מלחמות השבבים

זו גם המלחמה שלנו

הקדמה למהדורה העברית

אלעד רז

במוצאי שבת, ליל 14-13 באפריל 2024, תקפה איראן את ישראל בצורה חסרת תקדים. בשעה 22:40 בדיוק נורו 185 כטב"מים מסוג שאהד 136 ושאהד 238, ולאחר כמה שעות נוסף להם גל של טילים בליסטיים. המתקפה לא עצרה בכך; בשלושה גלים שונים, איראן שיגרה 36 טילי שיוט מדגם סומאר. לשם השוואה, סך הטילים שנורו על ישראל באותן כמה שעות בודדות היה פי עשרה מכל מה שנורה עליה לאורך כל מלחמת המפרץ בשנת 1991.

מערכות ההגנה הישראליות הצליחו ליירט בהצלחה כ־99% מהאיומים הללו. היירוט היעיל של המתקפות מהווה הישג חסר תקדים בהיסטוריה של הלוחמה האווירית ולוחמת הטילים בישראל, וממחיש היטב את המומחיות הטכנולוגית והפיתוח המתקדם שמאפיין את מערכות ההגנה האווירית שלה. המערכת הרב־שכבתית והמורכבת נבנתה לאורך השנים מתוך הבנה שטכנולוגיה היא מרכיב חיוני בהבטחת הביטחון הלאומי של ישראל. פיתוח מערכות אלו דרש לא רק ידע טכנולוגי מתקדם, אלא גם השקעות כלכליות גדולות בתחום המחשוב והתוכנה.

משחר ההיסטוריה, בני אדם וחברות נאבקו על משאבים. אם בעבר מאבקים אלו סבבו סביב משאבי טבע כמו מים ומזון ובהמשך סביב משאבי אנרגיה כמו נפט וגז, הרי היום מעצמות נלחמות בעיקר על משאבי מחשוב. במרוץ החימוש של המאה ה־21, מדינות המצויות בקדמת המחשוב הן אלו שיקבעו את עתידן האזרחי והביטחוני בעשורים הקרובים. ישראל נמצאת כעת במקום ייחודי בחזית תחום המדע, המחשוב וההנדסה: הן כמי שזקוקה לכוח מחשוב לצורך הישרדותה, הן כשחקנית מרכזית המייצרת פתרונות כלל עולמיים. הצלחת ההגנה מפני המתקפה האיראנית היא דוגמה מצוינת לכך.

ספר זה עוסק בתחום שמתיישן מהר מאוד, ושהפיתוחים בו הופכים ללא רלוונטיים בקצב שקשה כמעט לעקוב אחריו. גם בזמן הקצר שחלף מאז שהוא ראה אור לראשונה בשפת המקור ועד לפרסומו בעברית חלו שינויים דרמטיים בתעשיית השבבים, שהונעו על ידי אתגרים בלתי צפויים בשרשרת האספקה העולמית שהצריכו פריצות דרך. אנו חיים בעידן של צמיחה אקספוננציאלית, של האצה, שבו כוחות גואים של בינה מלאכותית יוצרת (GenAI), כמו למשל ChatGPT, מאלצים את יצרני השבבים להתאים את עצמם לקצב ולפעול במהירות חסרת תקדים.

אך גם בתקופות מוקדמות יותר ודיגיטליות פחות, תחום המחשוב התקדם בקצב מסחרר. בשנות החמישים של המאה העשרים המחשבים המתקדמים ביותר היו בגודל של מגרש כדורגל והורכבו מאלפי מנורות שנדלקות וכבות כמו מתגים, אשר כונו "שפופרות ריק". מחשבים שנבנו זמן לא רב לאחר מכן כבר לא היו מבוססים על שפופרות ריק, אלא על טרנזיסטורים — מוליכים מיניאטוריים שיושבים על שבב אלקטרוני ומתפקדים כמתגי ויסות ושליטה.

בשנת 1965 התבקש המהנדס האמריקני גורדון מור לחזות את קצב הגידול בתחום, ובכך טבע את "חוק מור", שלפיו מספר הטרנזיסטורים בשבב אלקטרוני יכפיל את עצמו בערך בכל שנתיים. התחזית של מור, שלימים הפך לאחד ממייסדיה של אינטל, הוכיחה את עצמה. אם ב־1965 השבבים המורכבים ביותר בשוק הכילו 64 טרנזיסטורים בלבד, עשור מאוחר יותר מספרם כבר עמד על 5,000-4,000 לשבב, וסביב שנת 2000 הוא כבר עמד על עשרות מיליונים לשבב. את המשמעות אפשר להרגיש בחיי היומיום: אם באייפון משנת 2007 היו מאות מיליוני טרנזיסטורים, אייפון משנת 2023 כבר מכיל 19 מיליארד טרנזיסטורים.

מחשבי־על הם מחשבים שבנויים מכמות גדולה של שבבים, שכל אחד מהם מורכב ממילארדי טרנזיסטורים, ולכן יש להם כוח חישובי עצום המאפשר להם לתת מענה לבעיות שמחשבים רגילים לא יכולים לפתור. מחשבי־על כאלו, שנמצאים היום בחזית החדשנות הטכנולוגית, הם קריטיים, בין השאר, בעיצוב ופיתוח האלגוריתמים המורכבים שמאפשרים למערכות ההגנה הישראליות לזהות וליירט טילים בדיוק ובמהירות.

אך חשיבותו של הספר, ובוודאי בגרסתו העברית, טמונה לא בזיהוי טכנולוגיות כאלו ואחרות שמייצגות קדמה והצלחה בתחום המחשוב, אלא בתפיסת העולם שהוא מציע: המחבר מצביע על כך שללא קשר לאופי ולאיכות המשתנה תדיר של הכלים והתוצרים עצמם, קיימת חשיבות עליונה בעצם הפיתוח והטיפוח המתמיד של תחום המחשוב, כי רק גישה כזאת מולידה מעצמות מנצחות ומדינות שישרדו אתגרים צבאיים, מדיניים, כלכליים, סביבתיים ואחרים.

עמידותה של ישראל לנוכח המתקפה האיראנית באפריל 2024 הביאה לידי ביטוי את יכולותיה הטכנולוגיות שנמצאות כעת במצב מתקדם במיוחד, שהן פרי מסורת ישראלית ארוכת שנים: ישראל מאז ומעולם ייחסה חשיבות לפיתוח של טכנולוגיות מתקדמות, ותרמה רבות להתקדמות הכלל־עולמית של התחום כולו. בשנת 1945 פנה נשיא ההסתדרות הציונית פרופ' חיים ויצמן ליהודי וציוני אדוק ושמו חיים פקריס, פרופסור למתמטיקה שימושית מאוניברסיטת פרינסטון בארה"ב, והציע לו לעלות לישראל ולהצטרף למכון מחקר חדש שנבנה באותה עת בעיר רחובות, שלימים יקרא מכון ויצמן. פקריס התלבט רבות אם לעזוב את פרינסטון ולהצטרף למדינה-בדרך, ולבסוף השיב לוויצמן שאם ייבנה במכון החדש מחשב יישומי, הוא יצטרף.

המחשב החדש שנבנה כונה WEIZAC, Weizmann Automatic Computer, ובעברית "וַיצֵק", ועלותו היוותה כחמישית מתקציב המכון כולו באותה העת. ההחלטה לבנות אותו לא הייתה קלה כלל, והתקבלה בסופו של דבר על ידי ועדה יזומה בראשות חיים ויצמן, פרופ' ג'ון פון ניומן ופרופ' אלברט איינשטיין, שגם קבעו כי המחשב ייבנה במלואו בתוך מדינת ישראל.

תהליך הבניה של המחשב ויצק נמשך כשנה וחצי והיה קפדני ביותר; מי שהיה אמון על התהליך הוא פרופ' אביעזרי פרנקל, יהודי מאמין יליד ירושלים ויוזם הפרויקט להעברת כתבי היהדות לתוכן ממוחשב. ויצק הושק בשנת 1955 והיווה גרסה משופרת של המחשב הראשון בעולם, ENIAC, Electronic Numerical Integrator And Computer. הוא כלל שכלולים הנדסיים משמעותיים, ובין היתר זיכרון פריט שהכיל כ־2,000 שפופרות ריק. הוא צרך חשמל בסדר גודל של קיבוץ צעיר, והצריך חדר קירור שלם שיעמוד לצידו.

פקריס היה רכושני ביותר כלפי המחשב, אך עלויותיו הגבוהות אילצו אותו לייצא את שירותיו גם לגופים וגורמים אחרים, וכך מילא ויצק תפקיד חשוב מאוד בקידום חקר מדעי ושימש גופי מחקר שונים בישראל. לילה אחד הגיעו לביתו של פקריס אלופים מצה"ל וביקשו שהמחשב יופעל בלילות לצורכי ביטחון המדינה. פקריס התנגד, אך התרצה לאחר שדוד בן־גוריון עצמו וידא שיובהר לו היטב שאם יסרב לחלוק את המחשב, לא יזכה לעוד תמיכה ותקציבים מהמכון.

הולדתו של ויצק הייתה תוצר של צורך השעה, אך גם של ראייה לטווח הארוך. הרעיון לבנות מחשב מאפס עשוי היה להיראות לרבים כהסטה לא מעשית של משאבים יקרים, אולם בעבור נבחרת של בעלי חזון, ויצק היווה צעד מכריע בביסוס מקומה של ישראל על הבמה העולמית של הקִדמה המדעית והטכנולוגית. גם ההחלטה לבנות את כולו בישראל היתה רמז לגישה ולמדיניות שיהפכו את מדינת ישראל למעצמה הטכנולוגית שהיא היום. הודות להישגים הרבים שלו, ולעובדה ששימש לשלל מטרות צבאיות ומדיניות, ויצק תרם רבות לביסוס ההכרה הלאומית בחשיבות של פיתוח טכנולוגי.

במהרה, גם שאר העולם החל להכיר ביכולות המחשוב המתקדמות של ישראל, והיא הפכה לחלק אינטגרלי בתעשייה הבינלאומית. חברת אינטל העולמית, למשל, לא רק פיתחה חלק מהמעבדים שלה במעבדה שהוקמה ב־1974 בחיפה, אלא גם הקימה ב־1981 בישראל את מפעל הייצור הראשון שלה מחוץ לארה"ב. IBM החלה לעבוד בישראל ב־1949 והקימה מעבדת מחקר בחיפה ב-1972, וגם חברת Applied Materials הקימה ב־1990 מרכז פיתוח ישראלי. אינטל, שהייתה מהחברות הבינלאומיות הראשונות שהשכילו לפעול בישראל, היא זו שבתוכה צמחו והתפתחו רובם המוחלט של מייסדי החברות פועלות היום בישראל ומפתחות את השבבים הגדולים והחזקים בעולם. כיום, ישראל מובילה בתחום המחשוב העולמי, וחברות ישראליות רבות, ובראשן Mellanox המהווה היום חטיבה חשובה ב־Nvidia העולמית, נמצאות בחזית הטכנולוגיה.

מדינת ישראל, אשר שוכנת בלב המזרח התיכון ומוקפת איומים, נדרשת להשקיע משאבים רבים בפיתוח טכנולוגיות מתקדמות. אנו עומדים כל הזמן בפני אתגרים חדשים והזדמנויות מרתקות, ומחשבי־על יהפכו ליותר ויותר חיוניים בהתמודדות עם אתגרים לאומיים וגלובליים להבטחת ביטחונה ועתידה של המדינה. יכולת התמרון, המהירות והדיוק של מטוסי חמקן, למשל, תלויה בכוח מחשוב שיהיה חזק דיו לעבד את הנתונים בזמן אמת, ולפעול בהתאם. מחשבי־על ימשיכו לתרום לפיתוח של טכנולוגיות חדשות בתחומי האנרגיה, הרפואה והחקלאות, להתמודדות עם שינויי האקלים, לשכלול מערכות ביטחוניות מתקדמות, וכן לחיזוק הכלכלה הישראלית ושימור מעמדה של ישראל כמעצמת ידע עולמית.

טובי המוחות שפיתחו את ויצק ידעו זאת כבר בתחילת דרכה של המדינה. כמוהם, כך עלינו להמשיך ולהשקיע בחינוך, מחקר ופיתוח בתחום המחשוב. עלינו לעודד יזמות וחדשנות, למשוך את מיטב המוחות אלינו לישראל, ולפעול למניעת בריחת מוחות ומשיכת השקעות ממנה החוצה. רק באמצעות השקעה נכונה של משאבים ומאמץ נוכל להבטיח את מקומה של ישראל בחזית המחשוב העולמי, ולבנות עתיד בטוח ומשגשג למדינה שלנו.

חברת נקסט-סיליקון, שהקמתי בישראל בשנת 2017, מספרת את הסיפור הזה בדיוק: נקסט־סיליקון עומדת היום בחזית התחום כולו עם המאווריק-2, שבב שמכיל לא פחות מ־104 מיליארד טרנזיסטורים ונחשב לשבב הגדול בישראל ולאחד מחמשת השבבים הגדולים והמתקדמים בעולם. החברה פועלת ברובה בישראל, מעסיקה מאות עובדות ועובדים ישראלים ונשענת על קשרים עסקיים ומקצועיים עם אלפי גופים וגורמים ישראליים נוספים. בכך, נקסט־סיליקון לא רק מסייעת להבטיח את העליונות הטכנולוגית של ישראל בזכות החדשנות שהיא מציגה בתחום מחשבי העל גם בשנים שיבואו, אלא גם מצמצמת למינימום את התלות ביכולות ותנאי ייצור חיצוניים ובשרשרת האספקה העולמית, שכבר הוכחה לא פעם כקריטית במרוץ החימוש הטכנולוגי שאנו מצויים בו.

גם בחלוף זמן מה ממועד הוצאתו, ולמעשה גם בעוד חמישים או מאתיים שנה, ניתן למצוא בספר זה חשיבות רבה מאין כמוה, וזאת כיוון שהוא מצליח ללכוד את מהות הדברים באופן שאינו תלוי בזמן ומקום ספציפיים: יש קשר הדוק בין החשיבות שמדינות מייחסות לפיתוח טכנולוגי בתחום המחשוב לבין כושר עמידתן באתגרים ואיומים גלובליים. בימינו, טכנולוגיה יכולה להציל חיים, והשקעה טכנולוגית מעמידה את מדינת ישראל בחזית התחום ומאפשרת לנו להישען על פתרונות שלמדינות אחרות אין גישה אליהם. אין לנו הפריבילגיה להאט את הקצב; העתיד שלנו תלוי בכך שגם הוויצק הבא, שישנה את עתיד האנושות, ייצבע בכחול־לבן.

אלעד רז הוא מנכ"ל NextSilicon