Priemysel zameraný na inováciu – svet čipov

Čipy patria k najkomplexnejším výrobkom vytvoreným ľudskou vynaliezavosťou. Polovodiče alebo čipy sú mikroelektronické súčiastky najrozmanitejších tvarov a prevedení, ktoré sa používajú v širokej škále aplikácií. Od roku 2014 do roku 2020 sa svetový trh rozrástol z 336 na 466,2 miliardy amerických dolárov, čo predstavuje ročný priemerný rast 4,2 percenta. V najbližších rokoch sa očakáva rast 5,2 percenta ročne. Tento rast bude podporovaný väčšou elektrifikáciou a digitalizáciou takmer všetkých oblastí ľudského života - elektromobilita, priemysel 4.0, energetická účinnosť, vzdelávanie, zdravie a energetika sú len niektoré príklady. Polovodiče vytvárajú základ pre nové technológie, a preto sa stali stredobodom pozitívnej pozornosti verejnosti.

Na návrh, výrobu, testovanie a dodanie čipu príslušnému zákazníkovi je potrebných mnoho jednotlivých procesných krokov. Tento proces neprebieha v jednom výrobnom zariadení v konkrétnom regióne, ale zvyčajne sa vykonáva prostredníctvom celosvetovej deľby práce. Tento proces môže zahŕňať rôzne spoločnosti alebo sa môže vykonávať v rámci jednej spoločnosti na rôznych miestach po celom svete. V priemere čip putuje po celom svete niekoľkokrát, kým sa dodá zákazníkovi požadovaný mikroelektronický komponent v potrebnej kvalite. Časový rámec od návrhu obvodu po dodanie konečného produktu je v priemere nasledujúci:
  • Vývoj a dizajn technológie: cca. 1 - 3 roky
  • Výroba od začiatku do dodania: cca. 4 mesiace
Tachyum a jeho cesta k čipu
Cesta pri vývoji čipu je teda dlhá, nie ako pri softvéri, kde môžete mať beta verziu hotovú za pol roka. Na začiatku musí byť niekto s nápadom, niekto, kto identifikuje potenciálny biznis. To sa v spoločnosti Tachyum udialo v roku 2017. Zakladateľ spoločnosti Rado Danilák vsadil na to, že umelá inteligencia bude hlavným ťahúňom dopytu po čipoch v budúcnosti. S rozvojom digitalizácie bude dopyt po nich v budúcnosti rásť, a teraz sa rozhoduje, kto bude novým Intelom v ére umelej inteligencie .

Potom prišla otázka, či to je reálne. V druhom kole spoločnosť urobila simulácie, či to, čo prinesie, bude mať zaujímavé parametre. Lebo ak nie, načo nad tým stráviť tri roky života.

Ďalší krok je technology proof, dôkaz technologickej uskutočniteľnosti. Urobili sme jednoduchý kompilátor, vytvorili aplikácie, otestovali. Vyšlo nám, že teoreticky to možné je a nasledoval takzvaný engineering proof, dôkaz, že to budeme schopní naozaj vyrobiť. V praxi to znamená, že viete nabrať správnych ľudí, zohnať peniaze a celé  to postaviť.

Ďalšia fáza je prototyp. Na ňom sa znovu odmeria výkon a v našom prípade aj to, či bude na čipe bežať bez problémov softvér. To je veľmi dôležitý aspekt. Prvý Linux sme na našom prototype postavenom na doskách programovateľných hradlových polí (Field Programmable Gate Array, FPGA) spustili v auguste 2021 len dva mesiace po tom, ako sme ho obdržali z výroby. FPGA emulačný systém poskytuje platformu potrebnú na vykonanie portovania vstup¬no-výstupných zariadení a testovanie kompatibility pred odoslaním čipu do výroby.

Výrobe totiž predchádza ešte jedna dôležitá fáza. Keď sa vypúšťa von nový softvér, je bežné, že o dva-tri mesiace po spustení vývojári posielajú rôzne opravy a záplaty. V prípade hardvéru je to nereálne. Hardvér musí mať na rozdiel od softvéru v podstate nulovú chybovosť, oprava sa nedá odložiť na neskôr. Medzi prototypom a výrobou je fáza, v ktorej prebehnú desiatky miliárd testovacích cyklov, aby sa hľadali chyby. Tie sa postupne odstraňujú, až kým sa nedosiahne počet chýb nula. Takéto testovanie trvá  dva-tri mesiace, niekedy dlhšie. Potom sa čip vyrobí a ide na ďalšie testovanie priamo k zákazníkom, ktorí potenciálne nájdu ešte ďalšie chyby. Tie sa odstránia a až potom ide čip do sériovej výroby.

Ako môže Slovensko naštartovať priemysel zameraný na inováciu
Kľúčom k úspechu je vzájomná kolaborácia štátneho, súkromného a akademického sektora. Štát nastavuje legislatívne podmienky, firma prináša know-how a multiplikáciu hodnotového reťazca, akademický sektor zoráva dôležitú úlohu v prepájaní výskumu a vývoja s praxou.  Pre krajinu, v ktorej sa revolučná technológia vyvíja, je to obrovská príležitosť. Dáva možnosť, aby krajina vlastnila niečo, čo inde nemajú, a prirodzene tak pritiahla pozornosť celého sveta.

Tachyum je jedným zo zakladateľom združenia I4DI – Innovations for Digital Infrastructure, ktoré spolu s MIRRI a SAV založili NSCC – Národné superpočítačové centrum s cieľom vybudovať na Slovensku najrýchlejší AI superpočítač na svete. Pracujeme aj na dodaní podkladov pre tvorbu Národnej stratégie v oblasti mikroelektroniky pre Úrad vlády SR. Toto všetko sú dôležité kroky pre to, aby sa revolučná technológia uplatnila v praxi a posunula Slovensko medzi digitálnych a AI lídrov sveta.






 
Prihláste sa na Jarná ITAPA 2022
Páčil sa ti článok? Zdieľaj ho a povedz o ňom aj ostatným