Lustų lenktynėse Lietuva konkuruoja ne mastu, o kompetencijomis

Pasaulyje augant lustų paklausai, vis daugiau šalių ieško būdų, kaip įsitvirtinti puslaidininkių vertės grandinėje. Profesorius Vaidotas Barzdėnas, VILNIUS TECH universiteto Kompiuterijos ir ryšių technologijų katedros vedėjas bei Lietuvos lustų kompetencijos centro (ChipsC²-LT) vyriausiasis mokslo darbuotojas, sako, kad stiprios R&D kompetencijos, nišiniai sprendimai ir mokslo bei verslo sintezė suteikia Lietuvai konkurencinio pranašumo, o akademinė bazė leidžia šį potencialą kryptingai auginti ir paversti aukštos pridėtinės vertės sprendimais.

Barzdėnas pasakoja, kad šiuo metu pasaulinę lustų rinką formuoja kelios ryškios tendencijos.

„Sparčiai vystantis dirbtiniam intelektui (DI) ir mašininio mokymosi technologijoms, vis labiau reikia specializuotų spartintuvų lustų ir sistemų, gebančių efektyviai apdoroti didelius duomenų srautus ir atlikti sudėtingus skaičiavimus realiu laiku. 5G ir kitų telekomunikacijų sprendimų plėtra taip pat didina aukštos spartos, mažos energijos sąnaudų lustų paklausą. Tokie lustai leidžia perduoti didelius duomenų kiekius ir užtikrina aukštą tinklo patikimumą. Sektoriaus plėtrai taip pat įtakos turi automobilių sektorius, kuris skatina įvairių jutiklių, valdiklių ir energijos valdymo grandinių poreikį, ypač elektrinių ir autonominių transporto priemonių srityje“, – vardija pašnekovas.

Prof. dr. V. Barzdėnas

Profesoriaus teigimu, lustų paklausą kelia ir sparčiai augantis IoT („daiktų interneto“) sprendimų poreikis, nes šiam sektoriui reikia mažos galios, kompaktiškų ir ekonomiškų lustų, galinčių veikti įvairiose pramonės, buities ir infrastruktūros sistemose. Karo pramonė, o ypač dronų technologijos bei pažangios ryšio ir vaizdų apdorojimo sistemos kuria papildomą poreikį itin specializuotiems lustams, gebantiems atlikti sudėtingus skaičiavimus realiu laiku kritinėse srityse.

„Galiausiai, technologinis progresas puslaidininkių gamyboje, įskaitant pažangius 2-7 nm gamybos procesus, leidžia kurti efektyvesnius, mažesnius ir galingesnius įrenginius bei spartina rinkos augimą“, – apžvelgia V. Barzdėnas.

Anot jo, tokie pokyčiai suteikia galimybių kurti naujus produktus ir diegti technologijas įvairiuose buities ir pramonės sektoriuose. Šios tendencijos ne tik didina lustų paklausą, bet ir keičia konkurencijos logiką – svarbu ne mastas, o gebėjimas kurti specializuotus sprendimus. Būtent čia atsiveria daugiau galimybių Lietuvai.

Barzdėnas vertina, kad Lietuva šiuo metu dar nėra pajėgi konkuruoti pasaulinėje lustų ir puslaidininkių gamybos ar pažangių technologijų arenoje su tokiais rinkos žaidėjais kaip Taivanas, JAV ar kai kurios Azijos ES šalys, tačiau aktyviai dalyvauja technologijų ekosistemoje kurdama inovacijas, projektuodama prototipus, specializuotose srityse integruodama ir taikydama elektronikos sprendimus.

„Kol kas neturime didelių puslaidininkių gamyklų ar itin stiprių mokslinių institucijų, orientuotų į pažangių lustų technologijų plėtrą. Vis dėlto Lietuvoje veikia nemažai įmonių, kuriančių inovatyvius produktus ir aktyviai konkuruojančių mokslinių tyrimų ir plėtros (R&D) srityje. Šių įmonių darbai dažnai remiasi intelektinės nuosavybės sprendimais, leidžiančiais rinkai pasiūlyti unikalių ir išskirtinių produktų, – akcentuoja pašnekovas. – Ypač verta paminėti lazerių ir fotonikos pramonę bei kitas aukštųjų technologijų sritis, tokias kaip ryšio ar IoT sistemų kūrimas, kur įmonių inovacijos ne tik stiprina Lietuvos technologinį profilį, bet ir leidžia kurti konkurencingus sprendimus tarptautiniu mastu“.

Kompetencijas tobulino dešimtmečius

Šiandien matomas potencialas buvo formuojamas dešimtmečiais. Lietuva pagrindą lustų kūrimo kompetencijoms pradėjo kloti dar XX a. septintame dešimtmetyje, kai Vilniuje įsikūrė mikroelektronikos įmonė, vėliau išaugusi į „Ventos“ mokslinio tyrimo institutą ir gamyklą. Čia buvo kuriamos ir gaminamos integrinės grandinės, o sukaupta patirtis suformavo stiprią inžinerinę kultūrą.

„Atkūrus nepriklausomybę Lietuva pasirinko kryptį, geriausiai atitinkančią jos galimybes. Kadangi didelio masto lustų gamyba reikalauja itin didelių investicijų, dėmesys buvo sutelktas į projektavimo kompetencijų stiprinimą. Universitetai ir tyrimų centrai tapo pagrindiniais šios srities plėtros varikliais“, – pasakoja profesorius.

Jis sako, kad dabar Lietuvoje lustų kūrimo grandinė nėra koncentruota vienoje srityje – skirtingos institucijos yra išvysčiusios stiprias, viena kitą papildančias kompetencijas.

„VILNIUS TECH išsiskiria aukštadažnių integrinių grandynų, 5G ryšio sistemų, optoelektronikos bei vaizdo jutiklių ir jų sistemų kūrimo srityse. Fizinių ir technologijos mokslų centras stiprus THz elektronikos, pažangių puslaidininkinių struktūrų ir fotonikos tyrimuose. Kiti universitetai, tokie kaip VU ir KTU, plėtoja kitas svarbias kryptis – nuo fundamentinių puslaidininkių tyrimų iki signalų apdorojimo, mikroelektronikos ir sistemų projektavimo“, – kaip šalyje kaupiamas ekspertizės bagažas pasakoja V. Barzdėnas.

Verslas daugiausia orientuojasi į aukštos pridėtinės vertės R&D veiklas, tyrimus, kurių metu kuriamos produktams svarbiausios lustų ir sistemų dalys, lemiančios jų išskirtinumą.

„Lazerinių technologijų įmonėms ypač svarbi optoelektronika, pirminė signalo nuskaitymo elektronika bei aukštavoltė valdymo elektronika, nes būtent šios grandys lemia sistemų tikslumą, stabilumą ir veikimo spartą. Tuo tarpu ryšio technologijų srityje veikiančios įmonės daugiausia koncentruojasi į radijo dažnių grandynus, siųstuvų ir imtuvų architektūras bei jų integraciją į pažangias sistemas. Kitos įmonės plėtoja galios elektronikos, jutiklių sąsajų ar įterptinių sistemų sprendimus, kurie dažnai tampa esmine sudėtingesnių produktų dalimi.  Labai džiugu, kad atsiranda ir startuolių, kurie orientuojasi į sudėtingas mašininio mokymosi ir DI technologijas, medicininės įrangos kūrimą. Tikėtina, kad šios iniciatyvos ateityje gali lemti reikšmingą proveržį“, – dalinasi V. Barzdėnas.

Nuo studijų iki realių sprendimų verslui

Profesorius pasakoja, kad VILNIUS TECH Elektronikos fakultetas, kaip ChipsC²-LT dalis, šioje ekosistemoje veikia kaip vienas iš kompetencijų ir technologinių sprendimų kūrimo centrų, jungiančių mokslą, studijas ir praktinį pritaikymą.

„VILNIUS TECH Elektronikos fakulteto Kompiuterijos ir ryšių technologijų katedra turi ilgametes tradicijas integrinių grandynų ir lustų projektavimo srityje. Fakulteto Elektronikos inžinerijos bakalauro ir magistro studijų programos suteikia studentams tvirtus teorinius pagrindus ir praktinius įgūdžius mikro ir nanoelektronikos srityse bei projektuojant įvairios paskirties analoginius ir skaitmeninius integrinius grandynus“, – sako jis.

Barzdėnas pabrėžia, kad fakultetas nėra uždara akademinė aplinka: studentai dalyvauja tarptautiniuose projektuose, bendradarbiauja su užsienio universitetais, vyksta į vasaros mokyklas, įgyja ne tik techninių žinių, bet ir gebėjimų dirbti komandose, valdyti projektus, kurti prototipus ir prisidėti prie realių sprendimų kūrimo. Pastaraisiais metais taip pat akivaizdžiai stiprėja ryšys tarp universiteto bei verslo. V. Barzdėnas sako, kad į universitetą vis dažniau kreipiasi ir didesnės įmonės, ir startuoliai.

„Įmonės vis dažniau kreipiasi į universitetą ne tik spręsti konkrečių uždavinių, bet ir gilinti savo darbuotojų kompetencijas. Dalis įmonių atstovų sugrįžta į auditorijas, renkasi studijų dalykus, susijusius su lustų projektavimu ir mikro bei nanoelektronikos technologijomis, ir taip sistemingai stiprina tiek teorines žinias, tiek praktinius įgūdžius. O bendradarbiauti norinčios bendrovės dažnai kreipiasi dėl sudėtingų matavimų ir testavimų tiek individualiems lustams, tiek elektronikos sistemoms. Ypač džiugina tai, kad vis dažniau universitetui dėmesį rodo startuoliai, ieškantys pagalbos įgyvendinant unikalias idėjas. Pavyzdžiui, šiuo metu bendradarbiaujame su viena įmone, kuriai padedame kurti ir vėliau pagaminti unikalų integrinį grandyną ir jo lustą, skirtą mašininio mokymosi sprendimams“, – atskleidžia pašnekovas.

Barzdėno teigimu, universitetas verslui gali būti ne tik partneris, bet ir mentorius:

„Mes ne tik padedame spręsti konkrečias problemas, bet ir dalijamės patirtimi, rodome kryptį bei suteikiame „meškerę žuviai pasigauti“, kad įmonės galėtų savarankiškai toliau plėtoti savo kompetencijas ir kartu kurti naujus ateities elektronikos produktus.“

Jis ragina verslą nebijoti pasinaudoti bendradarbiavimo galimybėmis, kurias siūlo VILNIUS TECH. Universitetas gali padėti ankstyvoje fazėje įvertinti, ar idėja apskritai turi technologinį pagrindą, kiek ji sudėtinga, kokių kompetencijų reikės, kokie būtų projektavimo ir gamybos kaštai. Ilgametę patirtį rinkoje sukaupę universiteto specialistai taip pat gali supažindinti su investuotojais ir partneriais, kurie padėtų perspektyvias idėjas plėtoti toliau.

„Dar pasitaiko atvejų, kai įmonės nedrįsta kreiptis į universitetą ankstyvoje idėjos stadijoje, nors būtent tada bendradarbiavimas gali duoti didžiausios naudos. Iš pirmo žvilgsnio integrinių grandynų ir lustų projektavimas gali atrodyti sudėtingas ir didelių investicijų reikalaujantis procesas, tačiau universitetas yra tinkama vieta pirmiesiems žingsniams. Čia galima sukurti prototipus, patikrinti koncepcijas ir sumažinti technologinę riziką“, – pataria profesorius.

Proveržis – per specializaciją

Šios partnerystės ir sukauptos kompetencijos leidžia prognozuoti ir tolimesnę sektoriaus kryptį. Anot V. Barzdėno, artimiausią dešimtmetį Lietuvoje kuriami lustai gali tapti vienu svarbiausių veiksnių, lemiančių tiek technologijų sektoriaus, tiek platesnės pramonės transformaciją, ypač plėtojant nišinius, aukštos pridėtinės vertės sprendimus.

„Lietuva yra stipri mokslo, tyrimų ir eksperimentinės plėtros srityje, todėl mūsų konkurencinis pranašumas slypi ne masinėje gamyboje, o kuriant aukštos pridėtinės vertės sprendimus. Tikėtina, kad lustai vis dažniau bus orientuoti į nišinius, specializuotus sprendimus, t. y. pritaikytus konkrečioms sistemoms ar produktams. Tokie lustai leis įmonėms kurti išskirtinius, technologiškai pažangius ir pasaulinėje rinkoje konkurencingus produktus, o pats lustas taps esmine produkto vertės ir unikalumo dalimi“, – mano pašnekovas.

Jo teigimu, ši tendencija gali dar labiau sustiprinti jau dabar konkurencingą lazerių ir fotonikos sektorių, nes, integruojant pažangius puslaidininkių sprendimus, šios srities įmonės galės dar labiau sustiprinti savo pozicijas pasaulyje.

„Ypač svarbūs didesnių pramonės žaidėjų, tokių kaip „Teltonika“, planai ir investicijos į lustų technologijas. Tokios iniciatyvos gali suteikti reikšmingą impulsą visai ekosistemai: nuo idėjos iki praktinio pritaikymo transporto, energetikos, medicinos ir kitose srityse, taip stiprinant Lietuvos ekonomiką, prisidedant prie Europos technologinio savarankiškumo ir mažinant priklausomybę nuo Azijos bei JAV rinkų“, – sako V. Barzdėnas.

Pasak profesoriaus, svarbų vaidmenį atliks ir universitetai bei mokslo centrai – jie ne tik kurs naujas žinias, bet ir rengs aukštos kvalifikacijos specialistus bei stiprins jau patirties turinčių inžinierių kompetencijas.

„Prie šios ekosistemos jau dabar reikšmingai prisideda, o ateityje dar aktyviau prisidės ChipsC²-LT, kurio vienu iš partnerių yra VILNIUS TECH. Centras įmonėms ir startuoliams yra pasirengęs padėti sukauptomis žiniomis, tyrimų infrastruktūra ir ekspertinėmis kompetencijomis. O šiuo metu VILNIUS TECH mokslininkų vystomos 5G ir palydovinio ryšio technologijų, vaizdų apdorojimo bei jų pritaikymo dronų sistemose ir medicininėje įrangoje idėjos, kartu su VILNIUS TECH ir ChipsC²-LT, teikiama parama startuoliams, kuriantiems dirbtinio intelekto ir mašininio mokymosi lustus, paskatins naujų R&D startuolių atsiradimą ir įkvėps svarbų proveržį Lietuvoje, stiprindamos šalies konkurencingumą“, – teigia V. Barzdėnas.