Dr. Mehdi Asghari, President & CEO van SiLC Technologies – Interview Series

Mehdi Asghari is momenteel de President & Chief Executive Officer bij SiLC Technologies, Inc. Voordat hij deze functie bekleedde, werkte hij van 2006 tot 2013 als CTO & SVP-Research & Development bij Kotura, Inc. Hij bekleedde ook posities als Vice President-Silicon Photonics bij Mellanox Technologies Ltd. en Vice President-Research & Development bij Bookham, Inc. Asghari heeft een doctoraatstitel van de University of Bath, een bachelorstitel van de University of Cambridge, en graduate degrees van St. Andrews Presbyterian College en Heriot-Watt University.

SiLC Technologies is een siliconenfotonica-innovator die coherente visie en chip-schaal FMCW LiDAR-oplossingen biedt die machines in staat stellen om te zien met een menselijke visie. Door zijn uitgebreide expertise te benutten, zet het bedrijf de marktuitrol van coherente 4D-beeldvormingoplossingen voort in een verscheidenheid aan industrieën, waaronder mobiliteit, industriële machinevisie, AI-robotica, augmented reality en consumententoepassingen.

Dr. Asghari, u heeft een uitgebreide achtergrond in Silicon Photonics en bent betrokken geweest bij meerdere startups in deze branche. Kunt u vertellen wat uw interesse in dit veld voor het eerst wekte?

Ik ging naar de fotonica omdat ik in de tak van de techniek wilde zijn die het dichtst bij de fysica lag die ik kon. Het idee was om producten en levensvatbare bedrijven te ontwikkelen terwijl ik aan de frontlinie van de wetenschap en technologie speelde. Toen, ongeveer 30 jaar geleden, betekende het zijn in de fotonica dat je ofwel passieve apparaten in glas deed, ofwel actieve apparaten (voor lichtemissie, modulatie of detectie) in III/V-materialen (samengesteld uit meerdere elementen zoals In, P, Ga, As). Beide industrieën migreerden naar integratie voor wafer-schaal fabricage. De voortgang voor beide was zeer langzaam, voornamelijk vanwege materiaaleigenschappen en een gebrek aan gevestigde fabricageprocesmogelijkheden en -infrastructuur.

Ik was in het III/V-kamp en kwam een klein startupbedrijf tegen dat Bookham heette en dat silicium gebruikte om optische apparaten te maken. Dit nieuwe idee bood het grote voordeel dat het mogelijk was om mature siliciumwafer-fabricageprocessen te gebruiken om een zeer schaalbaar en kosteneffectief platform te maken. Ik voelde dat dit de fotonica-industrie kon transformeren en besloot het bedrijf te joinen.

Met meer dan 25 jaar ervaring en meer dan 50 octrooien, heeft u een significante impact op de industrie gehad. Wat ziet u als de meest transformatieve ontwikkelingen in Silicon Photonics tijdens uw carrière?

Bookham was het eerste bedrijf dat ooit probeerde om siliconenfotonica te commercialiseren, wat betekende dat er geen bestaande infrastructuur was om te gebruiken. Dit omvatte alle aspecten van het ontwikkelingsproces, van ontwerp tot fabricage tot test, assemblage en verpakking. Op het gebied van ontwerp was er geen simulatietool die was aangepast aan de grote indexstappen die we gebruikten. Aan de fab-kant moesten we alle fabricageprocessen ontwikkelen die nodig waren, en aangezien er geen fab was die onze wafers kon verwerken, moesten we wafer-fabs van scratch bouwen. Op het gebied van assemblage en verpakking was er vrijwel niets.

Vandaag de dag nemen we al deze dingen voor lief. Er zijn fabs die ontwerppakketten aanbieden met semi-mature bibliotheken van apparaten en veel ervan bieden zelfs assemblage en verpakking. Terwijl deze nog ver verwijderd zijn van het volwassenheidsniveau dat wordt aangeboden door de IC-industrie, is het leven zo veel gemakkelijker vandaag de dag voor mensen die siliconenfotonica willen doen.

SiLC is uw derde Silicon Photonics-startup. Wat motiveerde u om SiLC te lanceren, en welke uitdagingen wilde u aanpakken toen u het bedrijf in 2018 oprichtte?

Tijdens mijn carrière voelde ik dat we altijd applicaties najoegen die door meer volwassen micro-optische technologieën konden worden aangepakt. Onze doelapplicaties ontbeerden het niveau van complexiteit (bijv. het aantal functionaliteiten) om de inzet van zo’n krachtige integratieplatform en het bijbehorende investeringsniveau te rechtvaardigen. Ik voelde ook dat de meeste van deze applicaties grenzend levensvatbaar waren in termen van het volume dat ze boden om een bloeiend siliciumgebaseerd bedrijf te maken. Ons platform was nu volwassen en had niet veel investeringen nodig, maar ik wilde deze uitdagingen aanpakken door een applicatie te vinden die zowel complexiteit als volume bood om een echte, langdurige thuisbasis te vinden voor deze geweldige technologie.

Toen u SiLC oprichtte, wat was het primaire probleem dat u wilde oplossen met coherente visie en 4D-beeldvorming? Hoe evolueerde dit naar de huidige focus van het bedrijf op machinevisie en LiDAR-technologie?

COVID-19 heeft ons laten zien hoe kwetsbaar onze logistieke en distributie-infrastructuur zijn. Tegelijkertijd hebben bijna alle ontwikkelde landen een aanzienlijke daling van de beroepsbevolking (~1% per jaar voor een paar decennia nu) meegemaakt, wat resulteert in een tekort aan arbeidskrachten. Dit zijn de onderliggende grote trends die vandaag de dag AI- en robottechnologieën aandrijven, die beide de inzet van machine-autonomie aandrijven. Om deze autonomie te bereiken, ontbreekt de ontbrekende technologie: visie. We hebben machines nodig die zien zoals wij doen als we willen dat ze losgekoppeld zijn van de gecontroleerde omgeving van de fabrieken, waar ze hoogst repetitieve, vooraf georkestreerde werkzaamheden uitvoeren, om deel te nemen aan onze samenleving, samen te leven met mensen en bij te dragen aan onze economische groei. Hiervoor is menselijke visie kritisch, om hen in staat te stellen efficiënt en effectief te zijn in hun werk, terwijl ze ons veilig houden.

Het oog is een van de meest complexe optische systemen die ik me kan voorstellen om te maken, en als we ons product op zelfs een klein deel van de AI-gestuurde robots en mobiliteitsapparaten daarbuiten zouden plaatsen, zou het volume zeker enorm zijn. Dit zou dan zowel de behoefte aan complexiteit als volume bereiken die ik voor SiLC zocht om succesvol te zijn.

De missie van SiLC is om machines in staat te stellen om te zien zoals mensen. Wat inspireerde deze visie, en hoe helpen uw oplossingen, zoals het Eyeonic Vision System, deze tot leven te brengen?

Ik zag onze technologie als een middel om AI in staat te stellen om een fysieke incarnatie aan te nemen en fysiek werk te doen. AI is geweldig, maar hoe krijg je het om je klusjes te doen of huizen te bouwen? Visie is kritisch voor onze interacties met de fysieke wereld en als AI- en robottechnologieën samen willen komen om echte machine-autonomie te ermöglichen, hebben deze machines een soortgelijke capaciteit nodig om de wereld te zien en te interageren.

Er is een groot verschil tussen hoe wij mensen de wereld zien en hoe bestaande machinevisie-oplossingen werken. De bestaande 2D- en 3D-camera’s of TOF (Time of Flight)-gebaseerde oplossingen maken het mogelijk om stationaire beelden op te slaan. Deze moeten dan worden verwerkt door zware computing om aanvullende informatie, zoals beweging of beweging, te extraheren. Deze bewegingsinformatie is zo kritisch voor ons dat de evolutie meer dan 90% van de middelen van ons oog heeft toegewijd aan deze taak. Onze technologie maakt directe detectie van beweging mogelijk, evenals nauwkeurige dieptewaarneming, waardoor machines de wereld kunnen zien zoals wij doen, maar met veel hogere niveaus van precisie en bereik.

Uw team heeft de eerste volledig geïntegreerde coherente LiDAR-chip in de industrie ontwikkeld. Wat onderscheidt de LiDAR-technologie van SiLC van andere oplossingen op de markt, en hoe voorziet u dat deze de industrieën zoals robotica, C-UAS en autonome voertuigen zal verstoren?

SiLC heeft een uniek integratieplatform dat het mogelijk maakt om alle sleuteloptische functies die nodig zijn in één chip op silicium te integreren, terwijl het zeer hoge prestatieniveaus bereikt die niet haalbaar zijn met concurrerende technologieën (>10X beter). Voor de robotica-industrie is onze mogelijkheid om zeer hoge precisie dieptinformatie te bieden in micrometer tot millimeter op lange afstanden kritisch. We bereiken dit terwijl we oogveilig blijven en onafhankelijk zijn van omgevingslicht, wat uniek en kritisch is voor het ermöglichen van het wijdverbreide gebruik van de technologie. Voor C-UAS-toepassingen maken we multi-kilometerbereik mogelijk voor vroege detectie, terwijl onze mogelijkheid om snelheid en micro-doppler-bewegingssignalen te detecteren, evenals polarimetrische beeldvorming, betrouwbare classificatie en identificatie ermöglicht. Vroege detectie en classificatie zijn kritisch voor het houden van onze mensen en kritieke infrastructuur veilig, terwijl het vreedzame gebruik van de technologie voor commerciële toepassingen wordt toegestaan. Voor mobiliteit detecteren we objecten honderden meters ver, terwijl we beweging gebruiken om predictie-gebaseerde algoritmen voor vroege reacties te ermöglichen met immuniteit voor multi-gebruikerstoren. Hier faciliteert ons integratieplatform de robuuste, robuuste oplossing die nodig is voor automotive/mobiliteitstoepassingen, evenals de kosten en volumeschaal die nodig is voor hun alomtegenwoordige gebruik.

FMCW-technologie speelt een cruciale rol in uw LiDAR-systemen. Kunt u uitleggen waarom Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW)-technologie kritisch is voor de volgende generatie AI-gebaseerde machinevisie?

FMCW-technologie ermöglicht directe en instantane detectie van beweging op basis van per pixel in de beelden die we creëren. Dit wordt bereikt door de frequentieverschuiving te meten in een lichtbundel wanneer deze weerkaatst wordt door bewegende objecten. We genereren dit licht op onze chip en weten dus de exacte frequentie. Omdat we ook zeer hoge prestatieoptische componenten op onze chip hebben, zijn we in staat om zeer kleine frequentieverschuivingen te meten en kunnen we bewegingen meten, zelfs voor objecten ver weg. Deze bewegingsinformatie ermöglicht AI om machines te ermöglichen die hetzelfde niveau van behendigheid en hand-oogcoördinatie hebben als mensen. Bovendien ermöglicht snelheidsinformatie regelgebaseerde perceptie-algoritmen die de tijd en computationele middelen die nodig zijn om acties en reacties uit te voeren, evenals de bijbehorende kosten, vermogensverbruik en latentie (vertraging) kunnen verminderen. Denk hierbij aan activiteiten zoals rijden, sporten of schieten voor een eend. We kunnen deze veel sneller uitvoeren dan de electrochemische processen van bewuste denken zouden toelaten als alles door onze hersenen verwerkt zou moeten worden voordat het kan worden uitgevoerd.

Uw samenwerking met bedrijven zoals Dexterity toont een groeiende integratie van SiLC-technologie in warehouse-automatisering en robotica. Hoe ziet u SiLC verder de adoptie van LiDAR in de bredere robotica-industrie?

Ja, we zien een groeiende behoefte aan onze technologie in warehouse-automatisering en industriële robotica. Dit zijn minder kostengevoelige en meer prestatiegedreven toepassingen. Naarmate we onze productie opschalen en onze fabricage- en supply-chain-ecosysteem volwassen, zullen we in staat zijn om lagere kostenoplossingen aan te bieden om de hogere volumemarkten aan te pakken, zoals commerciële en consumentenrobotica.

U kondigde onlangs een investering van Honda aan. Wat is de impact van deze samenwerking met Honda en wat betekent dit voor de toekomst van mobiliteit?

Honda’s investering is een belangrijke gebeurtenis voor SiLC, en het is een zeer belangrijke getuigenis van onze technologie. Een bedrijf als Honda doet geen investeringen zonder de technologie te begrijpen en een diepgaande concurrentieanalyse uit te voeren. We zien Honda niet alleen als een van de topautomobile- en truckfabrikanten, maar ook als een superpoort voor potentiële inzet van onze technologie in zoveel andere toepassingen. Naast motorfietsen maakt Honda powersportsvoertuigen, tuinmachines, kleine vliegtuigen, mariene motoren/apparatuur en mobiliteitsrobotica. Honda is de grootste fabrikant van mobiliteitsproducten ter wereld. We geloven dat onze technologie, geleid door Honda en hun potentiële inzet, mobiliteit kan ermöglichen om hogere niveaus van veiligheid en autonomie te bereiken op een kosten- en energieniveau dat het wijdverbreide gebruik van de technologie kan ermöglichen.

Kijkend naar de toekomst, wat is uw langetermijnvisie voor SiLC Technologies, en hoe plant u om de innovatie in het veld van AI-machinevisie en -automatisering voort te zetten?

SiLC is pas begonnen. We zijn hier met een langetermijnvisie om de industrie te transformeren. We hebben de betere helft van de afgelopen 6 jaar besteed aan het creëren van de technologie en kennisbasis die nodig is om onze toekomstige commerciële groei te ondersteunen. We hebben erop aangedrongen om met de lange pool van integratie vanaf het begin af aan om te gaan. Al onze producten gebruiken ons integratieplatform en niet componenten die zijn afgeleid van andere spelers. Bovenop dit alles hebben we volledige systeemsimulatiecapaciteiten toegevoegd, hebben we onze eigen analoge IC’s ontwikkeld en hebben we zeer innovatieve systeemarchitecturen uitgevonden. Samen genomen, ermöglichen deze capaciteiten ons om oplossingen aan te bieden die zeer gedifferentieerd en eind-tot-eind geoptimaliseerd zijn. Ik geloof dat dit ons de basis heeft gegeven die nodig is om een zeer succesvol bedrijf op te bouwen dat een dominante rol zal spelen in meerdere grote markten.

Een gebied waar we meer aandacht aan hebben besteed, is hoe onze oplossingen interface met AI. We werken nu aan het maken van dit proces eenvoudiger en sneller, zodat iedereen onze oplossingen kan gebruiken zonder dat ze complexe software-oplossingen hoeven te ontwikkelen.

Wat betreft het aandrijven van toekomstige innovatie, hebben we een lange lijst van prachtige verbeteringen die we aan onze technologie zouden willen aanbrengen. Ik geloof dat de beste manier om de implementatie hiervan te prioriteren naarmate we groeien, is om goed te luisteren naar onze klanten en dan de slimste en meest intelligente manier te vinden om hen een zeer gedifferentieerde oplossing aan te bieden die is gebouwd op onze technologische sterke punten. Het is alleen wanneer u slim gebruik maakt van uw sterke punten dat u iets echt uitzonderlijks kunt leveren.

Bedankt voor het geweldige interview, lezers die meer willen leren, moeten SiLC Technologies bezoeken.