סימפוניית השבבים, או: מי רוצה לשנות את העולם?
סימפוניית השבבים, או: מי רוצה לשנות את העולם?
אתגרי תעשיית השבבים פותחים מהדורות חדשות ולא בכדי; רק מוחות מבריקים באמת יוכלו לייעל ולשפר ייצור צ'יפים המוני, בהם פגם יכול להיות קטן פי 10 מווירוס קורונה בודד
סימפוניית השבבים
(כלכליסט)
פגם יכול להיות גם קטן יותר מווירוס קורונה בודד. איך עושים זאת, מי עושה זאת בישראל וכיצד מצטרפים אליו?
איך באים שבבים לעולם, ומדוע זה צריך לעניין אתכם? השאלה נראית קצת מובנת מאליה בימים בהם הביקוש המטורף לשבבים יוצר אתגרים עולמיים ופותח מהדורות מסביב לגלובוס: חברות ענק - מבטלים הזמנות של מוצרים אהובים ופופולריים פשוט משום שאין די שבבים עבורם. אך זו אינה הסיבה בגינה עליכם להיות מודעים לשבבים בחייכם: אלו הם רכיבים אלקטרוניים זעירים שנמצאים בכל מכשיר בכיסכם, בכל התקן חשמלי שאי פעם תשתמשו בו ובמקרים מסוימים אפילו בגוף שלכם. היום נדבר על השבב עצמו: מאין הגיע, כיצד הוא מכוון את ההיסטוריה ומיהם האנשים שמכוונים את השבבים עצמם.
כשהופיע לראשונה האדם החושב, הומו ספיינס, לפני כ-200,000 שנה, הגיע לעולם עם מערך חסר תקדים של כלים לספירה חישוב: מוח גדול ועשר אצבעות. ואכן, בראשית האנושות נעזר האדם הקדמון בכלים האלה כדי לקבוע אם יש לו די עצי הסקה לחורף, די בשר להישרדותו וכולי. בשנת 30,000 קלטו אנשים שאצבעות זה לא מספיק והחלו לסמן חריצים על עצמות של חיות ולכתוב כדי שיהיה תיעוד לנתונים שנאספו. התיעוד הזה הוכיח עצמו כחיוני להעברת ידע בין אנשים ושבטים; למשל, שבט בעל מידע שמייעל גידול חקלאי היה בעל יתרון גדול במו"מ עם שבט שלא החזיק במידע שכזה. בהמשך הופיעו מתקני עזר, כמו החשבוניה מלפני 4,000 שנה.
עם הזמן התפתח החישוב לחישובי שטח, משאבים ועוד - מה שסייע לצמיחה מבוקרת ונבונה של ממלכות, לתכנון חקלאי שתואם את המציאות והתוצאה היתה מעצמות שנולדו בבבל, סין, מצרים ויוון. עם השנים הוחלפו מתקני החישוב המכניים בחשמליים, שבכוחם לווסת זרם וכך לבצע פעולות אוטומטיות. הצעד הבא היה המצאת הטרנזיסטור, רכיב זעיר ופשוט שעושה זאת, וחנך את תחום המיקרו-אלקטרוניקה: מערכות חישוב מאוד קטנות שמסוגלות לבצע תהליכים מאוד מסובכים. לא הרבה יודעים, אך המיקרו-מעבד הראשון שלט במערכת בקרת הטיסה של מטוס הקרב F14 בשנות השבעים. כשהושק, היה המטוס הכי מסובך אי פעם, וברור היה שטייס אנושי לא יוכל לשלוט בו בלי עזרה של מוח משנה מלאכותי. והשאר היסטוריה: כל מהפכה טכנולוגית שאפשר להעלות על הדעת נפתחה בשאלה "האם יש לנו שבבים שמאפשרים זאת" - בין אם מדובר באינטרנט, בטלפונים סלולריים, בניתוחים רובוטיים או בכלי רכב אוטונומיים.
בהתאמה, משנה לשנה וממהפכה למהפכה הפך עולם ייצור השבבים למורכב, תובעני ומאתגר יותר, עד לרמה שכמעט קשה לתפוש: לוקחים לוח סיליקון אשר מופק מחול, מבצעים לו טיהור כימי מורכב ביותר, ומעבדים אותו ללוחות דקים - ווייפרים - שמהווים בעצם חממה לגידול שבבים, עיר של סיליקון. על הווייפר נחרטות עוד ועוד שכבות של שבבים, כמו קומות בבניין, אך בגובה 600 אלפיות המילימטר. בכל "שכונה" שכזו ישנם מאות ואלפי צ'יפים - ובניגוד לתכנון עירוני ממוצע, פה אי אפשר לטעות ואז לסלול מחדש; יש שבבים למצלמה של סמארטפון ושבבים למצלמה של טלסקופ חלל וכולם צריכים לקלוע בול לצורכי הלקוח.
וכך צמח לו תחום שמשלב בין מדע מתקדם ביותר ובין יצירתיות על גבול האמנות: בחינת איכות ייצור שבבים. חברת אפלייד מטיריאלס האמריקאית, יצרנית שבבים מובילה שמכוונת את השוק כבר שנים, מפעילה בארץ מכלול גדול בן יותר מ-1,800 עובדים שמתמחה בבחינת איכות שכזו. עכשיו, קצת קשה להגזים בכמה מאתגר זה לבחון פס ייצור של שבבים שטס קדימה במלוא העוצמה, ולאתר בתוך תהליך הייצור גם סיכונים וגם הזדמנויות. בואו נשים על השולחן כמה מספרים, כדי להעמיד את העניין בפרופורציות: ייצור שבב נמשך בין שבועות לחודשים כשיש לקוח עם דדליין על הגב, והרכיבים בשבב הם בעובי של קצת יותר ממיליונית המילימטר - ופגם בייצור יכול להיות חריץ קטן פי כמה מווירוס קורונה בודד למשל.
ופס ייצור של שבבים הוא לא סדנת גילוף בעבודת יד; יש ווייפרים רבים שנמצאים תחת חריטה בלייזר ובאמצעים אחרים, והייצור הוא פשוט מאסיבי. רכיבי ביג דאטה מהווים בסיס ידע לזיהוי חריגות ואנומליות, רכיבי בינה מלאכותית מהווים עין חדה שתקלוט סטיה ברמת האטום הבודד, ושליטה בתזמורת הזאת בזמן אמת מצריך שילוב זרועות ברמה שנהוג למצוא בדרך כלל בסוכנויות חלל: אלגוריתמאים מבריקים כותבים קוד שידע להתחשב בכל פרמטר ייצור ושיפור אפשרי; פיזיקאים יחידים במינם מזהים עקרונות פעולה חדשים של מכשור בהתאם למשימה הנדרשת ודוחפים לקצה את ההבנה האנושית של המכשור עצמו; מהנדסים גאונים בונים מיקרוסקופים אדירים שיוכלו לצפות בשבבים ברזולוציה של ננומטר בודד, צוותי שטח מתפעלים את כל הסימפוניה הזאת בתוך פס הייצור, ואנליסטים יצירתיים מפיקים תובנות מהתהליך - כדי ללמוד איך לבנות את השבבים הבאים בצורה מדויקת יותר, מהירה יותר ועוד.
העובדים המתאימים נחשפים בעצם לאינספור עולמות תוכן - משבבים לתעשיית האנרגיה הירוקה, דרך לוויינות ותקשורת מתקדמת - 5G והדורות הבאים, העתיד של הרפואה הרובוטית ועוד; עבודה על שבבים מתקדמים טומנת בחובה היכרות אינטימיות עם הטכנולוגיות העתידניות ביותר. החברה משקיעה משאבים עצומים בתהליך הזה, והשנה תכפיל את היקף פעילותה בישראל, תגדיל ב-60% את צמיחתה ותגייס עוד כ-250 עובדים.
למעשה, פתרון אתגר השבבים העולמי תלוי במידה רבה, ביכולתם של צוותים מבריקים כאלה לעבוד יחד ולייעל את התהליך. בימים אלו ממש מפותחים סופר-מיקרוסקופים חדשים שיוכלו לבחון רכיבים בעובי של כמה אטומים בודדים, ואפלייד מטיריאלס מחפשת מהנדסים ואלגוריתמאים, פיזיקאים ומומחים אחרים שיקחו את הטכנולוגיה העילית הזאת בידיים ויזניקו קדימה את תחום השבבים העולמי. הדגש פה הוא לא רק על יכולות אישיות: יחידות בקרת הייצור הן יחידות עילית שעובדות יחדיו כדי להלחין ולהפיק את סימפוניית השבבים. ולכן, מקבל כל איש צוות חופש פעולה משמעותי, כדי שיוכל למצות את הפוטנציאל היצירתי שלו - כשאפלייד מטיריאלס ישראל מפרגנת ושמחה כשאנשיה חושבים בצורה מקורית, ולא מנסה להציב אותם בתבניות. כמו כן, מגייסת החברה גם מפתחי תוכנה, מהנדסי אפליקציה, חומרה ומערכת, אנשי שיווק ורכש, מומחי תכנון, ייצור, תפעול ועוד.
בשורה התחתונה, ייצור שבבים הוא טירוף, בקרת איכות של התהליך היא טירוף כפול, אך האנשים הנכונים יכולים לראות דפוסים וסדר בתוך הכאוס ואף לשפר ולייעל אותו. זה אתגר מרתק, שהפתרונות עבורו יצמחו מישראל. כנראה שהוא לא יתאים לכל אחד - אך הטובים והמתאימים ביותר יזכו לשנות את העולם, וזה משהו שלא קל לסרב לו.
להגשת קורות חיים למגוון המשרות לחץ כאן>>
