בעולם החומרה והגיימינג, אנחנו רגילים להתרגש מהשקות של כרטיסי מסך חדשים, ארכיטקטורות מעבדים מתקדמות או טכנולוגיות שדוחפות עוד כמה פריימים לשנייה כמו DLSS או Frame Generation. אך בזמן שאנחנו עסוקים בביצועים של חצי מילישנייה במשחקי הרשת שלנו, מאחורי הקלעים מתחוללת מהפכה טכנולוגית בקנה מידה היסטורי שתשנה לחלוטין את הדרך שבה האנושות מעבדת מידע. ענקית הטכנולוגיה IBM הכריזה על מהלך דרמטי שמטרתו להביא את בשורת הייצור ההמוני לעולם המחשוב הקוונטי, עם הקמת מפעל השבבים הקוונטיים העצמאי הראשון בארצות הברית.
החברה החדשה, שזכתה לשם המבטיח Anderon, תתפקד כחברת ייצור עצמאית לחלוטין (Pure-play foundry) ותציע שירותי ייצור של פרוסות סיליקון קוונטיות בקוטר של 300 מילימטרים. המהלך השאפתני הזה מגובה בתקציב עתק של לא פחות מ-2 מיליארד דולר, המורכב ממימון פדרלי במסגרת חוק השבבים האמריקאי (CHIPS Act) לצד השקעה כספית תואמת מצד IBM עצמה. מדובר ביריית הפתיחה של עידן חדש, בו מחשוב קוונטי מפסיק להיות ניסוי מעבדתי סגור והופך לתעשייה יצרנית בקנה מידה מסחרי.
ה-TSMC של עולם הקוונטים: המודל העסקי שישנה את חוקי המשחק
עד היום, כל חברה שרצתה לפתח מחשב קוונטי נאלצה לעשות הכל בעצמה – החל מעיצוב השבב, דרך ייצורו במעבדות נקיות ויקרות להחריד, ועד לתפעול המערכת כולה. מדובר במחסום כניסה עצום שמנע מסטארטאפים ומחברות קטנות להביא רעיונות חדשניים לשוק. בנקודה הזו בדיוק נכנסת לתמונה Anderon, שמנסה לשחזר את ההצלחה הפנומנלית של ענקית ייצור השבבים הטאיוואנית TSMC, רק עבור עולם הקוונטים. החברה תציע את שירותי הייצור המתקדמים שלה לכל דורש, כולל לחברות מתחרות שיעצבו שבבים קוונטיים אך יעדיפו להשאיר את מלאכת הייצור המורכבת למפעל ייעודי.
ההשוואה ל-TSMC מתבקשת, אך היא טומנת בחובה גם אתגר משמעותי. ההצלחה הגדולה של ענקית הייצור הטאיוואנית נבעה מההבטחה הבלתי מתפשרת של מייסדה, מוריס צ'אנג, כי החברה לעולם לא תתחרה בלקוחות שלה ותפתח מוצרים משלה. במקרה של Anderon ו-IBM, המצב מורכב בהרבה. ל-IBM יש כיום מעל ל-90 מחשבים קוונטיים פעילים ואקוסיסטם עצום הכולל מאות חברות ומוסדות אקדמיים. סטארטאפים שיבחרו לייצר את השבבים שלהם ב-Anderon יצטרכו לשקול היטב את הסיכון שבחשיפת הקניין הרוחני שלהם בפני מפעל השייך, לפחות חלקית, למתחרה הגדולה ביותר שלהם בשוק.
טכנולוגיית 300 מילימטר: מדוע הגודל כן קובע?
המעבר לייצור על גבי פרוסות סיליקון (Wafers) בקוטר של 300 מילימטרים במקום 200 מילימטרים הוא פריצת הדרך הטכנולוגית האמיתית שמאפשרת את המהלך הזה. בכירי IBM מסבירים כי השדרוג הזה מאפשר להגדיל את תפוקת הרכיבים פי 30 מהר יותר, לשלש את מספר הרכיבים על כל קו ייצור ולשפר את מורכבות השבבים פי עשרה. המפעל החדש, שימוקם בקומפלקס הננוטכנולוגיה באלבני, ניו יורק, יעניק ללקוחותיו גישה לטכנולוגיות מתקדמות כמו חיבורי סיליקון אנכיים (Through-Silicon Vias) ומחברי בליטה (Bump Interconnects) הנדרשים ליצירת רשתות קיוביטים יציבות.
כדי להבין את קצב ההתקדמות, כדאי להעיף מבט על מפת הדרכים של שבבי הקוונטים של IBM. מעבד ה-Heron r2 הנוכחי מחזיק ב-156 קיוביטים קבועי-תדר, בעוד שמעבד ה-Nighthawk החדש, שהושק לאחרונה בגישה מוקדמת בענן הקוונטי, מציג 120 קיוביטים ברשת מרובעת עם 218 מצמדים מתכווננים וזמן קוהרנטיות שובר שיאים של כ-350 מיקרו-שניות. המטרות לעתיד הן שאפתניות עוד יותר: מעבד ה-Starling המתוכנן לשנת 2029 צפוי להציג כ-200 קיוביטים לוגיים יציבים, ומעבד ה-Blue Jay המיועד לשנת 2033 שואף להגיע ל-2,000 קיוביטים לוגיים ומיליארד שערים לוגיים – הישג שכלל לא ניתן לדמיין ללא ייצור המוני בטכנולוגיית 300 מילימטר.
מפת הדרכים הקוונטית של IBM לשנים הבאות
שם המעבדשנת יעדמספר קיוביטים / מאפיינים מרכזייםמטרה טכנולוגיתHeron r2זמין כיום156 קיוביטים בתדר קבועייצור מסחרי ראשוני על 300 מ"מNighthawk2026 (גישה מוקדמת)120 קיוביטים עם 218 מצמדים מתכוונניםזמן קוהרנטיות T1 של 350 מיקרו-שניותStarling2029כ-200 קיוביטים לוגייםהפעלה של 100 מיליון שערים לוגייםBlue Jay20332,000 קיוביטים לוגייםהפעלה של מיליארד שערים לוגיים עם חסינות לשגיאות החבילה הפדרלית הגדולה בהיסטוריה של המחשוב הקוונטי
הקמתה של Anderon היא אמנם היהלום שבכתר, אך היא מהווה רק חלק מחבילת השקעות פדרלית חסרת תקדים של ממשלת ארצות הברית בשווי כולל של כ-2.013 מיליארד דולר, שחולקה בין תשע חברות שונות. חברת השבבים המוכרת GlobalFoundries קיבלה נתח של 375 מיליון דולר להקמת מפעל פתרונות טכנולוגיים קוונטיים שיכסה מגוון ארכיטקטורות קיוביטים. שבע חברות נוספות, וביניהן שמות מוכרים בתעשייה כמו D-Wave, Rigetti, Atom Computing, Infleqtion, PsiQuantum ו-Quantinuum קיבלו כ-100 מיליון דולר כל אחת, בעוד שסטארטאפ הסיליקון האוסטרלי Diraq זכה לתקציב של כ-38 מיליון דולר.
כחלק מתנאי המימון הפדרלי, שבע החברות שאינן מפעילות מפעל ייצור (Foundry) יידרשו להעניק לממשלת ארצות הברית מניות מיעוט שאינן מקנות שליטה בחברה. כך למשל, חברת Rigetti חשפה כי הממשל יקבל מניות רגילות בהנחה של 15%, בעוד ש-GlobalFoundries דיווחה על הענקת 1% ממניותיה לממשל. מעניין לציין כי בהודעה הרשמית של IBM לא הוזכרה כל העברת מניות עבור הקמת Anderon – השמטה בולטת במיוחד בהתחשב בכך שבשנה שעברה הממשל האמריקאי המיר חלק ממענקי הייצור של חברת Intel לנתח בעלות של כ-10% בחברה.
מי בפנים ומי בחוץ? שוק המטרה של המפעל החדש
למרות ההתרגשות הגדולה, חשוב להבין כי לא כל שחקניות הקוונטים ימהרו לעמוד בתור למפעל של Anderon. שוק היעד המיידי של המפעל מוגבל לחברות המפתחות קיוביטים המבוססים על מוליכי-על (Superconducting qubits) – כגון Rigetti, IQM ו-SEEQC. חברות ענק כמו Google, המפתחת שבבים קוונטיים עצמאיים במעבדותיה בסנטה ברברה ולאחרונה הציגה עליונות קוונטית עם מעבד ה-Willow שלה, ככל הנראה לא יפקידו את סודותיהן המקצועיים בידי החברה החדשה.
בנוסף, חברות כמו IonQ ו-Quantinuum משתמשות בארכיטקטורה של יוניםלכודים (Trapped-ion), שאין לה כמעט שום מן המשותף עם תהליכי ייצור הסיליקון הסטנדרטיים של מוליכי-על. גם פרויקט הקוונטים הטופולוגי השאפתני של Microsoft צועד בנתיב ייצור שונה לחלוטין. לכן, ההצלחה המסחרית של Anderon תלויה במידה רבה ביכולתה לשכנע את שחקניות מוליכי-העל הקטנות כי היתרונות של ייצור המוני ב-300 מילימטרים עולים על הסיכון העסקי שבעבודה עם שלוחה של המתחרה הגדולה ביותר שלהן.
מלחמת העולם על הסיליקון הקוונטי
ההשקעה האמריקאית המאסיבית הזו אינה מגיעה בחלל ריק, אלא כמענה למירוץ חימוש טכנולוגי עולמי שהולך ומחריף. סין הקימה קרן ממשלתית מיוחדת בהיקף דמיוני של כ-138 מיליארד דולר המיועדת לטכנולוגיות קצה, כאשר ההערכות מדברות על השקעה ישירה של מעל 15 מיליארד דולר במחשוב קוונטי בלבד. מן העבר השני של האוקיינוס, יפן השיקה את תוכנית "שמש קוונטית" בהיקף של 7.4 מיליארד דולר, בעוד שאירופה נאלצת להסתפק בתוכנית דגל צנועה יחסית של מיליארד אירו הפרוסים על פני עשור שלם.
האם ההשקעות הללו יתרגמו לרווחים בקרוב? התחזיות בשוק חלוקות. בעוד שחברת הייעוץ BCG מעריכה כי המחשוב הקוונטי עשוי לייצר ערך כלכלי של עד 850 מיליארד דולר עד שנת 2040, חברת McKinsey מציגה תחזית מתונה בהרבה עם שוק הכנסות ישיר של בין 28 ל-72 מיליארד דולר עד שנת 2035. מנכ"ל ענקית השבבים Nvidia, ג'נסן הואנג, אף צינן את ההתלהבות כשהצהיר בפומבי כי מחשוב קוונטי מעשי ויציב נמצא במרחק של לפחות 20 שנה מאיתנו. דבר אחד בטוח: עם הקמתה של Anderon, ארצות הברית מבהירה שהיא לא מתכוונת להשאיר את העתיד הטכנולוגי הזה לידיים זרות.
התחבר כדי להגיב