Kuidas saada kosmonaudiks on kõigile väga selge, paraku ei jagata kosmonautide
ameteid tööjõuturul ja kaunid unistused taanduvad visa järjekindlusega
tugitoolikosmonautikaks. Vastandina valgusaastate maailmale on kiipsüsteem
kosmos mõõtmetelt mikro- või nanomastaabis, kuid ümbritseb meid tükkhaaval
tubades kümnete valgusdioodide tulukeste varjus või õues mobiilside rägastikus.
See on lõputu tööväli ning digitaaltehnoloogia- ja mobiilsidefirmad on
valmis kuitahes karmideks läbirääkimisteks tasemel riistvaradisaineri töölesaamiseks.
Paraku kipub vaba kiibidisainer olema samasugune haruldus nagu känguru
Gröönimaal, vaatamata vastavatele õppeprogrammidele ülikoolides ja tehnoloogiainstituutudes.
Milles asi? IT on ju tunnustatud prioriteet?
Konks on sellessamas vastandite ühtsuses - riistvara ja tarkvara. Näiteks
paat on igati funktsionaalne ja ujuv objekt (riistvara), aga alles siis,
kui sellesse istub inimene (tarkvara kandja) ja haarab aerud, omandab hulpimine
mõtte, ja kohti, kuhu minna, on lõputult. Lisaks näeb tarkvarakirjutaja
oma töö tulemust peaaegu kohe ning untsuläinut on suhteliselt kerge parandada
(möönan, et on väga erinevat tarkvara). Riistvaradisainer töötab aastaid
laboris ja saab valmis kiibi, mis väljastpoolt on samasugune nagu tuhanded
teised kiibid maailmas. Seda väärtustama hakkavad hoopis teised, peites
seejuures kalli kiibi plast- või metallkorpuse sisse, et see mingil juhul
kasutajale silma ei hakkaks. Samal ajal on eksimuse hind ränk - ebaõnnestunud
kiip annab kuid kestva ja miljoneid maksva tagasilöögi, mille vältel mõni
teine tegija turu kindlalt ära napsab. See töö nõuab sügavaid teadmisi
paljudest digitaaldisainiga seotud valdkondadest ning teadmiste täpset,
kontrollitud ja kindla peale kasutamist. Disainiruumi, s.o võimalike lahenduste
hulga suurus ei tähenda vabadust üksikküsimuste lahendamisel - tehnoloogia
on füüsikalisel tasandil jäik.
Tehnoloogia lubab panna kiibile terveid süsteeme mahus kümneid ja sadu
miljoneid transistore, millest tulebki termin kiipsüsteem (SoC - System
on Chip). Tehnoloogilise võimaluse ruumi ärakasutamine on võimalik vaid
meeskonnatööna, sest valdkondade ja vajalike teadmiste hulk ületab mäekõrguselt
ühe inimese poolt õpitava ja kahe käega tehtava.
Küllap võib leida kümneid muidki põhjendusi, miks elektroonika- ja digitaaldisainerite
koolitamine kulgeb visalt ja vaatamata hiilgavatele sisseastumisnumbritele
jätkub lõpetamisel spetsialiste vaid ühe käe sõrmede jaoks. Kiibidisaineriks
ei saada isa/ema töö kõrvalt või koolis arvutit mängides ja hiljem häkkides,
vaid just nimelt selle visadust nõudva 3+2+4 programmi alusel (bakalaureus+magister+doktor).
Eestis valmistatakse riistvara projekteerijaid ette TTÜ infotehnika ja
süsteemitehnika teaduskondades. Probleemiks on see, et kodumaiseid riistvara
projekteerija töökohti polegi nii palju ja see hägustab motivatsiooni.
Tunduvalt mahukamad programmid on käivitunud põhjamaades - Rootsis, Soomes,
Taanis - ja mujal, Ameerika "ränioru" ülikoolidest rääkimata. Allakirjutanul
on olnud otsene kokkupuude õppejõuna Kuninglikus Tehnoloogiainstituudis
Stockholmis (KTH) 2000. aasta sügisel käivitatud rahvusvahelise kiipsüsteemi
disaini magistriprogrammiga "System-on-Chip Design" ning järgnev puudutabki
sealkogetut.
Programmi eestvedajaks ja kandjaks on Elektroonikasüsteemide Disaini Labor
(Electronic System Design Laboratory e. ESD) professor Hannu Tenhuneni
juhtimisel. Esialgne plaan leida kursustele 25 tudengit täideti, kusjuures
tulemus oli tähelepanuväärse rahvusliku koosseisuga. Esindatud on eelkõige
Aasia maad (Hiina, Sri Lanka, Pakistan, Türgi), alles seejärel märkab nimekirjast
kolme rootslast ja üht leedulast. Tegu on rahvusvahelise kursusega ja inglise
õppekeelega, aga niivõrd tasakaalustamata rootsi tudengite huvi, õigemini
huvipuudus, on tähelepanuväärne. Üliõpilaste lähtetase on erinev ja maade
järgi ei joondu, aga kõik on motiveeritud saama magistrikraadi kiipsüsteemi
disaini alal. Positiivne on see, et tudengid saavad täiendava kogemuse,
töötades koos erineva rahvusliku ja kultuurilise tagapõhjaga kaaslastega,
ning on seepärast hästi ette valmistatud rahvusvaheliste firmade segameeskondadega
liitumiseks.
Et üliõpilastel on põhi- ja alusained koduülikoolides läbitud, siis keskendutakse
õppes ainult eriainetele. Lektoriteks on nii ESD oma professorid/dotsendid
kui välislektorid mitmetest põhjamaadest, Eesti kaasa arvatud (kokku osales
programmis TTÜ-st kolm lektorit).
Enne magistritööd tuleb tudengitel läbida järgmised kursused (osa neist
valikained):
- Süsteemide modelleerimine ja valideerimine (System modeling and validation)
- Kiipsüsteem ja vastastikku seotud arhitektuurid (SoC and interconnect centric architectures)
- Sardsüsteemid ja tarkvara (Embedded system & software)
- Submikromeetrilised digitaalahelad (Deep submicron digital circuits)
- Raadiosagedus- ja segasignaalid (RF and mixed signal)
- Digitaalsüsteemide tehnokäsitlus ja pakendsüsteem (Digital System engineering and System-on-Package)
- Testitavus ja tõrkekindlus (Testability and fault tolerance)
- Disaini taaskasutamine ja intellektuaalne omand (Reusability and intellectual property)
- Rakendusspetsiifiliste integraalskeemide disain (ASIC design)
- Disaini metodoloogia ja projekteerimisvahendid (Methodology and CAD tools)
Magistriprogrammi kogumaht on 60 arvestuspunkti, millest 40 kogutakse aasta
jooksul ülaltoodud kursustel ning 20 punkti annab poole aastaga tehtav
magistritöö.
2001. aastaks on kuulutatud välja vastuvõtt juba 50 tudengile hetkesuundi
arvestava modifitseeritud sisuga rahvusvahelises magistriprogrammis "Kiipsüsteem
vara mobiilsele Internetile" (Socware for Mobile Internet). Sellesse on
lisandunud täiendav kursus mobiilse Interneti süsteemidest ja seadmetest
ning saadud tagasisidele toetudes on korrigeeritud teiste kursuste sisu
ja mahtusid. Osavõtjate otsing käib üle maailma ja seekord on kindlasti
plaanis leida enam tudengeid Lääne- ja Kesk-Euroopast, levitades infot
nii personaalselt, elektronposti kui ka tiguposti teel.
Rootsi seisukohalt on tegemist igati kasuliku programmiga, sest üliõpilase
lähtetase (minimaalselt kolm aastat bakalaureuseõpet) on saavutatud mujal,
teise riigi haridusprogrammide arvel. Kui kasvõi kolmandik leiab pärast
kraadi kaitsmist tööd Rootsis (valdavalt Ericssonis), siis on programmiga
seotud ekstrakulutused end kuhjaga tasa teinud. Nimelt on programm õppijale
tasuta, maksta tuleb vaid Stockholmis elamise eest, mis on hinnanguliselt
kuni 7000 SEK-i kuus. Organisatsiooni Rootsi Ülikool (Swedish Institute)
kaudu on võimalik saada stipendiumi kuni 5000 SEK-i kuus. Pöördudes tagasi
riigi juurde - siis napilt kaks aastat koolitust, ja värske spetsialist
tööst ülekoormatud kõrgtehnoloogilise riistvaradisaini osakondadele on tagatud.
TTÜ ja KTH vahelise koostööprogrammi EITN (Electronics for Information
Technology Network) raames on võimalik eraldada stipendiumid kolmele TTÜ
kraadiõppurile osalemiseks magistriprogrammis "System-on-Chip" . Huvilistel
tuleks kiiresti ühendust võtta alltoodud viita kasutades otse prof. Hannu
Tenhuneniga.
Sarnased magistriprogrammid on käivitatud Taanis, seda riistvara suunal
integraalahelate disaini ja arvutipõhiste süsteemide õppekavadega. Nagu
Rootsiski, on ka Taani programmid õppemaksuvabad, elamiskulud Kopenhaagenis
aastas hinnanguliselt $ 7000 - 9000. Stipisaamise võimalused on Taanis
veidi ahtamad kui Rootsis.
Kas sellest piisab? Kaugeltki mitte, sest vajadus on suurem ja konkurents
naaber- ning suurriikidega karm. Lisaks täiesti uutele kiipsüsteemi disaineritele
on osa Euroopa maades väljaõpe suunatud juba riistvaradisaini alal tegijatele.
Need on tasulised ja üsna kallid kursused, kuid sellel alal ilma pidevõppeta
ei saagi.
Püüdes matkida teedrajavaid ja edukaid põhjamaid on kiusatus siingi käivitada
vastavaid rahvusvahelisi programme. Paraku on sellega raskusi, sest ehkki
elamine Eestis võib olla mitu korda odavam kui põhjamaade suurlinnades,
pole meil sellist kiibidisainiga tegelevat hiidfirmat, mis õppe kinni maksaks.
Aasia inimressurssidest võib vabalt leida kaheks aastaks paarkümmend reisihimulist
ja uue keskkonna aldist õppurit, aga nende jaoks pole Eestis piisavalt
enesehinnagule vastavalt tasustatud ja erialast tööd. Teiselt poolt - paariaastase
väljaõppega seotud kulutused tasuvad end kiiresti ära, kui genereeritav
oskuste potentsiaal pluss odavamad jooksevkulud toovad riiki sisse kõrgtehnoloogilisi
investeeringuid ja sellest tulenevaid uusi töökohti. Keegi peab olema esimene
ja riskima, sest järeltulijaid leidub alati. Koostöö juba käib ning
lähimal ajal on oodata europrojektide all uute kiipsüsteemi õppeprogrammide
teket, mis seovad juba mitmeid ülikoole, TTÜ kaasa arvatud.
Viiteid:
- Kuninglik Tehnoloogiaülikool Rootsis
- Taani Tehnikaülikool
- Tampere Tehnoloogiaülikool
- Rootsi Instituut
Kalle Tammemäe
Tallinna Tehnikaülikool -Infotehnoloogia Kolledž