Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, ODTÜ Elektrik-Elektronik Mühendisliği mezunu ve akademik kariyeri olan Mehmet Burak Aykenar tarafından verilen bir seminer formatındadır. Konuşmacı, Roketsan'da sayısal tasarım mühendisi olarak çalışmış, Yongatech'te çip tasarımı alanında deneyim kazanmış ve kendi girişimini kurmuş bir mühendistir.
- Seminer, çip tasarımı ve sayısal tasarım alanındaki tarihsel gelişimi kronolojik olarak ele almaktadır. 1960'lılardan günümüze kadar teknolojik ilerlemeler, önemli firmaların (Intel, ARM, Nvidia, TSMC) tarihçesi, FPGA teknolojisinin gelişimi ve günümüzdeki teknolojik durum detaylı olarak anlatılmaktadır. Ayrıca, çip tasarımı maliyetleri, prototip oluşturma yöntemleri ve üretim süreci hakkında pratik bilgiler sunulmaktadır.
- Video, Türkiye'de ve yurt dışında elektronik mühendisliği alanındaki imkanları, iş fırsatlarını ve akademik fırsatları karşılaştırarak, elektronik mühendisliği mezunlarının kariyer seçenekleri hakkında bilgi vermektedir. Konuşmacı, donanım startup'larının zorlukları, arz-talep dengesi ve sistem mühendisliğinin önemi gibi konulara da değinerek, yeni mezunların ve iş insanlarının kendi işletmelerini kurma sürecinde karşılaştıkları zorlukları ve fırsatları ele almaktadır.
- Konuşmacının Kariyer Geçmişi
- Mehmet Burak Aykenar, 2005-2011 yılları arasında ODTÜ'de elektrik-elektronik mühendisliği mezunu olup, son sınıfta bilgisayar mühendisliği opsiyonunu almıştır.
- 2011-2012 yılları arasında TOBB Üniversitesi'nde computer architecture alanında asistanlık yapmış, ardından Roketsan'da sayısal tasarım mühendisi olarak 10 yıl çalışmıştır.
- 2022'den sonra Yongatech'te çip tasarımıyla ilgili çalışmalar yapmış ve kendi firmasını kurmaya karar vermiştir.
- 01:43Akademik ve Sektörel Deneyim
- Konuşmacı akademide asistanlık yapmış, makaleler yazmış, savunma sanayinde çalışmış ve özel sektörde teknokent firmalarında deneyim kazanmıştır.
- Bilgisayar mühendisliği master'ını tamamlamış, 2018'de doktora başlamış ancak özel sektörde çalışırken doktora yapmanın zorluğundan vazgeçmiştir.
- Elektrik-elektronik mühendisliği eğitiminden sonra bilgisayar mühendisliğine kaymış ve bu alanda devam etmek istemiştir.
- 03:45Teknolojik Tarih ve Önemi
- Konuşmacı teknolojik tarihin önemini vurgulamış, teknolojik gelişmelerin tarihini anlamak günümüz ve gelecekteki teknolojik gelişmeleri anlamamızı sağladığını belirtmiştir.
- Elektrik mühendisliği başlangıcının telgraf ile başladığını, ardından telefon ve radio gibi teknolojilerin geliştiğini anlatmıştır.
- Genç mühendislerin yapay zeka gibi alanların tarihçesini öğrenmelerinin, sadece bir araç kullanmak yerine daha geniş bir bakış açısı kazanmaları için önemli olduğunu vurgulamıştır.
- 05:29Software ve Hardware Arasındaki Farklar
- Elektronik mühendislerinin hem software hem de hardware alanlarında deneyim kazanabilme avantajına sahip olduğunu belirtmiştir.
- Software, aritmetik ve lojik işlemler, karar mekanizmaları, prosedürler, fonksiyonlar ve veri yapıları gibi konuları içeren yazılım alanıdır.
- Hardware ise transistörün ortaya çıkışıyla elektronik olarak kontrol edilebilen donanımları ifade eder ve yazılımcılar bu donanımın ne yapması gerektiğini söyler.
- 09:09Donanım ve Yazılım Tasarım Aracıları
- Yazılım tasarımı genellikle programlama dilleri (Java, C++, Python) kullanılarak yapılırken, donanım tasarımı her bileşene özel farklı araçlar gerektirir.
- Mekanik veya plastik tasarımı için 3D çizim araçları, elektronik board tasarımı için Altium veya Proteus gibi araçlar kullanılır.
- Donanım tasarlanır ve ürettirilirken, yazılımda üretim ayağı yoktur; yazılımda patchler yapılabilir ve sürekli güncelleme yapılabilirken, donanımda bir kez ürettikten sonra değişiklik yapmak daha zordur.
- 10:29Donanım ve Yazılım Arasındaki Farklar
- Elektronik kart üzerinde kablo çekerek veya keserek işlemler yapılabilirken, çipte hata olduğunda yapabilecekleriniz çok kısıtlı olur.
- Yazılım üzerinde çalışıp hata bulmak daha kolay olurken, donanımda hata bulmak daha zor ve kıymetlidir.
- Donanım hatalarını bulmak ve ayıklamak, mühendisin know-how ve tecrübesine bağlıdır.
- 11:16Entegre Devrelerin Tarihi
- Entegre devreler 1960'lı yıllarda başlamış, 1947'de transistör bulunmuş ve 1950'lerde ilk entegre devreler yapılmaya başlanmıştır.
- 1970'lerde 4004 işlemcisi, ilk mikroişlemci olarak tartışmalı olsa da 1971 yılında Intel tarafından 4 bitlik bir işlemci olarak üretilmiştir.
- Mikroişlemciler askeri sistemlerde ilk kullanıldıktan sonra 1970'lerde kişisel bilgisayarlar ve arcade oyunları gibi alanlarda yaygınlaşmıştır.
- 14:301980'lerde Teknolojik Gelişmeler
- 1980'lerde RISC (Risk Reduce Instruction Set Computer) ve pipeline kavramları ortaya çıkmış, paralelleştirme sağlayarak işlemciler daha hızlı hale gelmiştir.
- ARM (Advanced RISC Machines) 1980'lerin başında kurulmuş ve günümüzde milyarlarca cihazda kullanılan bir işlemci mimarisi olmuştur.
- Electronic Design Automation (EDA) araçları 1980'lerde gelişmeye başlamış, Cadence, Synopsys ve Mentor Graphics gibi firmalar bu alanda öne çıkmıştır.
- 16:52Mobil Teknoloji ve Fablas Konsepti
- Mobil kavramı 1980'lerde ortaya çıkmış, ilk cep telefonları ve kişisel cihazlar bu dönemde geliştirilmiştir.
- Fablas (Fabrikası yok) konsepti 1980'lerde ortaya çıkmış, Qualcomm, AMD gibi firmalar kendi fabrikaları olmadan işlemci tasarımı yapmıştır.
- TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) gibi pure play fabrikalar, sadece üretim alanında uzmanlaşarak dünyada önemli bir yere sahip olmuştur.
- 19:001990'lar ve 2000'li Yıllar
- 1990'lar boyunca evlerde bilgisayarlar yaygınlaşmış, internet kafeleri gibi yerlerde oyun oynamak için insanlar gidmeye başlamıştır.
- Nvidia 1990'lar boyunca oyun sektörüyle ortaya çıkmış ve 2010'lu yıllarda yapay zeka patlamasıyla birlikte popülerleşmiştir.
- Sinyal işlemi için özel çipler 1990'lar boyunca geliştirilmiştir.
- 20:41iPhone Devrimi
- 2000'li yılların en belirgin ürünü iPhone'dur ve 2007 yılında Steve Jobs tarafından tanıtılan iPhone, mobil cihazlara inanılmaz bir devrim getirmiştir.
- iPhone, parmak hareketleri, ekran büyüklüğü ve tek tuş kavramı gibi kullanıcı tecrübesindeki yenilikleri entegre etmiştir.
- Apple, iPhone ile sadece teknolojik değil, kullanıcı tecrübesi, insan psikolojisi ve fizyolojisini okuyarak yönelik hizmet ve ürün yeniliği sağlamıştır.
- 21:35Güç Sorunu ve Çift Çekirdek Çözümü
- Günümüzde transistörlerin sızdırmaya başlaması ve enerji tüketmesi nedeniyle "power sıkıntısı" yaşanmaktadır.
- 2000'li yıllarda 10 GHz'lik işlemci hayali olmasına rağmen, günümüzde işlemciler hala 3-4 GHz hızında çalışıyor ve çok çekirdekli çalıştığında bu hız 2 GHz'e düşmektedir.
- 2005 yılında AMD ve Intel, tek çekirdek yerine çift çekirdek çözümüne geçiş yapmış, ancak bu yeni çözümle birlikte yeni problemler ortaya çıkmıştır.
- 22:58Sosyal Medya ve Mobil Cihazlar
- 2010'lu yıllarda Instagram, Snapchat, Twitter ve Facebook gibi sosyal medya platformları akıllı telefonlar sayesinde yaygınlaşmıştır.
- Mobil cihazlar artık desktop ve server'ların sayısını aştığı için mobil cihazlara yönelik donanım tasarımı ön plana çıkmıştır.
- Pil teknolojisi, elektrikli araçların km limiti gibi bir fiziksel sınıra ulaşmıştır ve lityum teknolojisi üzerinde çalışmalar devam etmektedir.
- 23:47Yapay Zeka Patlaması
- 2012 yılında yapay zeka patlaması yaşanmış ve NVIDIA'nın CUDA teknolojisi geliştirilmiştir.
- General purpose GPU'lar matematiksel işlemleri GPU'da yapabilecek şekilde tasarlanmıştır.
- 2014-2015 yıllarından sonra NVIDIA'nın stok grafiği durdurulamaz bir yükselişe geçmiştir ve yapay zeka nedeniyle hala rekorlar kırmaktadır.
- 24:55Özel Çip Tasarımı ve Teknolojik Gelişmeler
- Google, Tesla ve Apple gibi şirketler artık kendi özel çiplerini tasarlıyor, bu da özel ihtiyaçları karşılamak için en iyi performansı sağlıyor.
- Serebras gibi firmalar wafer scale teknolojisi kullanarak büyük boyutlu çipler üretiyor, bu teknoloji 12 inç çember şeklindeki silikon tabakalar üzerinde yüzlerce, binlerce çip üretilmesini sağlıyor.
- Teknoloji nodları giderek küçülüyor, 190 nm ve 130 nm gibi değerler yerine şu an 1.82 gibi seviyelere ulaşmış durumda, bu sayede çiplerde daha fazla fonksiyonalite yerleştirilebiliyor.
- 26:46Cloud ve Edge Hesaplama Modelleri
- Cloud hesaplama modelinde sistemler uzaktan erişiliyor, hesaplamalar büyük veri merkezlerinde gerçekleştiriliyor ve Amazon, Microsoft gibi şirketler bu alanda öncü konumda.
- Edge hesaplama modelinde düşük güç tüketimi ön planda, genellikle mobil cihazlar ve batarya ile beslenen sistemlerde kullanılıyor.
- Çip tasarımcıları hem cloud hem de edge hesaplama modellerinde ihtiyaç duyuluyor, custom design çipler geliştirmek için.
- 27:49FPGA Teknolojisinin Gelişimi
- 1985'ten 2024'e kadar FPGA teknolojisi gelişmiş, başlangıçta sadece flip-flop ve look-up table'lar kullanılırken, 1995-2000 yılları arasında heterojen bloklar (çarpıcı birimleri, block RAM'ler, soft CPU'lar) ve doğrulama teknikleri ortaya çıkmış.
- 2000-2020 yılları arasında ARM işlemcisi ile FPGA'ların bir çip üzerinde entegre edilmesi mümkün olmuş, bu da gömülü yazılım ve işletim sistemi bilgisine ihtiyaç getirmiş.
- 2020'den itibaren yapay zeka workload'ları ve Python gibi programlama dilleri FPGA tasarımcıları için önemli hale gelmiş.
- 29:44Elektronik Mühendislerinin Sektördeki Yeri
- Elektronik mühendisleri hem donanım hem yazılım konusunda hakim olabiliyor, Linux, TensorFlow, C++, Python gibi teknolojilere hakim olmak gerekiyor.
- Elektronik mühendisleri, donanım ve yazılım entegrasyonu konusunda avantajlı bir konuma sahip.
- Elektronik kart seviyesinde bile elektronik mühendisleri sistem seviyesinde avantajlı bir konuma sahip.
- 30:27Çip Tasarımı ve FPGA Sektöründe İmkanlar
- Türkiye'de çip tasarımı sektörü henüz yeni başlıyor, ekosistem henüz kurulmamış durumda ve özel sektörde yeni yeni gelişmeler yaşanıyor.
- FPGA alanında özellikle savunma sanayinde birçok iş imkanı bulunuyor, çünkü savunma sanayinde düşük miktarda üretim (onlarca-hundredlerce) FPGA için ideal.
- Akademik imkanlar Türkiye'de çok zengin değil, çip tasarımı alanında akademisyen sayısı sınırlı.
- 33:05Yurt Dışı İmkanlar ve İş Gücü Gereksinimleri
- Dünyada çip tasarımı, FPGA ve doğrulama (verification) alanları çok popüler, özellikle Amerika ve Çin'de bu alanlarda eksiklik olduğu belirtiliyor.
- Avrupa'da özellikle savunma ve havacılık sektöründe FPGA bilgisi olan kişiler çok talep görüyor.
- RISC-V architecture alanında da popülerlik artıyor, özellikle İsviçre'de araştırma konusunda önde gidiyor.
- 35:15Uzaktan Çalışma ve Para Kazanma Stratejileri
- Elektronik mühendislerinde uzaktan çalışma (remote) imkanları sınırlı, özellikle donanım tasarımı ve entegrasyonu için fiziksel ortam gerekiyor.
- Para kazanmak için ticaret yapmak önemli, bordro ile zengin olmak zor.
- Elektronik mühendisliği alanında kendi ürettiğimiz çözümlerle ticaret yaparak ciddi paralar kazanılabilir.
- 38:26Çip Tasarımının Maliyeti ve Zorlukları
- Teknofest'te çip tasarım yarışması var ve bu yarışmada Risk beş mikrodenetleyici tasarımı yapılmış, ARM işlemcisinden daha iyi benchmark skorları elde edilmiştir.
- Çip tasarımı için RTL seviyesinde veri lock ile, VHDL ile yapıp sentezleyip sonuçlarını FPGA üzerinde göstermek yeterli olabilir, ancak silikona dökme (silikon proof) işlemi için özel araçlar ve yüksek maliyet gerekir.
- Silikona dökme işlemi için 130 nm gibi teknolojilerde bile birkaç yüz bin dolar ve milyon dolarlık yatırıma ihtiyaç vardır.
- 41:09Prototip Çip Üretimi
- Az sayıda çip üretmek için "multi project wafer" yöntemi kullanılabilir, bu yöntemde 20-50 adet prototip çip üretilmesi mümkündür.
- Bu prototip çip üretimleri için aracı firmalar (Belçika'daki IMEC, Euro Practice gibi) kullanılır ve lisans gereklidir.
- Google sponsorluğunda 130 nanometre teknolojisiyle açık kaynak mikrodenetleyici tasarımı yapılarak çip üretilmiş ve evaluation board ile birlikte gönderilmiş.
- 44:01İş Hayatı ve Firma Kurma
- İnsanların ihtiyaçlar hiyerarşisi vardır; önce temel ihtiyaçlar (barınma, beslenme) karşılanır, sonra daha yüksek ihtiyaçlar (kendini ispat etme, zaman özgürlüğü) aranır.
- Yeni mezunlar genellikle ilk başta temel ihtiyaçlarını karşılamaya odaklanır, ancak maliyet açısından uygun olan çip tasarım yarışmaları gibi alanlarda yeni girişimlerde bulunabilirler.
- Firma kurmak için belirli bir network ve güvenilirlik gereklidir, bu nedenle önce bazı başarılar elde etmek önemlidir.
- 46:28Firma Kurma Deneyimi
- Konuşmacı ilk başta danışmanlık ve eğitim üzerine giderleri az olan, getiri potansiyeli de çok fazla olmayan bir firma kurmuştur.
- Hayatta doğru zamanda doğru yerde bulunmak ve fırsatları değerlendirmek önemlidir, bu nedenle ufku yüksek tutmak gerekir.
- Firma sahibi olmak, hayata ve fırsatlara farklı bir bakış açısı kazandırır.
- 48:33Çip Üretimindeki Zorluklar
- Çip üretiminde genellikle 1-2 iterasyon geçilir, ilk iterasyonda hatalar tespit edilir ve ikinci iterasyonda yeni bir maskele düzeltme yapılır.
- Yeni teknolojilerde üretim olgunlaşması için aylarca süren bir AR-GE süreci gerekir.
- Wafer'deki çiplerin yüzde kaçı başarılı çalışacağı "yield" olarak adlandırılır ve bu oran genellikle yüzde 90'ların üzerinde olmasına rağmen her zaman başarılı olmaz.
- 50:15Çip Tasarımında Hata Yönetimi
- Çip tasarımı alanında ciddi test altyapıları bulunmakta ve hatalar yakalanabilmektedir.
- Hatada bulunulduğunda bir piramit sistemi vardır; hatanın nerede bulunduğu ve düzeltme maliyeti önemlidir.
- İlk fikir aşamasında hatayı bulmak düşük maliyetle çözülebilirken, field aşamasında bulunması hem reputasyon kaybına hem de yüksek maliyetlere yol açabilir.
- 51:09Üretim ve Tasarım Hataları
- Bazı çipler %2,5 ile çalışırken, hatalı olanlar %2 ile çalışabilmektedir.
- Test süreçleri oldukça zorlu olabilir ve bazen birkaç kez teyp out yapmanız gerekebilir.
- Üretim ve tasarım hataları bulunabilir, ancak paranız yoksa bu alana giremezsiniz.
- 52:17Türkiye'deki Analog Tasarım Alanı
- Türkiye'de analog tasarımı yapan yaklaşık on firma bulunmakta ve derinliği oldukça düşük.
- Sive adlı bir firma, Amerika'da Berkeley Üniversitesi'nden Assanovic hocası ve Yusuple kurucusu tarafından kurulmuştur.
- Berkeley'de doktora yapan bir kişi, hardware'da start-up fikriyle hocasına başvurduğunda reddedilmiş, ancak Instagram gibi software firmalarının yüksek maliyetlerle satılması onu sorgulamaya yöneltmiştir.
- 53:57Yenilik ve Rekabet
- Yenilik getirdiğinizde rekabet azalır; ARM gibi 1980'lerde ortaya koyulan teknolojiler hala etkili olmaktadır.
- ARM ekosistemi, Intel, Microsoft, Tesla ve NVIDIA gibi firmaların ortaya koyduğu yenilikler rekabetçi bir ortam oluşturmadan başarı kazanmıştır.
- Pazar yüksek olduğunda rekabet de yüksek olurken, rekabet azaldığında pazar da o kadar yükseklemez.
- 54:50Türkiye'de Silikon Tasarım Alanı
- Türkiye'de silikon tasarımı alanında çalışmak isteyenler için çok az firma bulunmaktadır.
- Yüksek lisans yaparak bu alanda çalışma imkanları vardır; Ankara'da Tayfun Hoca, İstanbul'da birkaç firma ve Aselsan'da çalışabilirsiniz.
- Arz-talep dengesi açısından, bu alanda yöneldiğinizde rekabet azalır, ancak yapay zekaya yönelirseniz rekabet artar.
- 56:47Alternatif Tasarım Yolları
- Çip tasarımı zorunda değilsiniz; FPGA'ler ve GPU çipleri gibi olgunlaşmış teknolojileri bir araya getirebilirsiniz.
- PCB (prototip kart) tasarımı da bir yol olabilir; sistem tasarlayıp PCB üretmek daha kolaydır.
- Sistem mühendisliği, doğrudan öğrenmek yerine uzun yıllar yazılım, donanım ve elektronik kart tasarımı gibi alanlarda çalışarak kazanılabilen bir beceridir.
- 58:05Sistem Mühendisliğinin Önemi
- Türkiye'deki sanayi sektöründe sistem mühendisliği çok kıymetlidir.
- Yeni bir sistem ortaya koymak için IC design bitmemek gerekmez, sistem tecrübesi gereklidir.
- Workload'u en hızlı hangi sistemle çözebileceğinizi bilmek, bu alanda tecrübe gerektirir.