Pražská společnost Braiins už nějakou dobu čeří vody s těžbou bitcoinu. Přišla s populárním mining poolem, firmwarem Braiins OS, nástrojem pro správu těžebních farem nebo kontrolní deskou. Nedávno vypustila Mini Miner, spíše gadgetový nástroj pro těžbu bitcoinu, na němž si otestovala schopnost udělat a distribuovat komplexní hardwarový produkt. Velkým cílem je totiž vytvořit plnohodnotný těžařský hardware pro decentralizaci trhu, který z asi 70 procent ovládá čínská společnost Bitmain. Součástí této snahy je velmi náročný úkol – vývoj vlastního pokročilého čipu Made in Czechia.
Braiins jsou ve skutečnosti v práci na svém čipu hodně daleko. Do Prahy nedávno z Tchaj-wanu dorazila jejich první testovací várka. Šlo o takzvaný tape-out, kdy jsou vyrobeny fyzické vzorky, jež se následně testují a v případě nutnosti se dělají úpravy v návrhu pro druhou testovací výrobu. Pak se může přejít do případné masové produkce.
Podobným procesem prochází například rovněž pražská firma Tropic Square pracující na otevřeném bezpečnostním čipu (Secure Element) s názvem TROPIC01.
Ale teď přichází ta fascinující část – Braiins budou pravděpodobně vůbec prvním zákazníkem z Česka, který bude svůj čip vyrábět u tchajwanského kolosu TSMC. To je nejpokročilejší zakázkový producent na světě z velké části ovládající trh. Do každého nového výrobního procesu investuje desítky miliard dolarů a mezi zákazníky má Nvidii, Apple, AMD, Qualcomm a další.
Braiins se chystají vyrábět ASIC čip pro těžbu bitcoinu. Takzvané ASIC minery jsou tradičním způsobem, jak tuto digitální měnu dolovat. Čipy ASIC jsou obecně navrženy pro konkrétní specifický účel, vlivem čehož sice nejsou univerzální, ale ve své specializaci vynikají. ASICy se používají všude možně, v poslední době jsou populární třeba u firem typu AWS, Google nebo Microsoft pro návrh vlastních AI čipů konkurujících Nvidii.
Čtyři nanometry
Braiins podle informací Lupy vyrobili testovací vzorky u TSMC pomocí vysoce pokročilého 4nm procesu. Ten je jeden ze dvou nejvyspělejších, které tento výrobce nabízí, lepší už je jen 3nm produkce. Na 4nm procesu se dělají třeba aktuální čipy Nvidie nebo nové 5G modemy od Applu.
Samotná pražská firma je v komentování detailů velmi opatrná. Uvádí, že se návrh čipu do tape-outu podařilo dotáhnout během dvou a půl let a že naprosto klíčové bylo sehnat hlavního člověka, který si projekt návrhu čipu vzal na starost a posbíral k tomu potřebný tým. Jeho velikost Braiins nekomentují, stejně jako jména a podobně.
Jak vypadá ASIC čip od Braiins:
Zjednodušeně řečeno, když umíte poskládat tým odborníků schopných připravit čip pro 4nm produkci, jste na trhu velmi žádané zboží. „Není to tak, že by to někteří lidi v Česku a na Slovensku nezvládli, ale jde o to je najít a přilákat. Jinak ale do detailů chodit nebudu, je to konkurenčně velmi citlivé,“ řekl Lupě v pražském labu Lukáš Seyfrid, hardwarový team leader v Braiins.
Je velmi dobrou zprávou, že se takové know-how do Česka dostává. Braiins nejsou jediní. V Praze loni otevřela vývojové centrum společnost Analog Bits, jež je součástí výrobních procesů TSMC, Intelu, Samsungu a dalších fabů. Soustředí se na analogové části nejpokročilejších čipů a do Česka přináší projekty týkající se i 2nm a nižších procesů budoucnosti.
Je to nefér prostředí
Návrh a výroba čipu je také kapitálově značně náročná věc. Braiins doposud na tento projekt vyčlenili miliony dolarů. Pro představu, jen licence na technologii od společnosti Cadence (software na návrh čipů, takzvaná EDA) vyjde na stovky tisíc dolarů. Drahé jsou rovněž různé IP bloky čipů, které si není nutné navrhovat a lze si je již hotové licencovat.
A další značnou překážkou je vůbec se k výrobním linkám TSMC dostat. O polovodičové branži lze říci, že je to všechno, jen ne volný trh. Souvisí s tím masivní státní dotace, geopolitické soupeření a tak dále. „Polovodičový byznys je zároveň řízený několika málo firmami. Musíte se postavit do řady a mít správné kontakty, které vás k výrobě dostanou. Je to velice nefér prostředí,“ upozornil Seyfrid.
Právě vztahy jsou klíčové a i to je důvod, proč Braiins nechtějí sdělovat detaily o odbornících, které zaměstnávají. Ale obecně, když jste TSMC, v podstatě nemáte konkurenci a dodáváte velké objemy Nvidii a Applu, kvůli začínajícím startupům se nepřetrhnete. Sice zní logicky, že by bylo dobré mít program pro malé firmy, protože i z nich se jednou mohou stát všechny ty Nvidie a solidně pak platit, ale běžné to není.
Dostat se k první testovací výrobě ještě pro Braiins nebyla ta nejtěžší úloha. TSMC dává dvakrát ročně prostor na zakázky označované jako multi wafer project (MPV). To znamená, že pro zájemce vyrobí malé testovací objemy jejich čipů. Multi wafer znamená, že se na jeden fyzický wafer, tedy kulatou křemíkovou desku, kam se „vypalují“ samotné obvody, poskládá více klientů, což je i případ Braiins. „Největší problém je dostat se k finální masové výrobě,“ shrnul Seyfrid.
Dva miliony tranzistorů na hash jádro
Pražská firma si nyní píše kódy na testování čipu. Připravila také testovací desku se socketem, kam tape-outové čipy vkládá. Výrobu a osazování desky řeší partneři v Česku. Testovací elektronika se řeší interně.
Následně proběhnou logické testy, zda čip dělá to, co má. Prověřit se musí každý ASIC blok. Následně se budou řešit hashovací jádra. A dále proběhne měření fyzikálních parametrů, typicky spotřeba, napětí a proudy na vstupech a výstupech, spotřeba na hash jádrech a podobně.
Braiins u technických detailů opět nejsou příliš konkrétní. Lze tvrdit, že hustota tranzistorů je vzhledem k výrobnímu procesu velká, a zároveň platí, že málokde se tolik řeší efektivita waferu jako u miningu. Český těžařský čip každopádně obsahuje zhruba dva miliony tranzistorů na jedno hashovací jádro. Jedno jádro, které generuje jeden hash za sekundu, je založené na asi 300 tisících NAND hradlech.
Braiins čeká ještě hodně práce a souboj s Bitmainem a dalšími určitě nebude jednoduchý. Bitmain například do vývoje investoval asi devět let a s TSMC už má vybudovaný vztah. Zároveň už jede zajímavé objemy. „Rádi bychom se jednou dostali na stovky tisíc až miliony kusů, ale to je zatím hudba budoucnosti,“ uzavřel Seyfrid.
- Chcete mít Lupu bez bannerů?
- Chcete dostávat speciální týdenní newsletter o zákulisí českého internetu?
- Chcete mít k dispozici strojové přepisy podcastů?
- Chcete získat slevu 1 000 Kč na jednu z našich konferencí?
Staňte se naším podporovatelem
