ישראל רוצה להיכנס למירוץ השבבים הפוטוניים

רשות החדשנות ומפא”ת במשרד הביטחון משיקות קול קורא חדש להקמת או הנגשת תשתית מחקר ופיתוח בתחום הפוטוניקה המשולבת (Integrated Photonics), עם מענק של עד 150 מיליון שקל.

המטרה היא להקים בישראל תשתית שתאפשר לחברות, חוקרים ומוסדות מחקר לפתח שבבים פוטוניים, לעבור משלב התכנון והסימולציה לאב-טיפוס, ובהמשך גם לייצור בכמויות קטנות.

המהלך מגיע בתקופה שבה תעשיית השבבים העולמית מחפשת דרכים חדשות להתמודד עם אחד מצווארי הבקבוק הגדולים של עידן הבינה המלאכותית – העברת כמויות עצומות של מידע בין מעבדים, מאיצי AI, שרתים ומרכזי נתונים, במהירות גבוהה יותר ובצריכת חשמל נמוכה יותר.

מה זה שבב פוטוני?

רוב השבבים שאנו מכירים כיום, בטלפונים, במחשבים ובשרתים, מבוססים על אלקטרוניקה. מידע עובר בהם באמצעות אלקטרונים, כלומר זרם חשמלי.

שבב פוטוני (Photonic Integrated Circuit – PIC) פועל אחרת. במקום להעביר מידע רק באמצעות זרם חשמלי, הוא משתמש בפוטונים – חלקיקי אור.

פוטוניקה משולבת מאפשרת לשלב על גבי שבב יחיד רכיבים אופטיים שונים, בהם לייזרים, מוליכי גל, מאפננים וגלאים, וכך ליצור מערכת אופטית קומפקטית, מהירה וחסכונית יותר באנרגיה.

הרעיון עצמו מוכר מעולם הסיבים האופטיים, שמעבירים נתונים במהירות גבוהה למרחקים גדולים. ההבדל הוא שכאן מנסים לקחת את היכולות האופטיות האלו ולהכניס אותן לתוך שבבים קטנים, שניתן לשלב במרכזי נתונים, מערכות תקשורת, רכבים, מערכות חישה, ציוד רפואי ומערכות ביטחוניות.

הקשר לבינה המלאכותית

הזינוק בבינה מלאכותית יוצר עומס עצום על מרכזי נתונים. אימון והרצה של מודלי AI גדולים דורשים תקשורת מהירה ורציפה בין אלפי ואף עשרות אלפי מאיצים, כאשר כל עיכוב בהעברת מידע עלול לפגוע בביצועים וביעילות האנרגטית של המערכת.

כאן נכנסת הפוטוניקה המשולבת לתמונה. במקום להעביר את כל המידע דרך חיבורים חשמליים מסורתיים, התעשייה עוברת בהדרגה לשימוש בקישורים אופטיים אשר קרובים יותר למעבדים ולמאיצים עצמם.

אנבידיה, למשל, מציגה פוטוניקה כחלק מהמעבר לתקשורת יעילה יותר במרכזי נתונים מבוססי AI, בעוד אינטל מציינת כי כבר שלחה מיליוני שבבי פוטוניקה משולבת לשוק מרכזי הנתונים.

כבר לפני מספר שנים, גם אינטל הדגימה שבב Optical I/O שמיועד לחיבור אופטי בצמוד למעבדים במערכות AI ו-HPC, מה שממחיש את הכיוון שאליו נעה התעשייה: העברת האור קרוב יותר אל יחידות העיבוד עצמן, ולא רק בין ארונות שרתים או בין מרכזי נתונים.

איפה ישראל נמצאת ביחס לעולם?

ישראל מחזיקה בכמה יתרונות בתחום השבבים. קיימים בארץ מרכזי פיתוח של חברות בינלאומיות (כמו גוגל, אנבידיה ואפל), חברות סטארטאפ בתחום התקשורת והסמיקונדקטור (כמו Hailo), אקדמיה חזקה וניסיון ביטחוני עמוק במערכות מתקדמות. אבל בתחום כמו פוטוניקה משולבת, ידע תכנוני בלבד לא מספיק.

האתגר המרכזי הוא בצד התשתית. חברות יכולות לפתח רעיונות, אלגוריתמים וארכיטקטורות, אך כדי להפוך אותם לשבבים פיזיים יש צורך בציוד יקר, תהליכי ייצור, יכולות בדיקה, אריזה ואינטגרציה.

לפי רשות החדשנות ומפא”ת, זה בדיוק הפער שהמהלך הנוכחי מבקש לצמצם: המרחק בין מחקר ופיתוח מתקדם לבין גישה לתשתית שמאפשרת אב-טיפוס, בדיקות וייצור ראשוני בישראל.

בעולם כבר פועלות תשתיות ייעודיות לתחום, בהם מרכזי פוטוניקה באירופה, לצד השקעות של חברות שבבים ותקשורת גדולות. לכן, הקמת תשתית מקומית בישראל עשויה להיות משמעותית במיוחד עבור חברות צעירות, שלא יכולות לממן בעצמן גישה לקווי ייצור וניסוי מתקדמים.

מה רשות החדשנות ומפא”ת מציעות?

הקול הקורא מיועד לתאגידים תעשייתיים או לקבוצות משתמשים, ומציע מענק של עד 150 מיליון שקל לתקופת התוכנית המאושרת. שיעור המענק יעמוד על 55% או 66% מהתקציב המאושר, בהתאם למסלול ההטבה.

דרור בין, מנכ”ל רשות החדשנות, מסביר:

פוטוניקה משולבת צפויה להיות אחת מטכנולוגיות הליבה של תעשיית השבבים בשנים הקרובות. ישראל מחזיקה ביתרונות משמעותיים במחקר, בפיתוח ובהון האנושי, אך כדי להמשיך ולהוביל נדרשות גם תשתיות מתקדמות שיאפשרו להפוך ידע למוצרים ולחברות צומחות. התשתית החדשה תסייע לקצר את הדרך מפיתוח למוצר, להפחית חסמים טכנולוגיים ולהאיץ מסחור של טכנולוגיות פורצות דרך.

תא”ל במיל’ ד”ר דני גולד, ראש מפא”ת במשרד הביטחון, ציין כי פוטוניקה משולבת פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח מערכות מתקדמות בעלות ביצועים גבוהים, וכי שיתוף הפעולה נועד לחזק יכולת לאומית שתשרת את צורכי המחקר, התעשייה והביטחון לאורך שנים.

מה תכלול התשתית החדשה?

התשתית שתוקם תידרש לספק שירותים מקצה לקצה בתחום השבבים הפוטוניים: החל מהגדרת הארכיטקטורה והפונקציונליות, דרך בחירת פלטפורמת החומרים, ביצוע סימולציות ותכנון רכיבי יסוד, ועד פיתוח אב-טיפוס וייצור בכמויות קטנות.

בנוסף, היא תידרש לתמוך באינטגרציה עם רכיבי אלקטרוניקה, בדיקות ואפיון, אריזה פוטונית ואלקטרונית, וכן מעבר עתידי לייצור סדרתי במפעל תעשייתי בארץ או בעולם.

בין הדרישות שהוגדרו בקול הקורא: זמן מעבר מתכנון לשבב של עד שלושה חודשים, ריצה של פיסה מרובת פרויקטים (Multi-Project Wafer – MPW) אחת לשלושה חודשים, וטיפול בתקלות משביתות בתוך 24 שעות.

תקופת ההקמה של התשתית לא תעלה על 18 חודשים, כאשר כבר בתוך 12 חודשים מקבלת האישור היא תידרש להתחיל לספק שירותי מו”פ, כמו תכנון, סימולציה וייעוץ.

למי זה מיועד?

השירותים צפויים להיות זמינים לחברות ישראליות, תאגידים תעשייתיים ומוסדות מחקר שמפתחים התקנים מבוססי שבבים פוטוניים.

עבור חברות סטארטאפ, המשמעות עשויה להיות קיצור משמעותי של הדרך בין רעיון למוצר, הפחתת התלות בתשתיות זרות וצמצום הסיכון הטכנולוגי בשלבי הפיתוח המתקדמים.

מעבר לכך, ברשות החדשנות ומפא”ת רואים במהלך חלק מבניית יכולת לאומית בתחום אסטרטגי, שנוגע גם לתעשיית השבבים האזרחית וגם לצרכים ביטחוניים.

מתי אפשר להגיש בקשות?

המועד האחרון להגשת בקשות הוא 8 באוקטובר 2026 בשעה 12:00. וובינר הסברה למתעניינים יתקיים ב-23 ביולי 2026 בשעה 09:30.

שאלות ניתן לשלוח לרשות החדשנות עד למועד הוובינר, כאשר פרטים נוספים ועדכונים יפורסמו בדף הקול הקורא של רשות החדשנות.