Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysokého učení technického v Brně (FEKT VUT) oficiálně zahájila start nového studijního programu, který by měl v Česku pomoci zvýšit počet odborníků na čipy a polovodiče. Jde o strategickou oblast, do níž investuje řada velmocí a státu, a v poslední době se zapojil i český stát. Aktivita brněnské techniky má ambiciózním cílům pomoci.
Česko nedávno schválilo národní polovodičovou strategii. Ta kromě jiného uvádí, že se má do konce roku 2029 zvýšit domácí produkce polovodičových komponent o 300 procent a že počet pracovníků v oboru má vyrůst z aktuálních šesti na devět tisíc. Export těchto výrobků by se měl zdvojnásobit.
Největším tuzemským projektem je chystaná investice americké společnosti Onsemi do rozšíření výroby v Rožnově pod Radhoštěm. Za dvě miliardy dolarů (státní pobídka bude činit až 12 miliard korun) vznikne komplexní produkce na bázi polovodiče karbid křemíku (SiC). Už dnes je většina inženýrů, které Onsemi zaměstnává, absolventy VUT.
Modernizace hnaná horečkou
FEKT VUT tento semestr spustil první ročník nového oboru Návrh čipů a moderní polovodičové technologie. Rozjel se bakalářský a navazující inženýrský program, který navazuje na již dlouhou dobu existující program Mikroelektronika a technologie.
“Tyto technologie u nás vyučujeme a zkoumáme asi 30 let. V současné polovodičové horečce jsme se rozhodli udělat významnou aktualizaci. A aby to neodradilo možné zájemci, dali jsme tomu moderní název,” zažertoval Jiří Háze, vedoucí Ústavu mikroelektroniky na FEKT VUT a místopředseda Českého národního polovodičového klastru, který u nás pomohl rozjet řadu oborových aktivit.
Studenty skutečně technické studium neodradilo, naopak. Zájem předčil očekávání, což může být dáno i tím, že se o čipech v poslední době hodně mluví a že je obor považovaný za perspektivní. Probíhá rovněž osvěta na středních školách. Na FEKT VUT letos evidují 180 nastupujících studentů, což je kombinace původního oboru a toho nového. To je dvakrát tolik, co se hlásilo v minulosti. Z toho 80 zájemců má začít studovat právě nový obor. Žen je i přes snahy docenta Háze a jeho okolí zvýšit podíl stále minorita, necelých 10.
Obecně je ale zájem považovaný za úspěch. “Otevřeli si studijní program a přihlásili se jim tam studenti. Teď máme velkou hlavu s tím, kdo to bude učit,” zavtipkoval opět Háze.
Přednášející z praxe
Tradičním vyučujícím pomohou zástupci komerčního sektoru, což je vítaný přístup. Škola díky tomu bude v kontaktu s reálným děním v rychle se rozvíjející oblasti a zvýší se uplatnitelnost absolventů. Přednášky, stáže a laboratoře budou realizovat odborníci z firem jako Onsemi, Codasip (brněnský návrhář procesorů) nebo Thermo Fisher Scientific a Tescan (výrobci elektronových mikroskopů z Brna, které na čipovou výrobu a vývoj odebírají Apple, TSMC, Intel a mnoho dalších).
“Řada lidí, kteří k nám přichází do zaměstnání, nemá takzvanou doménovou znalost,” uvedl Libor Strakoš z Thermo Fisheru. Odkázal na to, že firma sice získá odborníka například na optické technologie, tomu ale často chybí znalosti ze světa polovodičů, které Thermo Fisher potřebuje pro obsluhu důležitých klientů. Asi 60 procent exportu podniku z Brna jde právě do čipového ekosystému. “Věříme, že teď k nám budou přicházet i absolventi s těmito doménovými znalostmi. Celé se to vrátí, protože univerzitě přineseme znalosti, kudy se vyvíjí trh.”
Právě brněnští “mikroskopáři” jsou jednou z ukázek toho, proč je důležité budovat propojený ekosystém. Vysoce sofistikované znalosti nejde jen tak přesunout jako montovnu, mají tendenci zůstávat a koncentrovat další investice.
Zástupci Tescanu jsou toho názoru, že v případě elektronových mikroskopů je v okolí Brna unikátní soustava znalostí, výzkumu, vývoje a výroby. To ostatně nedávno potvrdila zpráva OECD, která Českou republiku právě díky mikroskopům zařadila mezi hlavní dodavatele do výroby čipů. Jen Thermo Fisher v Brně dělá tržby 32 miliard korun a rozjel další objemné investice.
Když je zájem, jde to
Radek Václavík, ředitel vývoje nových produktů Onsemi v Česku, navázal, že aktivity jako je nový obor vzdělávání mají pomoci k posunu české ekonomiky k vysoké přidané hodnotě. Onsemi s VUT spolupracuje už 25 let, a to jak ve formě podílu na výuce, tak například ve financování. V laboratořích, do nichž lze částečně nahlédnout v naší galerii, lze často vidět logo Onsemi jakožto sponzora.
VUT může studentům nabídnout laby na návrh (používají se hlavně aplikace Cadence a Siemens Mentor Graphics), měření a podobně. Nový obor sice řeší FEKT, ale je rozprostřený skrze další fakulty, takže lze mít široký záběr. Studenti i díky tomu mají přístup do čistých místností CEITEC, kde si na prototypovací lince mohou vytvořit vlastní čip.
Tuzemské snahy školit více čipových odborníků by měly získat další vzpruhu. Náměstek ministra školství Jiří Nantl potvrdil, že by vláda na dalších jednáních měla finálně schválit takzvané kontraktové vzdělávání. To znamená, že vláda bude moci určit strategický obor, v němž je potřeba zvýšit počet absolventů, a tento úkol zadat univerzitám (a poskytnout na to peníze). VUT má řešit polovodiče s tím, že první fáze projektu by měla být na 10 let.
Na vzniku nového čipového oboru se ukazuje, že se i v rigidním prostředí dá postupovat rychle, když je na tom zájem. Akreditace se dotáhla za krátkou dobu a nyní se řeší rozšíření výuky na angličtinu, což by do Česka mělo přilákat talenty ze zahraničí. “Absolventy dále bude nutné udržet, aby se v Česku podíleli na projektech a vědě a neodcházeli za lepším,” shrnul Jan Grolich, hejtman Jihomoravského kraje.
Udržet odpadlíky
Jednou z výzev VUT bude přijaté studenty na škole udržet. Technické vzdělávání má u nás obecně poměrně velký počet odpadlíků, na FEKT VUT je to 35 až 40 procent. Ale část z toho jsou studenti, kteří se přihlásili účelově, nebo ti, kteří zjistí, že jim obor nevyhovuje a kvůli nastavenému prostředí nemají možnost ho změnit. Studijní neúspěšnost je tak někde pod 30 procenty, přičemž nejvíce studentů vyhoří hned na začátku na matematice a fyzice. “Bohužel učitelé na základních a středních školách často tyto obory neumí učit a studenty odradí,” postěžoval si Háze.
Aktivity FEKT VUT nejsou jediné, které kolem výchovy čipových talentů a projektů v Česku v poslední době vznikly. V Brně začalo operovat Advanced Chip Design and Research Center (ACDRC), které platí Tchaj-wan. Kromě VUT se na něm podílí ČVUT a Masarykova univerzita a slouží ke společnému praktickému bádání s tchajwanskými firmami. Další centrum funguje na ČVUT pod názvem Tchajwanská čipová akademie, kde probíhá společný univerzitní výzkum. A v neposlední řadě v Brně vzniklo evropské Czech Semiconductor Centre.
Detaily o novém polovodičovém oboru jsou na oficiálním webu. Absolventi bakalářského studia se mají uplatnit v “oblasti návrhu integrovaných obvodů a polovodičových součástek, návrhu a vývoji elektronických systémů a zakázkových integrovaných obvodů, návrhu systémů na deskách s plošnými spoji a povrchovou montáží, návrhu, konstrukce a výroby elektronických a elektrotechnických přístrojů a zařízení s vestavěnou inteligencí (řízených mikroprocesory, mikrokontroléry, PC, smartphone nebo PDA).”
Navazující dvouletý program je zaměřen na “výchovu inženýrů se širokým základem znalostí teorie a praktických aplikací v oblasti materiálového a elektrotechnického inženýrství v polovodičovém, respektive elektrotechnickém průmyslu. Cílem studijního programu je nabídnout takové vysokoškolské studium, které je konkrétně zaměřeno na oblast polovodičového hodnotového řetězce (Semiconductor Value Chain – SVC), a které studentům předá základní i pokročilé inženýrské znalosti a dovednosti související s teorií, návrhem, simulací, výrobou, pouzdřením, testováním a aplikací integrovaných obvodů a integrací v komplexních elektrotechnických zařízeních. Samozřejmostí jsou pak i znalosti a dovednosti v oblasti polovodičových materiálů a technologií pro polovodičový průmysl.”