| בפוסט הקודם הכרנו את שחקן החילוף של ההארד דיסקים – דיסק מבוסס צ'יפים SSD – Solid State Drive, ופגשנו בדילמה של התקני ה-SSD : האם סוג רכיבי הזכרון צריך להיות מסוג DRAM או מסוג NAND פלאש?
להמשך קריאת הבלוג המלא |
Posted by: Applied Materials Blog
in Technology on Feb 03, 2012
Tagged in: Untagged
|
כמו שסיפרנו בפוסטים קודמים, אנו נוהגים לתאר את משימת מציאת פגמים על פרוסת סילקון כשקולה לחיפוש נמלה במנהטן כאשר אנו מצלמים את מנהטן מהאוויר (אולי רצוי לדייק שזוהי נמלה מתה כלומר אן צורך לעקוב אחר תנועתה).
בפוסט זה אנסה להסביר את ההשלכות שיש לכך על מערכות המיחשוב של המכונות שאנו מפתחים ומהם האתגרים הטכנולוגים הנובעים מכך מנקודת מבטם של מהנדסי התוכנה והחומרה באפלייד מטיריאלס ישראל.
ראשית בואו ונבחן נבחן את הגדלים, קצבי המידע וסיבוכיות מערכות המחשוב שלנו הנגזרות מכך.
לקריאת הפוסט המלא
|
Posted by: Applied Materials Blog
in Technology on Jan 26, 2012
Tagged in: Untagged
כשהייתי ילד היה נהוג לספר בדיחות לא הגיונית ואני מוצא לנכון להזכיר אחת מהן. "כיצד תופסים אריה עם מחט תפירה?" אז ככה. אומרים לאריה לקפוץ לתוך הקוף של המחט. ואז כאשר האריה עובר דרך החור של המחט, הפונפון של הזנב נתפס. ואז פשוט תופסים אותו. כבר בתור ילד ידעתי שזה לא יכול להיות. איך אריה גדול יעבור בתוך מחט קטנה, ולמה רק הפונפון של הזנב לא יעבור? הרי הראש יותר גדול. אני חושב שגירסה מודרנית של הבדיחה הזאת מצולמת בסרט הבא – בה מראים כיצד תמנון ענק עובר דרך חור קטן.
להמשך הפוסט |
Posted by: Applied Materials Blog
in Technology on Jan 19, 2012
Tagged in: Untagged
בפוסט הקודם תארתי את גודל האתגר העומד בפני מערכת עיבוד הנתונים של מכונת סריקה המחפשת פגמים על פרוסת סיליקון – לעבד סדרי גודל של 10 גיגה פיקסלים בשניה ולעשות עליהם אלפי פעולות. ואיך עושים את זה? בעזרת תכנות וקטורי.
הרעיון הבסיסי המאפשר להאיץ פעולות עיבוד תמונה מתבסס על העובדה שבכל פקודה ניתן לעבוד על יותר מפיקסל אחד בו זמנית כי אין תלות בין הפעולה שצריך לבצע על פיקסל אחד לזה שצריך לבצע על שכנו. טכניקה זו ידועה כ- Single instruction multiple data) SIMD).
תכנות זה נקרא גם תכנות וקטורי מכיוון שהפעולה שאנו מבצעים מתבצעת על ווקטור של נתונים בו זמנית.
לקריאת הבלוג המלא
|
Posted by: Applied Materials Blog
in Technology on Jan 11, 2012
Tagged in: Untagged
|
הקטנת מימדי הטרנזיסטורים במעגלים משולבים, שולב באופן היסטורי עם פיתוח שיפורים תהליכיים מורכבים שמטרתם היתה הורדת מקורות הזליגה (זליגה = זרם לא רצוי שאינו נשלט על-ידי שער הטרנזיסטור). זירמי זליגה גבוהים הם בעייתים ולא רצויים, כיוון שבמוצרים בהם נדרשת מהירות עבודה גבוהה, הם יגרמו לחימום יתר ויגרמו לבעיה בפיזור החום, ובמוצרים הניידים (לפטופים, טבלטים, טלפונים סלולריים וכדומה), זרמי הזליגה יגרמו לבזבוז הספק ולכן לקיצור זמן עבודת הסוללה (ומי מאיתנו לא מקטר על סוללה שנגמרת מהר מדי).
לקריאת הפוסט המלא
|
השנה היא 2020 בחברת תוכן מובילה. פעם נהגנו לקרוא להן תחנות שידור. ההתקן הסובב היחיד בחדרי איחסון השרתים יהיו מאווררי התקרה. אם נפתח את אחד הכוננים נגלה בו מערך של שבבי זיכרון (צ'יפים), ללא חלקים נעים. 60 שנות זיכרון בסיבוב הסתיימו להן.
העובד החדש בשכונה הוא ה Solid State Drive) SSD) שמחליף בהדרגה את אחיו הוותיק המוכר והטוב Hard Disk Drive) HDD).
מה זה בכלל SSD ובמה הוא שונה מ HDD ?
כונן דיסק קשיח HDD (גם כונן קשיח או דיסק קשיח) הוא התקן אחסון מגנטי בלתי נדיף, בעל גישה אקראית לנתונים דיגיטליים. הוא כולל מגשים נוקשים הסובבים על ציר המונע בתוך מארז מגן. הנתונים נקראים באופן מגנטי מן ונכתבים אל המגש על ידי ראשי קריאה/כתיבה הצפים על גבי שכבת אוויר מעל מגשים. מאז הוצגו לראשונה על ידי IBM בשנת 1956, ירדו הכוננים הקשיחים במשך השנים בגודלם הפיזי ובעלות מחד, תוך הגדלה משמעותית בקיבולת, מאידך והיו המכשיר הדומיננטי עבור אחסון נתונים במחשבים מאז שנות ה-60 המוקדמות.
HDD פועלים כיום ע"י ממשקים סדרתיים בעלי מהירות גבוהה למשל Serial ATA) SATA) או Serial Attached SAS) SCSI). תהליך הייצור של ה HDD כולל כתיבה על גבי דיסק מאסטר מגנטי בקרן אלקטרונים של מיליארדי גבשושיות סיליקון המסודרות קונצנטרית במרחקים של כ 100nm זו מזו. ראש הקריאה/כתיבה שנע מעל אותן גבשושיות בדיוק מירבי, דומה למחט הפטיפון שהיתה "מנגנת" על פני השטח של תקליט וויניל ישן של סינטרה. הביקוש העולמי הגובר לאיחסון דיגיטלי ממשיך להניע פיתוח טכנולוגיות שיגדילו את הצפיפות האזורית של אותן גבשושיות על גבי הדיסקים הקשיחים. כיום כבר ניתן לייצר בשיטות המאפשרות רזולוציה של 25nm בין הגבשושיות. אם ניקח בחשבון שכל גבשושית סיליקון קטנטונת יכולה לאחסן ביט אחד של זיכרון מגנטי ברגע נתון ואת אפשרות השיכפול המוזילה בצורה ניכרת את תהליך ייצור הדיסקים, נבין מדוע קיימת דחיפה משמעותית של יצרני ההארד דיסקים למכור כונני איחסון זיכרון סובבים.
מפת הדרכים של היצרנים המובילים נותנת מענה לצפיפויות בסדר גודל של 1Tb/in2 , כלומר 1 טרה-בייט של אינפורמאציה לכל אינץ' רבוע. למעשה הדיסקים הקשיחים (ה HDD) נותנים את המענה הטוב ביותר מבחינת קיבולת, עלות, וצפיפות נתונים לדרישות האיחסון הקיימות כיום. אך האם יהיה זה נכון גם בעוד 5 שנים ?
עלות הייצור של דיסק מדיה מגנטית מודפסת גם בטכנולוגיות המתקדמות היא כ 5$ בממוצע. בכדי לשמר, למשל, רוחב פס של 6Gbps (שישה ג'יגה ביט בכל שניה) נדרשים יצרני הכוננים הקשיחים להוסיף זיכרון מטמון בו מאוחסנים רק הנתונים הרלוונטיים ביותר בתוך סקטורים דחוסי אינפורמאציה הנקראים אל המחשב המארח בכל פעם. על פי עיקרון התפוקה השולית הפוחתת קיימת נקודה שמעבר לה בניית "מטמון" ענק אינה עוד יתרון. הרעיון המרכזי של תוספת הזיכרון שהינה לאפשר זמן איחזור מידע קצר ביחס לרוחב פס גדול הולכת לאיבוד, פשוט מכיוון שנדרש יותר זמן לחפש את המידע שבו ויותר מסורבל לשמר אותו. ככל שהכונן יהיה יותר זמן עסוק בלשמר מידע מעודכן ומלא במטמון, קיים סיכוי רב יותר שמשתמש הקצה יחוש בירידה בביצועים. ההתפתחות הטכנולוגית של תעשיית המוליכים למחצה הביאה לאפשרות שימוש בהתקני איחסון מסוג חדש.
SDD מורכב משבב זיכרון בתוספת בקר שנועד לנהל את זרימת הנתונים בין כונן האיחסון לבין המחשב, ללא חלקים מכנים נעים. השאלה הראשונה שנשאלת היא האם זכרון המבוסס מוליכים למחצה (צ'יפ למעשה) יהיה מסוג DRAM או מסוג פלאש NAND. הוויכוח בין שימוש בשבב זיכרון מסוג DRAM לבין Flash – מהירות - היא שם המשחק.
ידוע כי כתיבה לזיכרון פלאש איטית יותר מאשר כתיבה לזיכרון DRAM. האין מהירות הינה המטרה העיקרית של התקנת SSD מלכתחילה? - כן ! יחד עם זאת, לומר כי התקן איחסון בטכנולוגיית הפלאש איטי יותר מאשר ה DRAM היא למכור את הטכנולוגיה בזול. ראשית, נתוני הקריאה לזיכרון פלאש דומים מאוד למהירות הקריאה של ה DRAM. שנית, היצרנים הטובים יותר של פלאש SSD נוהגים לשלב זיכרון מטמון מסוג DRAM בכוננים בכדי להאיץ את הכתיבה. למיטב היצרנים יש אלגוריתמים במכשירים אשר מסוגלים לשטוף את הנתונים מזיכרון המטמון לזיכרון הפלאש ברקע מבלי להשפיע על הביצועים.
אם נשווה בגרף אחד את ביצועיהם היחסיים של שני סוגי ה SSD לעומת דיסקים מסורתיים מסתובבים, זה ייראה כך:
[מבוסס על נתוני יצרני התקנים שונים]
ניתן לראות שאפילו אם התקנים מבוססי DRAM מהירים פי- 3 מהתקנים מבוססי Flash עדיין שניהם מהירים בשלושה סדרי גודל מממהירות הכתיבה לדיסק הסובב. אם כך, האם הבדלי המהירות בין השבבים משמעותית מספיק בכדי שתהיה אבן הבוחן היחידה העומדת לרשות ראשי מחלקת ה IT בחברה גדולה בבואם לבחור התקן איחסון אחד על משנהו ?
בפוסט הבא נבחן את מכלול ההבדלים הטכנולוגיים בין התקני SDD מבוססי DRAM לבין אלו המבוססים על NAND פלאש ונבין (אולי) לאן נושבת הרוח… |
Posted by: Applied Materials Blog
in Technology on Dec 08, 2011
Tagged in: Untagged
|
בפוסט קודם הבטחנו שנספר לכם איך עובדת מכונת SEM. ראשי התיבות מייצגים את הביטוי מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (Scanning Electron Micorscope) או במילים אחרות מיקרוסקופ המשתמש בקרן אלקטרונים סורקת על מנת לייצר תמונה. תמונה מאלקטרונים? הרי אלקטרונים אלו החלקיקים הקטנים בעלי המטען השלילי שזורמים לנו בחוטי החשמל. מה הקשר בינם לבין תמונה?
המוטיבציה העיקרית לשימוש במיקרוסקופ אלקטרוני היא כושר האבחנה (הרזולציה). מכיוון שאורך הגל של אלקטרון קטן בהרבה מאורך הגל של האור (חלקי ננומטר לעומת 500 ננומטר של אור נראה), גבול הרזולוציה של מיקרוסקופ אלקטרוני הוא ננומטרים בודדים לעומת מאות ננומטרים של מיקרוסקופ אופטי. על נושא הרזולוציה נרחיב בפעם אחרת. |
Posted by: Applied Materials Blog
in Sales on Jun 14, 2011
Tagged in: Untagged
בפוסט הקודם דיברתי על הצורך להמציא את העתיד כאופציה, אולי היחידה, לחזות אותו (לפחות בהקשר שלנו, של הצורך לפתח טכנולוגיות לאפליקציות שאיש טרם חשב עליהם).
מהם התנאים והדרכים להמציא את העתיד?
היכרות אינטימית עם עולם הלקוחות
נשמע טריוויאלי אבל עם זאת כלל לא פשוט. על מנת להתיימר לדבר על העתיד יש להכיר היטב את ההווה, את המציאות היומיומית של הלקוח הן בהיבט הטכנולוגי והן את הסביבה העסקית שלו. זהו כלל נכון ובסיסי כמעט לכל שוק, כמעט לכל עסק, אבל איך יוצרים היכרות אינטימית אמיתית עם הלקוח בסביבה טכנולוגית מתקדמת?
עובדים איתו צמוד בריצפת היצור שלו, מלווים אותו בתמיכה לא רק כשיש בעיה אלא בחיי היום יום שלו, יוזמים פעילות שתשפר את ביצועי המכונות שלו וייתנו לו ערך מוסף אמיתי.
בעולם שלנו קוראים לזה "תמיכת אפליקציה". מיטב המהנדסים שלנו עסוקים יום יום בעבודה עם הלקוחות, בשטח, בתוך החדרים הנקיים של אולמות הייצור (fabs). עבודת מהנדסי האפליקציה, מעבר להיבטים הטכנולוגיים המרתקים שלה, טומנת בחובה יתרון תחרותי אמיתי שכן אותו מהנדס שעובד בשטח ושחווה עם הלקוח את האתגרים, הבעיות, ושותף למערכת השיקולים וקבלת ההחלטות שלו, הופך ל"מומחה לקוח". הוא שיביא את קולו של הלקוח חזרה לסביבת הפיתוח, הוא גם זה שידע לדבר בשפה של הלקוח, שפה שבסופו של דבר תתורגם לצרכי העתיד שלו. (על עבודת מהנדס האפליקציה נרחיב באחד הפוסטים הבאים)
היכרות אינטימית היא תנאי הכרחי אבל לא מספיק.
כפי שכבר הזכרתי, הסיכון שבפיתוח מכונות מתקדמות שיתאימו לצרכי הלקוחות בעוד שנים רבות הוא גדול ביותר, הן מבחינת הזמן (שנים רבות) ומשאבי הפיתוח (עשרות מיליוני דולרים) והן מהיבט שבעולם לקוחות קטן אם לא פגעת בפעם הראשונה, אין לך הזדמנות שניה.
כל תוכנית עסקית בעולם שלנו צריכה להצדיק השקעה רבה והיא בעלת סיכון רב. איך מקטינים את הסיכון? איך מוודאים שהעתיד אותו אנו ממציאים אכן יתממש?
"מתחתנים" (רצוי בגיל צעיר) עם הלקוח.
לא מספיק להכיר ולתמוך בלקוח, צריך להפוך את הלקוח לשותף אמיתי בהצלחה שלנו. רק התחייבות אמיתית שפרושה המעשי הוא שיתוף הלקוח בפיתוח המוצרים מהרגע הראשון יבטיח מעורבות כנה ואינטרסנטית של הלקוח בהצלחת הפרויקט. לא מספיק לשתף ולידע את הלקוח על כיווני הפיתוח, יש להפוך אותו לשותף אמיתי גם בתהליכים הפנימיים, אבל לא פחות חשוב מזה במשאבים. לקוח מחוייב יהיה מוכן לשים כסף כדי לקדם את הפיתוח ולקוח ששם כסף הופך מן הסתם לשותף אמיתי.
המשמעות המעשית של שיתוף לקוחות בפיתוח היא בראש וראשונה בחירה מושכלת של הלקוח. לא כל לקוח צריך וכדאי שיהיה שותף מלא. קודם כל, כי אי אפשר לשתף את כולם, בטח לא בפרויקט אחד נתון בזמן נתון. וגם כי, אחרי הכל, משקלם של הלקוחות לא בהכרח שווה.
יש לבחור את הלקוחות "הנכונים", את אלו שמובילים טכנולוגית, אלו שיהיו בעלי השפעה רבה על השוק ואת אלו שיהיו בעלי פוטנציאל עסקי גדול ביום שהפיתוח יסתיים.
בחירה נכונה של לקוח, שיתופו הכן בשיקולי הפיתוח וניצול הידע שלו יקטינו את סיכוני הפרויקט ויבטיחו שנוכל לעשות את הדבר הנכון ובמינימום צורך בתיקונים. כי כמו שאמרנו, בעולם שלנו אין הזדמנות שניה (The winner takes it all).
דיברתי על היכרות אינטימית ועל הצורך לשתף את הלקוח בתהליך הפיתוח, שיתוף אמיתי, אבל בחתונה כמו בחתונה לא מספיק לספק אינטרסים של אחד מבני הזוג צריך לייצר win win situation.
על מנת להמציא את העתיד לא מספיק להעזר בלקוח כדי לפתח את המוצרים שלנו, צריך גם לתת, צריך גם לעזור ללקוח לפתח את המוצרים שלו. כדי להביא ערך אמיתי ללקוחות שלנו אנחנו צריכים לעזור להם בעולם שלהם, לעזור להם בפיתוח התהליכים והטכנולוגיות בהם הלקוחות שלנו ייצרו את השבבים של הדור הבא.
כדי לעשות זאת, פיתחה אפלייד גישה יחודית ומקורית, בנוסף לעבודה בריצפות הייצור ובמעבדות המחקר של הלקוחות שלנו, הקימה אפלייד מרכז טכנולוגי יחודי (Maydan Technology Center) המדמה למעשה מפעל fab של לקוח. במרכז זה הממוקם בלב עמק הסיליקון שבקליפורניה עובדים מיטב המהנדסים והמדענים של אפלייד עם מיטב הציוד ובשיתופי פעולה עם מכוני מחקר, אוניברסיטאות וקבוצות המחקר של לקוחותינו, כדי לפתח טכנולוגיות ייצור ותהליכים יחודיים שיהוו את הבסיס לפיתוח שבבי העתיד.
עוד על המרכז הטכנולוגי היחודי של אפלייד ועל הזווית הישראלית שלו, בפוסט הבא. |
Posted by: Applied Materials Blog
in General on May 19, 2011
Tagged in: Untagged
כששואלים אותי מה אנחנו עושים באפלייד יש לי שתי תשובות מוכנות מראש: אחת, "משהו שקשור במחשבים", כי לך תסביר לדודה שלך מהו חוק מור או איך שבב בטכנולוגיה של 40 ננומטר מציג לה את תמונות הנכדים בפייסבוק. לאלו שיש סיכוי שישארו איתי בפוקוס לקצת יותר מכמה דקות אני משיב: "אנחנו עסוקים בלהמציא את העתיד".
זה אולי נשמע קצת יומרני אבל תחשבו על זה…
כשלהקוחות שלנו, יצרני השבבים המתקדמים בעולם, מתכננים את הדור הבא של השבבים, אלו שיצאו לשוק בעוד כמה שנים ויאפשרו לממש את כל "הבאזוורדס" שמסביבנו כמו למשל, "מחשוב ענן", SSD, סמארטפון, טאבלט (למישהו יש רעיון איך לתרגם buzzword לעברית?), הם צריכים לדעת שמישהו יאפשר להם להפוך רעיון טוב, שרטוטטים טכנים ואלגוריתמיקה חכמה לשבב אמיתי כזה שעובד ושניתן לייצרו ביצור המוני למיליוני משתמשים בעולם.
עכשיו נסבך קצת את העסק…
לפתח מכונה לייצור שבבים בטכנולוגיות המתקדמות ביותר לוקח מספר שנים, לפעמיים שלוש שנים (למכונות "פשוטות") ולעתים קרובות לא פחות מחמש או שבע שנים. במילים אחרות, כשאנו נדרשים לתכנן את המוצרים שיאפשרו לייצר שבבים בעוד שלוש או ארבע שנים אנחנו כבר צריכים להיות עמוק בשלב התכנון והפיתוח של המוצר מהדור הבא וזה שאחריו. זאת אומרת, אנחנו נדרשים לפתח מכונה שתעזור ללקוחות שלנו לייצר שבבים שהם בעצמם עוד לא יודעים איך הם יראו, מה הם יעשו ולאילו אפליקציות ישמשו.
אז איך פותרים את הפרדוקס? איך חוזים את העתיד כשהעתיד בעצמו עוד לא הגדיר את עצמו?
אפשר כמובן להמר או במקרה הטוב לעשות "ניחוש מושכל" וזה אפילו יכול לעבוד לפעמים, אבל אם לא, אם פספסנו, המחיר כבד, כבד מאד. פיתוח מכונות לייצור ובדיקת שבבים, לא רק אורך זמן רב, אלא גם דורש השקעה של אלפי שנות אדם ועשרות מיליוני דולרים. המשמעות היא, כי אין מקום לטעויות ואין הזדמנות שניה!
האפשרות האחרת היא לאמץ את אימרתו של פיטר דרוקר שאמר כי "הדרך הטובה ביותר לחזות את העתיד היא להמציא אותו".
נשמע פשוט, אבל איך ממציאים עתיד?
על כך, בפוסטים הבאים…. |
Posted by: Applied Materials Blog
in Sales on Mar 31, 2011
Tagged in: Untagged
בררר…. בררר…. (תדמיינו צלצול של טלפון).
הטלפון הנייד שלכם עובד? הטלויזיה? מכונת הכביסה? עשיתם MRI לאחרונה (טפו, שלא נדע)? אולי טסתם במטוס, או סתם נסעתם במכונית? כשנסעתם במכונית השתמשתם בנווט? אם כל המכשירים האלקטרוניים שלכם עובדים כראוי, אתם יכולים להודות (גם) לנו.
כולנו משתמשים בעשרות מוצרים אלקטרוניים ביום, בדרך כלל בלי לשים לב. אבל מה מאפשר את כל אלו? מה מאפשר לנו לשמוע מוסיקה על נגן בגודל של בול או לראות סרטים על לוח בגודל של מחברת? התשובה היא המיזעור של השבב האלקטרוני, האפשרות לשים יותר ויותר מעגלים חשמליים יותר ויותר קטנים וצפופים על יחידת שטח אחת, כמו שהוא מתבטא בחוק מור (Moore’s Law) .
חוק מור הוא לא חוק טבע פיסיקלי. הוא חוק כלכלי עסקי שמוביל את תעשיית המוליכים למחצה (תעשיית ייצור השבבים) כמעט מאז ימי הווסדה. החוק הוצג ב-1965 על ידי גורדון מור, ממקימי אינטל, ואומר בפשטות שמספר הטרנזיסטורים ליחידת שטח יוכפל כל שנתיים. הכפלה של מספר הטרנזיסטורים מובילה להכפלה של כוח החישוב או יכולת הזכרון של השבב ועל ידי כך מאפשרת קידמה, מיזעור וניידות.
אבל איך מכפילים את כמות הטרנזיסטורים? בתיאוריה זה פשוט מאד – מקטינים אותם. אבל כדי להקטין אותם צריך לייצר אותם, כל פעם בתהליכים חדשים, עם ציוד חדש, חומרים חדשים ובקרת איכות מתאימה. וזה הביזנס שלנו.
אפלייד מטיריאלס היא המובילה העולמית בייצור ציוד לתעשיית המוליכים למחצה או תעשיית ייצור השבבים. אין שבב בעולם שלא עבר דרך מכונות של אפלייד (ככה אנחנו קוראים לעצמנו בקיצור) במהלך ייצורו.
התהליך הוא ארוך ומורכב מסדרה מסובכת של תהליכי משנה שחוזרים עליהם שוב ושוב. כל שבב עובר עשרות, אם לא מאות תהליכים כדי להפוך מפרוסת הסיליקון הגולמית (Wafer) לשבב מתפקד. התהליך יכול לקחת בין מספר שבועות לשבב זכרון ועד כשלושה חודשים לרכיב לוגי מורכב. וכשיש כל כך הרבה תהליכים עדינים ומורכבים שצריכים לעבוד יחד בתאום מושלם, יש גם המון מקום לטעויות. ופה אנחנו נכנסים לתמונה, עם מוצרי בקרת איכות התהליך של אפלייד ישראל |
