Když kdysi slavná společnost Nokia začala pod vlivem iPhonů ustupovat ze slávy, v domovském městě Espoo poblíž Helsinek uvolnila takzvané čisté prostory pro výrobu čipů provozované ve státní výzkumné instituci VTT. Toho využila sekce české společnosti Advacam, jež tam rozjela vlastní polovodičovou výrobu. Advacam své čipy spolu s americkou kosmickou agenturou NASA připravuje pro let na Měsíc a chystá jejich novou generaci.
Advacam je jedním z hlavních hráčů v oboru zobrazovacích čipů, které se liší od tradičních výpočetních čipů, jako jsou procesory v mobilech nebo počítačích. Fungují jako senzory. Mají pixely, které dokážou zachytit a spočítat fotony mnoha typů dopadajícího záření a určit jeho energii a směr. Lze tak měřit množství různých veličin včetně radioaktivity nebo kosmického záření.
NASA těchto čipů koupila patnáct na Mezinárodní vesmírnou stanici ISS. Mezi zákazníky jsou i další zvučná, i když zatím neveřejná jména kosmického průmyslu, ale také letecký výrobce Boeing. Dva kusy českých výrobků zamíří na Měsíc v rámci mise Artemis. Bude to vůbec první český hi-tech, který se tam dostane. S produkcí Advacamu se počítá i na lunární stanici Gateway, jež bude obíhat kolem Měsíce.
NASA má modely a předpovědi působení vlivu kosmického záření na lidské posádky. „Když získáme skutečná data, můžeme je použít k ověření našich odhadů,“ uvedl k využití českých senzorických čipů Jeffery Chancellor z University of Louisiana, která na misi Artemis s Advacamem spolupracuje.
„Na trh dodáváme stovky čipů ročně,“ řekl E15 spoluzakladatel a vědecký ředitel Advacamu Jan Jakůbek. Na první pohled to nejsou velké objemy, čipy se však osazují do senzorických zařízení, která i s jedním čipem vyjdou na deset tisíc eur a více.
„Více nás limituje nedostatek součástek než nedostatek objednávek,“ poukázal spoluzakladatel Advacamu na přetrvávající díry v dodavatelských řetězcích. Nejvíce chybějí zdroje, regulátory, chlazení a FPGA (logické čipy programovatelné až u zákazníka – pozn. red.).
Češi se stávají pionýry nového trhu. Například v oblasti počítání fotonů se Advacam drží o generaci až dvě před obry, jako jsou Siemens, Canon nebo General Electric. „Tyto firmy ale dokážou tlačit oblast do světa, takže se o ni zákazníci zajímají,“ doplnil Jakůbek.
Pražský podnik pracuje s čipy Timepix a Medipix. První se používá na komplexní radiační měření a podobně, druhý na rentgenové zobrazování. Jednotlivé druhy slouží k inspekci svarů v jaderných elektrárnách, skenování křídel a trupů letadel, inspekci uměleckých děl, detekci fyzikálních jevů nebo v elektronové mikroskopii – mezi odběratele patří největší výrobci Thermo Fisher a Tescan.
Advacam právě pracuje na čtvrté generaci čipu Timepix, který chce dostat na trh koncem roku 2024. K dispozici bude mít necelých 230 tisíc pixelů využívající téměř 1,5 miliardy tranzistorů.
Advacam tyto čipy vyrábí ve zmíněném Finsku pomocí 65nanometrového procesu. Ve světě výpočetních čipů je to už stará technologie, zobrazovací čipy ale musejí být větší, aby mohly zachytávat informace, takže pokročilá miniaturizace není důležitá.
Nynější generace Timepixu obsahuje přes 65 tisíc pixelů s 1800 tranzistory na pixel. „Čip zvládá pracovat s datovým tokem deset gigabitů za sekundu. Nová generace bude umět 160 gigabitů za sekundu. Tam už nastane problém, jak tato data vůbec ukládat a zpracovávat,“ popsal Jakůbek.
Timepix má kořeny v Ústavu technické a experimentální fyziky ČVUT, který Jakůbek spoluzakládal a následně vytvořil spin-off v podobě Advacamu. Ústav se na vývoji nadále podílí. Čip Medipix vznikl v CERN (Evropská laboratoř jaderného výzkumu v Ženevě – pozn. red.), kde Jakůbek rovněž působil. Na základě tamního výzkumu vznikla mezinárodní organizace Medipix Collaboration, ve které čeští vědci pomáhají s výzkumem a Advacam překlápí výsledky do praxe.
