Dr. Mehdi Asghari, Prezes i Dyrektor Generalny SiLC Technologies – Seria wywiadów

Mehdi Asghari jest obecnie Prezesem i Dyrektorem Generalnym SiLC Technologies, Inc. Wcześniej pracował jako Dyrektor Techniczny i Wiceprezes ds. Badań i Rozwoju w Kotura, Inc. od 2006 do 2013 roku. Pełnił również funkcje Wiceprezesa ds. Fotoniki Krzemowej w Mellanox Technologies Ltd. i Wiceprezesa ds. Badań i Rozwoju w Bookham, Inc. Asghari posiada tytuł doktora nauk z Uniwersytetu w Bath, tytuł licencjata z Uniwersytetu w Cambridge oraz tytuły magistra z St. Andrews Presbyterian College i Heriot-Watt University.

SiLC Technologies jest innowatorem w dziedzinie fotoniki krzemowej, dostarczającym spójne wizje i rozwiązania LiDAR na poziomie chipu, które umożliwiają maszynom widzenie z ludzką precyzją. Wykorzystując swoje rozległe doświadczenie, firma rozwija wdrożenie na rynku rozwiązań do wizji 4D na poziomie koherencji w różnych branżach, w tym w mobilności, wizji maszynowej, robotyce AI, rzeczywistości rozszerzonej i aplikacjach konsumenckich.

Panie Asghari, mają Państwo rozległe doświadczenie w dziedzinie fotoniki krzemowej i byli Państwo zaangażowani w wiele startupów w tej dziedzinie. Czy mógłby Pan powiedzieć, co pierwsze zainteresowało Pana tą dziedziną?

Wszedłem w dziedzinę fotoniki, ponieważ chciałem być w najbliższej gałęzi inżynierii do fizyki, jak tylko mogłem. Chciałem rozwijać produkty i tworzyć opłacalne biznesy, jednocześnie pracując na pierwszej linii nauki i technologii. W tamtym czasie, około 30 lat temu, bycie w dziedzinie fotoniki oznaczało albo robienie urządzeń biernych w szkle, albo aktywnych urządzeń (do emisji, modulacji lub detekcji światła) w materiałach III/V (związku wielu elementów, takich jak In, P, Ga, As). Obie branże przechodziły w kierunku integracji dla produkcji na poziomie wafla. Postęp w obu dziedzinach był bardzo powolny, głównie ze względu na właściwości materiałowe i brak dobrze ugruntowanej infrastruktury procesowej.

Byłem w obozie III/V i natknąłem się na mały startup o nazwie Bookham, który używał krzem do tworzenia urządzeń optycznych. Ta nowa idea oferowała znaczną przewagę, umożliwiając wykorzystanie dojrzałych procesów produkcji wafla krzemowych do stworzenia wysoko skalowalnej i efektywnej platformy. Uznałem, że to może przekształcić branżę fotoniki i postanowiłem dołączyć do tej firmy.

Z ponad 25-letnim doświadczeniem i ponad 50 patentami, mieli Państwo znaczący wpływ na branżę. Co uważa Pan za najbardziej przełomowe rozwiązania w dziedzinie fotoniki krzemowej w trakcie swojej kariery?

Bookham był pierwszą firmą, która próbowała skomercjalizować fotonikę krzemową, co oznaczało, że nie było istniejącej infrastruktury do wykorzystania. Obejmowało to wszystkie aspekty procesu rozwoju, od projektowania do produkcji, testowania, montażu i pakowania. W dziedzinie projektowania nie było narzędzi symulacyjnych dostosowanych do dużych kroków, które używaliśmy. Po stronie produkcji musieliśmy opracować wszystkie procesy produkcyjne, a ponieważ nie było fabryki gotowej do przetwarzania wafla dla nas, musieliśmy zbudować fabryki wafla od podstaw. W dziedzinie montażu i pakowania prawie nic nie było.

Dziś uważamy to wszystko za coś oczywistego. Są fabryki, które oferują zestawy projektowe z półdojrzałymi bibliotekami urządzeń i wiele z nich oferuje nawet montaż i pakowanie. Chociaż pozostają one daleko od poziomu dojrzałości oferowanego przez branżę półprzewodników, życie jest o wiele łatwiejsze dzisiaj dla ludzi, którzy chcą robić fotonikę krzemową.

SiLC jest Państwa trzecim startupem w dziedzinie fotoniki krzemowej. Co skłoniło Pana do założenia SiLC, i jakie wyzwania postawili Państwo przed sobą, zakładając tę firmę w 2018 roku?

W trakcie swojej kariery czułem, że zawsze gonimy aplikacje, które mogą być lepiej obsłużone przez bardziej dojrzałe technologie mikrooptyczne. Nasze aplikacje docelowe nie miały poziomu złożoności (np. liczby funkcji), aby uzasadnić wdrożenie tak potężnej platformy integracji i związanego z tym poziomu inwestycji. Nasza platforma była już dojrzała i nie wymagała dużych inwestycji, ale chciałem jeszcze bardziej rozwinąć te wyzwania, znajdując aplikację, która oferowałaby zarówno złożoność, jak i wolumen, aby znaleźć prawdziwe, długoterminowe miejsce dla tej niesamowitej technologii.

Gdy założyli Państwo SiLC, jaki był główny problem, który chcieli Państwo rozwiązać za pomocą spójnej wizji i wizji 4D? Jak to ewoluowało w kierunku obecnych działań firmy na rzecz wizji maszynowej i technologii LiDAR?

COVID-19 pokazał nam, jak podatna jest nasza infrastruktura logistyczna i dystrybucyjna. W tym samym czasie prawie wszystkie rozwinięte kraje doświadczają znacznego spadku populacji w wieku produkcyjnym (~1% rocznie przez kilka dekad). To są podstawowe trendy napędzające technologie AI i robotyki. Aby osiągnąć autonomię, brakuje nam techniki wizji. Potrzebujemy, aby maszyny widziały jak my, jeśli chcemy, aby były w stanie działać poza kontrolowanym środowiskiem fabryk, gdzie wykonują wysoko powtarzalną, zaplanowaną pracę, i aby mogły współistnieć z ludźmi i przyczyniać się do naszego wzrostu gospodarczego. Dla tego potrzebna jest wizja podobna do ludzkiej, aby mogły być wydajne i skuteczne w swojej pracy, jednocześnie zachowując nasze bezpieczeństwo.

Okazało się, że nasz produkt mógłby znaleźć się nawet na niewielkiej części AI sterowanych robotów i urządzeń mobilnych, co oznaczałoby ogromny wolumen. To pozwoliłoby nam osiągnąć zarówno potrzebną złożoność, jak i wolumen, aby SiLC mogło odnieść sukces.

Misja SiLC polega na umożliwieniu maszynom widzenia jak ludzie. Co zainspirowało tę wizję, i jak rozwiązania takie jak system Eyeonic Vision pomagają ją urzeczywistnić?

Widziałem naszą technologię jako umożliwiającą AI przyjęcie fizycznej postaci i wykonanie rzeczywistej pracy. AI jest wspaniała, ale jak możemy ją nakłonić do wykonania naszych zadań domowych lub budowy domów? Wizja jest kluczowa dla naszych interakcji ze światem fizycznym, a jeśli technologie AI i robotyki chcą współpracować, aby umożliwić prawdziwą autonomię maszyn, potrzebują one podobnej zdolności do widzenia i interakcji ze światem.

Teraz istnieje znacząca różnica między tym, jak my ludzie widzimy świat, a tym, jak działa istniejąca wizja maszynowa. Istniejące rozwiązania 2D i 3D, lub oparte na czasie lotu (TOF), umożliwiają przechowywanie statycznych obrazów. Następnie muszą one być przetwarzane przez potężne komputery, aby wydobyć dodatkowe informacje, takie jak ruch lub przemieszczenie. Ta informacja o ruchu jest tak kluczowa dla nas, że ewolucja poświęciła >90% naszych zasobów wzrokowych temu zadaniu. Nasza technologia umożliwia bezpośrednie wykrywanie ruchu, a także dokładne postrzeganie głębi, co pozwala maszynom widzieć świat tak, jak my, ale z o wiele wyższym poziomem precyzji i zasięgu.

Państwa zespół opracował pierwszy na świecie w pełni zintegrowany chip LiDAR. Co odróżnia technologię LiDAR SiLC od innych rozwiązań na rynku, i jak Pan przewiduje, że wpłynie to na branże takie jak robotyka, C-UAS i pojazdy autonomiczne?

SiLC ma unikalną platformę integracyjną, która umożliwia zintegrowanie wszystkich kluczowych funkcji optycznych w jeden chip na krzemie, osiągając przy tym bardzo wysoki poziom wydajności, który nie jest osiągalny przez konkurencyjne technologie (>10 razy lepszy). Dla branży robotyki nasza zdolność do zapewnienia bardzo precyzyjnych informacji o głębi w zakresie mikrometrów do milimetrów na dalekich odległościach jest kluczowa. Osiągamy to, pozostając bezpiecznymi dla oczu i niezależnymi od oświetlenia otoczenia, co jest unikalne i kluczowe dla umożliwienia powszechnego wykorzystania tej technologii. Dla aplikacji C-UAS umożliwiamy wykrywanie na odległości kilku kilometrów, a nasza zdolność do wykrywania prędkości i mikro-dopplerowskich sygnatur ruchu wraz z polarimetrem umożliwia niezawodną klasyfikację i identyfikację. Wczesne wykrywanie i klasyfikacja są kluczowe dla zapewnienia bezpieczeństwa ludzi i krytycznej infrastruktury, jednocześnie umożliwiając pokojowe wykorzystanie tej technologii do aplikacji komercyjnych. Dla mobilności nasza technologia wykrywa obiekty setki metrów dalej, jednocześnie wykorzystując ruch do umożliwienia algorytmów opartych na predykcji dla wczesnych reakcji z odpornością na interferencje wielu użytkowników. Tutaj nasza platforma integracyjna ułatwia stworzenie wytrzymałego i solidnego rozwiązania potrzebnego przez aplikacje automotive/mobilności, a także skalowania kosztów i wolumenu, które są potrzebne do powszechnego wykorzystania.

Technologia FMCW odgrywa kluczową rolę w systemach LiDAR. Czy mógłby Pan wyjaśnić, dlaczego technologia FMCW jest kluczowa dla następnej generacji maszynowej wizji opartej na AI?

Technologia FMCW umożliwia bezpośrednie i natychmiastowe wykrywanie ruchu w każdym pikselu obrazu, który tworzymy. Osiągamy to, mierząc przesunięcie częstotliwości wiązki światła, gdy odbija się od poruszających się obiektów. Generujemy to światło na naszym chipie i wiemy, jaka jest jego dokładna częstotliwość. Ponieważ mamy bardzo wysokowydajne komponenty optyczne na naszym chipie, możemy mierzyć bardzo małe przesunięcia częstotliwości i możemy mierzyć ruchy z bardzo dużą precyzją, nawet dla obiektów bardzo oddalonych. Ta informacja o ruchu umożliwia AI nadanie maszynom poziomu zręczności i koordynacji ruchowej porównywalnej z ludzką. Ponadto informacja o prędkości umożliwia algorytmy percepcji oparte na regułach, które mogą zmniejszyć czas i zasoby obliczeniowe, a także związane z tym koszty, zużycie mocy i opóźnienia (czasu) potrzebne do wykonania akcji i reakcji. Można to porównać do podobnych, wrodzonych, uczonych i reakcyjnych czynności, które wykonujemy, takich jak prowadzenie samochodu, gra w sporty lub strzelanie do kaczek. Możemy wykonywać te czynności o wiele szybciej, niż gdyby wszystko musiało przejść przez nasz mózg, aby zostać w pełni przetworzone.

Współpraca z firmami takimi jak Dexterity pokazuje rosnącą integrację technologii SiLC w automatyzacji magazynów i robotyce. Jak Pan widzi dalsze rozpowszechnienie LiDAR w szerszej branży robotyki?

Tak, widzimy rosnące zapotrzebowanie na naszą technologię w automatyzacji magazynów i robotyce przemysłowej. Są to mniej wrażliwe na koszty, a bardziej nastawione na wydajność aplikacje. Gdy zwiększamy produkcję i dojrzałość naszej produkcji i łańcucha dostaw, będziemy w stanie zaoferować niższe koszty rozwiązań, aby dotrzeć do większych rynków, takich jak robotyka komercyjna i konsumencka.

Niedawno ogłoszono inwestycję Hondy w Państwa firmę. Jaki jest wpływ tego partnerstwa z Hondą i co to oznacza dla przyszłości mobilności?

Inwestycja Hondy jest ważnym wydarzeniem dla SiLC, i jest to bardzo ważne potwierdzenie naszej technologii. Firma taka jak Honda nie inwestuje bez zrozumienia technologii i przeprowadzenia dogłębnej analizy konkurencyjnej. Widzimy Hondę nie tylko jako jednego z czołowych producentów samochodów i ciężarówek, ale także jako bramę do potencjalnego wdrożenia naszej technologii w wielu innych aplikacjach. Oprócz motocykli, Honda produkuje pojazdy terenowe, sprzęt ogrodniczy, małe samoloty, silniki i urządzenia marine, a także roboty mobilne. Honda jest największym producentem produktów mobilnych na świecie. Wierzymy, że nasza technologia, pod kierunkiem Hondy i ich potencjalnym wdrożeniem, może umożliwić mobilności osiągnięcie wyższych poziomów bezpieczeństwa i autonomii przy kosztach i efektywności energetycznej, które mogą umożliwić powszechne wykorzystanie.

Spójrzmy w przyszłość, jaka jest Pana długoterminowa wizja dla SiLC Technologies, i jak Pan planuje kontynuować napędzanie innowacji w dziedzinie wizji maszynowej AI i automatyzacji?

SiLC dopiero zaczyna. Jesteśmy tutaj z długoterminową wizją przekształcenia branży. Przez ostatnie 6 lat tworzyliśmy technologię i bazę wiedzy niezbędną do naszego przyszłego wzrostu komercyjnego. Upieraliśmy się, aby zajmować się długim biegiem integracji od samego początku. Wszystkie nasze produkty wykorzystują naszą platformę integracyjną, a nie składane komponenty od innych graczy. Oprócz tego, opracowaliśmy pełne możliwości symulacji systemów, stworzyliśmy własne układy scalone analogowe i wynaleźliśmy bardzo innowacyjne architektury systemów. Wszystko to razem pozwoliło nam zaoferować rozwiązania, które są wysoko zróżnicowane i zoptymalizowane pod kątem końcowych rozwiązań. Wierzę, że to dało nam fundament niezbędny do zbudowania bardzo udanego biznesu, który odegra dominującą rolę w wielu dużych rynkach.

Jednym z obszarów, na którym skupiliśmy więcej uwagi, jest to, jak nasze rozwiązania łączą się z AI. Pracujemy teraz nad tym, aby to było prostsze i szybsze, tak aby każdy mógł korzystać z naszych rozwiązań bez konieczności tworzenia złożonych rozwiązań oprogramowania.

Co do napędzania przyszłych innowacji, mamy długą listę wspaniałych postępów, które chcielibyśmy osiągnąć w naszej technologii. Uważam, że najlepszym sposobem na priorytetowanie ich wdrożenia, gdy rośniemy, jest uważne słuchanie naszych klientów, a następnie znalezienie najprostszego i najmądrego sposobu, aby zaoferować im wysoko zróżnicowane rozwiązanie, które opiera się na naszych atutach technologicznych. Jest to jedyny sposób, aby mogliśmy coś wyjątkowego.

Dziękujemy za wspaniały wywiad, czytelnicy, którzy chcą dowiedzieć się więcej, powinni odwiedzić SiLC Technologies.