחרונים ניתן לזהות ארבעה "מפצים גדולים". במפץ הראשון של שנות ה-80' וה-90' של המאה הקודמת המעבדים שירתו בעיקר מחשבי mainframe גדולים. היקף הייצור אז עמד על מאות אלפי מעבדים בשנה. בעשור העוקב, לקראת סוף המאה ה-20, חלה קפיצה בכמות המעבדים, שנדרשו עתה לתמוך בגידול האקספוננציאלי בצריכת המחשבים הביתיים והאינטרנט, והיקף הייצור עלה לסדרי גודל של מיליוני מעבדים בשנה. המהפכה הסלולרית ועליית הרשתות החברתיות בעשור האחרון הקפיצו את סדרי הגודל בתעשייה מדרגה נוספת לאזור המיליארד מעבדים בשנה. וכעת, אנו חווים את המפץ הרביעי עם עולמות ה-Big Data, ML (Machine Learning) & AI (Artificial Intelligence), ובו צפוי היקף הייצור לעלות לסדר גודל של טריליוני מעבדים בשנה.

כיום אין כמעט יישום טכנולוגי שאינו מצריך שבב עיבוד כלשהו. לרוב, השבבים החדשים נדרשים לביצועים עוצמתיים ומהירים יותר מאשר בדורות הקודמים, או למחיר מדף נמוך יותר, או לגודל פיזי קטן לעומת הדור הקודם, ובמרבית המקרים נדרש שילוב של כל הדרישות יחד. כדי לספק את הדרישות ההולכות וגוברות, פונות חברות הטכנולוגיה אל יצרניות השבבים ואלה נדרשות להתאים או לשנות את תהליכי הייצור שלהן, לעתים באופן קיצוני. ניקח כדוגמא את המכונית האוטונומית – רכיבי המחשוב בה חייבים לספק ביצועים גבוהים מאוד, בזמן אמת, אך להישאר קטנים מספיק על מנת לאפשר את התקנתם במיקומים אסטרטגיים ברכב, וגם לשמור על אמינות לאורך שנים למרות תנאי הסביבה המאתגרים (חום, קור, לחות, וכו'..) – שילוב תכונות שלא היה אפשר לדמיין עד לפני מספר שנים.

דוגמא חשובה נוספת היא מעולם ה- GPU והעיבוד המקבילי. מדובר בפיתוחים שאפשרו להביא מהפכה בתחום של Machine Learning בכך שהעבירו את תחום הלמידה העמוקה (Deep Learning), שהיה עד אז תחום אקדמי מנומנם, לליבת הטכנולוגיה. חלק מסוים מהמהפך הזה, לא יכול היה להתרחש ללא שיפור משמעותי של היצרניות המספקות את שבבי העיבוד כדי שיהיו אמינים לעבודה רציפה 24/7, ובמקרים רבים גם קטנים מספיק כדי לאפשר לכרטיס GPU עם מאות ליבות, לשמור על גודל סביר עבור מוצרי הקצה. אפלייד מטיריאלס מספקת ליצרניות השבבים את הפתרונות שמאפשרים להן לעשות את הצעד הבא בתחומן – שיפור ביצועים ואמינות, הקטנת הרכיב הסופי, וצמצום עלויות, ובכך מאפשרת למעשה את "המפץ הבא".

למתוח את גבולות המעטפת

תהליך ייצור השבבים מורכב מאוד. הוא כולל בין מאות לאלפי שלבים כימיים פיזיקליים ומכניים, ואורך בין כמה שבועות למספר חודשים (כן כן, זו לא טעות הקלדה) עיכוב של יום בודד בגילוי תקלה קריטית יכול לעלות ליצרניות מאות אלפי דולרים - כתלות בשלב בייצור בו התגלתה התקלה. 

החטיבה הישראלית של אפלייד מטיריאלס הוקמה ב-1997 כחטיבה עסקית עצמאית מתוך שני סטארטאפים ישראליים מצליחים. מאז ועד היום, היא מנהלת מפארק המדע ברחובות את הפיתוח, הייצור, והשיווק שלה. מוצרים אלה מאפשרים ליצרניות לבדוק את השבבים במהלך שלבי הייצור, ובכך למצוא ואף לתקן תקלות הרבה לפני סוף הקו. בכך נחסך ליצרניות חלק משמעותי בעלויות הפיתוח שלהן - חיסכון שמתורגם להאצה בקצב ההתפתחות הטכנולוגית ולהוזלת מוצרי הקצה. 

כחטיבה עצמאית, אפלייד ישראל מהווה בית ליותר מ-1,700 עובדים, רבים מהם חוקרים ומהנדסים מהעלית הטכנולוגית בארץ, והיא משקיעה תשומות רבות במחקר ופיתוח כדי לתת מענה לצורך הטכנולוגי של יצרניות השבבים. כדי לאפשר את המזעור, ההאצה, והאמינות הנדרשים מהרכיבים המתקדמים, נדרשים לא רק תהליכי ייצור חדשים ומותאמים כפי שהוזכר קודם, אלא גם היכולת לזהות לאורך תהליך הייצור פגמים בתוך ובין המבנים הזעירים שבתוך הרכיבים, הרבה מהם בסדרי גודל של ננומטרים בודדים ולכן דורשים פתרונות פורצי דרך ברמה הטכנולוגית. אלו הפתרונות אותם מספקת החטיבה הישראלית של אפלייד.

במילה אחת – סינרגיה

מכיוון שתעשיית השבבים מובילה הלכה למעשה את הקידמה הטכנולוגית, היא נמצאת באופן תמידי על הגבול שבין האפשרי לבלתי אפשרי. לעתים קרובות עולה השאלה כיצד נכון יותר לייצר את הקפיצה הבאה: האם באמצעות חדשנות בחומרה (רכיב אופטי, חשמלי, או מכאני ראשון מסוגו), או באמצעות שימוש מתוחכם ומתקדם יותר בחומרה הקיימת. למעשה, האתגרים הטכנולוגיים של היום דורשים ברוב המקרים פתרון שמשלב בין חומרה לתוכנה ואלגוריתמיקה, ולכן הפתרונות הכי חדשניים של אפלייד ישראל בימים אלה, הם שילוב סינרגטי בין חומרה ייחודית וראשונה מסוגה, לבין תוכנה ואלגוריתמיקה מתקדמים. וכך, באופן סמלי, אפלייד עושה שימוש ביישומים של ML&AI כדי לאפשר ליישומים האלה עצמם להתקיים לאורך כל השדרה הטכנולוגית.

זו הסיבה שבאפלייד ישראל עובדים זה לצד זה מתכנתים, אלגוריתמאים, פיזיקאים, כימאים, מהנדסי מכונות, מהנדסי מערכת, מעצבי ממשק, ועוד - כולם מובילים בתחומם. אולם, לצד עובדים אשר התמקצעו בתחומם והפכו למקור ידע מקצועי בתוך הארגון ומחוצה לו, קל למצוא בחברה גם עובדים שלאורך השנים עברו בין שתיים, שלוש או אפילו ארבע דיסיפלינות, ובכל מעבר כזה הרחיבו את הידע שלהם ואת "מרחב הפתרון" שבו הם שוהים בעת פתרון בעיות. שילוב הגישות הזה הוא חלק בלתי נפרד מהדנ"א של החברה, שמאמינה שכך מייצרים מכפיל כוח המאפשר לעובדים ולארגון לצמוח, ולגלגלי הקידמה הטכנולוגית להמשיך להתגלגל במהירות. ובדיוק כפי שצמיחתה של אפלייד שלובה בצמיחתו של השוק, כך היא שלובה גם בצמיחתם האישית והמקצועית של כל אחד ואחת מעובדיה, ורואה ערך גבוה בהתפתחותם. גישה הוליסטית וייחודית זו, היא שמאפשרת לאפלייד לנפץ פעם אחר פעם את תקרות הזכוכית הטכנולוגיות בתעשייה.