Kutatás és fejlesztés a félvezetőiparban
Bizonyára mindenki egyetért azzal, hogy az informatika, a számítástechnika, az információtechnológia iparágakban rendkívül fontos szerepet töltenek be a technológiai újítások. Cikkünkben két óriásvállalat, az IBM és az Intel kutatás+fejlesztési struktúráját mutatjuk be.
IBM Research: Thomas J. Watson kutatóközpont
10 évvel ezelőtt az IBM Research volt a hagyományos K+F megtestesítője. A fejlesztőlaboratóriumok az üzleti egységektől távol helyezkedtek el, és az egész kutatási részleg önálló egységként az IBM vezérigazgatójának volt alárendelve. A fejlesztéseket gyakorlatilag a bevételek újraelosztásából fedezték, az üzleti részlegek egyfajta adót fizettek, hogy az IBM fenn tudja tartani a tudományos részleg munkáját.
Az IBM Research úgy épült fel, mint egy egyetem: a vállalatnak volt matematikai, anyagtudományi, számítástudományi és fizikai részlege, amelyek önállóan alkalmazták és fizették a kutatókat. Az IBM egyetemekkel és állami kutatóintézetekkel állt versenyben a legmagasab tudományos elismerésekért folyó "harcban". Nem volt ritka, hogy egy kutató egész életét egy témának, például egy adott polimer vizsgálatának szentelje.
Az IBM a tudományos eredmények alapján fizette a kutatókat, aszerint, hogy az eredményeik mennyire vannak a tudományos közösség vagy az IBM hasznára. Abban az időben még elég volt az egyik követelménynek megfelelni, ami ahhoz vezetett, hogy a kutatók nem voltak érdekeltek az új fejlesztések legyártatóvá, eladhatóvá tételében. "Nem azért jöttem az IBM-hez, hogy gyártósorokkal vacakoljak. Ha kidolgoznám ennek a technológiának az üzleti hasznosítási tervét, kevesebb tudományos publikációra maradna időm" -- gondolták.
Az IBM kutatás+fejlesztési modellje számos figyelemre méltó eredményt hozott a vállalatnak, a több száz tudományos elismerés mellett a vállalat kutatói összesen öt Nobel-díjat is nyertek. Azonban az IBM vállalkozásként egyre kevesebbet profitált az általa kifejlesztett technológiákból.
Az IBM egy vertikálisan felépített vállalat volt, az IBM kutatási eredményeiből az IBM fejlesztette ki a termékeket, ő gyártotta és értékesítette őket és a támogatást is az IBM nyújtotta hozzájuk. Ez a modell éveken keresztül működött, azonban a 90-es évek elejére végképp elvulttá vált. Az IBM csak nézni tudta, ahogy az általa kifejlesztett technológiák -- például a RISC processzorok vagy a relációs adatbázisok -- felhasználásával olyan cégek előzik meg a piacon, mint a Sun Microsystems vagy az Oracle. 1992-ben az IBM könyvelte el a legnagyobb veszteséget az amerikai vállalatok addigi történetében. Az óriásvállalatot a hatékonyabb működés érdekében több kisebb szerkezeti egységre kellett bontani és az IBM Research is jelentős változásokon esett át.
IBM Research: munka az austini kutatóközpontban
A vállalat teljesen átszervezte a kutatás+fejlesztésért felelős IBM Research részleget, amelynek a hatása szinte azonnal megmutatkozott. Előtérbe került a szellemi tulajdon és az ezzel való üzletelés. 1993 óta az IBM a legtöbb szabadalmat jegyző amerikai vállalattá vált és 2000-ben összesen mintegy 1,8 milliárd dollár bevételhez jutott licencdíjakból és jogdíjakból.
Az egyetemi-jellegű szervezeti felépítést megszüntették. Az IBM kutatói ma már nem helyezhetik előtérbe saját tudományos munkásságukat, hiszen az IBM üzleti részlegeitől függenek. Bár az IBM Research működtetési költségeinek nagy része továbbra is a vállalattól származik, a büdzsé egyre növekvő százlékát állják az egyes üzleti egységek, amelyek az utóbbi időben egyre szorosabban működnek együtt a K+F részleggel. Amennyiben egy IBM üzleti részlegnek valamilyen tudományos problémája akad, a kutatás+fejlesztési csoportok vezetőihez fordulnak, akiknek a feladata, hogy megkeressék azokat a kutatókat, akik meg tudják oldani az adott problémát. A csoportvezetők így a tudás létrehozóiból egyfajta "tudásmenedzserré" változtak. Ez nagyban elősegíti a tudományos eredmények alkalmazását a valódi problémák megoldására, az üzleti bevezetésbe.
Az IBM ezen felül létrehozta a "First of a Kind" programját, amely összeköti az IBM Research kutatóit a vállalat ügyfeleivel. Ha az ügyfélnek problémája van, az IBM kutatója megoldja azt, ezzel gyakorlatilag egy prototípust hozva létre. Az IBM mint vállalat ugyanakkor kialkudja az ügyféllel a frissen létrehozott megoldás további hasznosíthatóságának pénzügyi feltételeit. Ez növeli az IBM tudásbázisát, miközben a kutatók valódi problémák megoldásával bővítik tapasztalataikat. Ennek szellemében jött létre nemrég az Emerging Business Opportunities program, amelynek keretében az IBM Research és az ügyfelek együtt dolgoznak egy komplex promléma megoldásán.
Mint már korábban említettük, az IBM "régi" fejlesztési modelljében kizárólag saját kutatások hasznosítása szerepelt. Ma már ez is gyökeresen megváltozott, gondoljunk csak arra, hogy a vállalat milyen erőteljesen támogatja például a nyílt forrású Linux operációs rendszert vagy a Java nyelvet. Természetesen az IBM továbbra is fejleszti saját technológiáit, mint például a rézalapú félvezetőgyártás. Ennek ellenére a vállalat ma már nem riad vissza attól, hogy az általa kifejlesztett újdonságokat más, az IBM-mel konkuráló cégek rendelkezésére bocsássa. Az IBM Research mára a vállalat egyik leggyorsabban növekedő részlegévé vált. Többek között a Garri Kaszparovot sakkban legyőző Deep Blue számítógép is az IBM Research kutatóinak munkája.
[oldal:Az Intel inkább nem kutat]
Az IBM-től eltérően az Intel elkerüli a saját kutatást, amennyire csak lehet. Ennek a meghökkentő megközelítésnek a hátterében a vállalat alapítói állnak. A céget alapító Gordon Moore, Robert Noyce és Andy Grove mindannyian a Fairchild Semiconductor kutatás+fejlesztési részlegénél dolgoztak és azt tapasztalták, hogy egy új ötletet, technológiát vagy terméket rendkívül nehéz a tényleges gyártásba átültetni. Az Intel alapításakor megegyeztek, hogy ezt a problémát amennyire csak lehet, áthidalják.
Hillsboro, Oregon: balra a fejlesztőlabor, jobbra a D1C chipgyár
Az Intel a hagyományos kutatás+fejlesztésből inkább a fejlesztésre koncentrál, a kutatás legnagyobb részét "kihelyezi". Ez egyszerűnek tűnik, azonban egy ilyen technológia-igényes iparágban csak rendkívül nagy körültekintéssel alkalmazható.
Hogyan jut az Intel új technológiákhoz, ha nem hozza létre azokat? Hogyan tervezi a vállalat a jövőbeli termékeit, ha nem önmaga hozza létrea hozzájuk szükséges technológiákat? Hogyan kerüli el az Intel, hogy a nagy kutatási kapacitással rendelkező vállalatok megelőzzék? Erre az iparágra különösen igaz az Apple vezérigazgatójának, Steve Jobsnak a mondása, amely szerint "a jövendőmondás legegyszerűbb módja a jövő feltalálása".
A fent leírtak igazából csak részben igazak. Az Intelnak valójában rengeteg kutatója van, akik három nagy fejlesztőlaboratórium (Intel Architecture Lab, Intel Microprocessor Lab, Intel Component Research Lab) körül csoportosulnak. Ezen felül a vállalat közel 80 kisebb fejlesztőcsoporttal is rendelkezik. Azonban az Intel teljesen másképp menedzseli ezeket, mint az IBM.
Az Intel nagy hangsúlyt fektet a fejlesztőlaboratóriumok földrajzi elhelyezkedésére. Mindhárom nagy kutatóközpontja közvetlenül egy chipgyártó üzem mellett van, ami rendkívül leegyszerűsíti az új ötletek, technológiák vagy termékek alkalmazását, hiszen a fejlesztőknek gyakorlatilag csak az udvaron kell átmenni, hogy elmondják észrevételeiket a gyártással foglalkozó mérnököknek.
A vállalat ezen felül nagyon vigyáz arra, hogy a fejlesztőlaboratóriumokban ugyanazok a felszerelések és eszközök álljanak rendelkezésre, amelyeket a gyártósoroknál is használnak, ezért az új eljárások sokkal könnyebben átültethetők a termelési környezetbe. Ez az Intel "Copy Exactly" eljárásának egyik alapköve.
A Copy Exactly gyakorlatilag nem más, mint a "győztes csapaton ne változtass" elv átültetése a félvezetőgyártásba. Az Intelnél bevett gyakorlat szerint a gyárakban a legutolsó paraméterig azonos a termelési környezet, a nyersanyag, a felszerelés. Ha egy gyárban sikerrel alkalmaznak egy félvezetőgyártási technológiát, azt változatatás nélkül alkalmazzák más üzemekben is. Ez rendkívül leegyszerűsíti a termelés felfuttatását és olcsóbbá teszi a gyártást, ami közvetlenül nyereségre fordítható át.
Ennek a filozófiának megfelelően a nagy fejlesztőlaboratóriumok az Intel adott üzleti részlege alá tartoznak, nem képeznek különálló egységet, mint az IBM esetében az IBM Research. A gyártás előtérbe helyezése a jelek szerint rendkívül jól "bejött" az Intelnél. Ennek köszönhető, hogy bár más cégek lehet, hogy előbb implementálnak egy új technológiát, a tényleges termékekkel mindig az Intel tud a leghamarabb szolgálni. Jó példa erre a 0,13 mikronos csíkszélességű chipgyártás esete: bár a TSMC alkalmazta elsőként ezt a technológiát (2000. szeptember), az Intel mobil processzorai voltak az első kereskedelmi forgalomban kapható 0,13 mikronos csíkszélességű chipek (2001. június).
Természetesen az Intel nem várhatja, hogy a legújabb tudományos eredmények az ölébe hulljanak. A vállalat kiterjedt "figyelőhálózattal" rendelkezik, amely a világon összesen több, mint 30 nagy egyetemen kíséri figyelemmel a tudományos munkát. Amennyiben az Intel úgy dönt, hogy egyik vagy másik projekt elég ígéretes és a vállalat jövője szempontjából döntő eredménnyel szolgálhat, felkarolja és anyagilag is támogatja a munkát. A cég éves szinten több, mint 100 millió dollárt költ az egyetemi kutatások támogatására.
Figyelemre méltó, hogy az Intel az amerikai hadügynél bevezetett és bevett modellt vette át. Nem véletlen, hogy a program vezetője 1999 óta az a David Tennenhouse, aki korábban a DARPA (U.S. Defense Advanced Research Projects Agency) informatikai vezetője volt. Tennenhouse tavaly ősszel jelentette be, hogy az Intel három új fejlesztőcsoportot hoz létre, mégpedig a Berkeley, a Carnegie Mellon és a Washington egyetemeken, hogy elősegítse az egyetemi kutatókkal és mérnökökkel való közös munkát.
Ezért a kutatók teljesen másképp dolgoznak az Intelnél, mint például az IBM-nél. A tudósok ahelyett, hogy a saját megoldásuk életképességét bizonygatnák, mások munkájába is betekintést nyerhetnek. A "többszálú" kutatás révén az Intel lehetőséget kap, hogy egy problémán több, egymástól teljesen független csapatot dolgoztasson. Ez a fajta rugalmasság az egyik legnagyobb előnye ennek a módszernek.
Természetesen ha az Intel egy ígéretes egyetemi projektre akad, meg kell állapodnia az egyetemmel, hogy a finanszírozásért cserébe a kutatási eredmények az Intel tulajdonába kerüljenek. A vállalat el akarja kerülni azt a hibát, amelyet több amerikai cég is elkövetett: támogattak egy egyeremi projektet, azonban az eredményeket az egyetem szabadalmaztatta és a kutatást pénzelő cég csak jogdíj fejében használhatja.
Az Intelnek azt is el kell döntenie, egy adott projekt mikor érett meg annyira, hogy a gyártásban is alkalmazható legyen. Az egyetemek kiválasztják a legérettebb fejlesztéseiket és az Intel a kutatókkal szoros együttműködésben kezdi meg a gyártási kísérleteket.
Az Intel ezen felül nagy energiát és sok pénzt fektet olyan iparági testületekben való szereplésre, amilyen például a Sematech, amely félvezetőgyártással kapcsolatos érdekegyeztetési testület. Bár az Intel vezető szerepet játszik ezekben a szervezetekben, természetesen nem teheti meg és nem is teszi meg, hogy a saját megoldásait erőltesse az iparág többi szereplőjére. Ehelyett megegyezésekre törekszik még akár a saját kárán is, hogy előrelendítse az iparág szekerét.
Az MIT Technology Review nyomán