Prosessorfjellet: De er ikke store, mikrokontrollerne som Energy Micro produserer. Men de norske brikkene har fått svært god mottakelse i markedet på grunn av sin store ytelse og lave strømforbruk. (Bilde: Jörgen Skjelsbæk)

SENSORER OG MIKROKONTROLLERE

Dette er Norges ukjente milliardbutikk

Få vet om det, men Norge er blitt en hardwarenasjon. Bare akutt ingeniørmangel står i veien.

Vi er vant til å tenke på shipping, petroleum og havbruk som typiske norske kompetansenav med tilhørende industriklynger.

De færreste vil tenke på den norske halvlederindustrien som en industriklynge i samme nasjonaløkonomiske forstand. «Alle vet» at man ikke kan lage hardware i et høykostland.

Men mot alle odds har Norge tilrevet seg en unik posisjon for å utnytte noen av it-verdenens mest omveltende trender – touchteknologi og det såkalte Tingenes internett.

Vår mikroelektronikkindustri lever i aller beste velgående og har det meste som karakteriserer en klynge.

Gåten Norge

De norske utviklerne er spesialister på mikrokontrollere, brikker med radiokommunikasjon som bruker ekstremt lite strøm, men også på datagrafikk og andre spesialiteter.

De er ikke bare blitt veldig gode, men dominerende – og det på et raskt voksende verdensmarked.

De fleste fjernkontroller rundt om i verden er faktisk utstyrt med elektronikk utviklet her i landet. Det er stor sannsynlighet for at de fleste av oss ikke bare har en fjernkontroll, men en datamus, et tastatur, en touchtelefon eller en annen dings med en norskutviklet radio- eller grafikkbrikke i.

Mange i den internasjonale elektronikkindustrien spør seg hva som skjer: Hvorfor foregår for eksempel designutviklingen av mer enn 50 prosent av radiokretsene med superlavt strømforbruk i nettopp Norge?

Les også:

Vil samle alt du har i lommeboka i mobilen

Super-wifi rekker mange kilometer

Nå får du mye bedre mobillyd  

Pionérene

Får å nærme oss svaret må vi tilbake til 1970-tallet, hvor den norske halvlederindustrien historisk vokste ut fra miljøene på ELAB i Trondheim og SI i Oslo. I dag ligger begge to under Sintef.

De statlige bevilgningene til anvendt forskning var mye mer generøse enn i dag, og mange tviler på at det samme kunne gjentatt seg på nytt. Selvfølgelig var NTH også et viktig element, som stedet hvor de fleste som havnet i disse miljøene var utdannet.

En helt sentral person, kanskje krystallisasjonskjernen for hele den nye klyngen, var Oddvar Aaserud, en av fire gründere som i 1983 gikk ut og etablerte Nordic VLSI.

Fra starten var de et såkalt designhus som konstruerte kundespesifikke kretser til spesielle formål, såkalte Asics – Application specific integrated circuit. Nordic Semiconductor, som selskapet er mer kjent som i dag, er et av verdens ledende selskaper på supergjerrige radioteknologier.

Utvikler i Gaustadbekkdalen: Det sitter rundt 100 personer hos Texas Instruments i Gaustadbekkdalen som bygger fremtidens radiobrikker. <br /> Foto: Håkon Jacobsen

I starten på vekstboomen

Selskapet har posisjonert seg godt for det som regnes som neste vekstbølge, Bluetooth Low Energy.

– Bluetooth Low Energy kommer til å bli et svært stort marked. Nå handler det ikke bare om mus og tastaturer, men om alle slags sensorer og ting som skal kobles til internett. Bare markedet for sensorer vi vil ha på kroppen for å overvåke helsen vår vil bli gigantisk. Jo lenger vi kan få batteriene i slike sensorer til å vare, jo bedre er det, og ingen har utviklet en brikke som trekker mindre strøm enn vår, sier Nordic-sjefen, Sven Tore Larsen.

Det Larsen ser i horisonten, går gjerne under bransjenavnet «Tingenes internett» , eller på engelsk «Internet of Things», et uttrykk analytikerne har mast om i en årrekke allerede.

Les også:

Skal gjøre helsevesenet tryggere

Gir bedre bilder av kreft og hjertesykdommer

Stortrend

Sammen med eksempelvis virtualisering og nettskyen, har uttrykket ligget nær toppen av ymse analytikerkåringer over «viktigste globale it-megatrender» i flere år.

Mange mener sågar at det er den aller mest samfunnsomveltende teknologien vi har på trappene.

Grunnen til at Tingenes internett ikke allerede troner suverent øverst på alle «mest viktig»-lister, er hovedsakelig at markedet hittil ikke har hatt den kritiske massen som kreves for at utviklingen eksploderer og sender grafene til himmels.

Dette punktet mener stadig flere nå er nådd. Men hva har det egentlig med norsk it-industri å gjøre?

Strålingskammer: Øyvind Birkenes leder Texas Instruments' aktivitet på lavenergiradio. De har bygget et strålingsfritt rom for å teste radioegenskapene til produktene de utvikler. Håkon Jacobsen

Enorm optimisme

«Å prøve å fastslå markedspotensialet for Tingenes internett er som å prøve å beregne markedet for plastikkprodukter rundt 1940. På den tiden var det vanskelig å forestille seg at plast kunne inngå praktisk talt overalt. Om du ser på informasjonsbehandling på samme måte, begynner du å ta innover deg det enorme spekteret av objekter.som kan ha sensorer, logikk og prosessorer innebygget.»

Sitatet stammer fra Georgetown-professor og tidligere direktør for internetteknologi hos IBM, Michael Nelson, da han i fjor spådde at 100 milliarder enheter ville være tilknyttet internett innen fem til ti år.

Allerede i 2008 overskred antallet nettilkoblede dingser antall mennesker på kloden, ifølge Cisco. Grunnen er ikke at den jevne verdensborger nå eier mer enn en slik dings, men at dingsene lever sitt eget liv, såkalt M2M – maskin til maskin-kommunikasjon.

Alcatel Lucent tror 15 milliarder dingser, menneskestyrte pc-er og mobiltelefoner utelatt, vil være koblet til nettet om tre år. Ericsson anslår i overkant av 50 milliarder i 2020.

Anslagene spriker, men fellesnevneren er en voldsom vekst – ikke minst for landet som dominerer markedet over noen av de mest sentrale hardware-komponentene.For de fleste er det ukjent at dette landet per i dag er Norge.

Norsk teknologi: Mobilkameraet skal bli like bra som øyet

Unik posisjon

Grunnen er sammensatt: Tingenes internett representerer altså en verden der alt – fra strømmålere, lyspærer, vaskemaskiner, kjøleskap og fyrkjeler til pacemakere og blodtrykksmålere – er koblet til nettet.

I neste fase ventes også en mengde sensorer på i utgangspunktet ikke-elektroniske ting, som melkepakken, pilleesken, klesskapet eller handlevogna.

Det er ikke verken økonomisk eller praktisk mulig å koble alle disse dingsene til strømnettet og kablet datanett. Derfor må de gå på batteri og ha radioforbindelse.

Kunnskap om radiobrikker som bruker ekstremt lite energi er dermed gull verd i årene fremover når denne visjonen skal virkeliggjøres: Om ikke store deler av klodens befolkning skal få fulltidsjobb utelukkende til manuell batteriskifting, kreves det ekstremt lavt strømforbruk i chipsettene – både på logikken og på radiokretsen.

Begge to er norske spesialiteter.

Konsekvensen? Mer enn halvparten av produktene som er tilpasset dette markedet konstrueres i Norge.

Testing, testing: Texas Instruments Norway har utviklet egne testkort som brukes i produksjonen av radiobrikker<br /> Foto: Håkon Jacobsen

Atmel

Det blir ikke noen klynge av én bedrift, og Nordic Semiconductor er langt fra alene.

Starten på dagens suksessrike klyngestruktur finner vi i 1995, da Nordic VLSI inngikk en lisensavtale med amerikanske Atmel om utvikling av prosessorer med Risc-arkitektur. Det var det de to ferske sivilingeniørene Vegard Wollan og Alf Egil Bogen som skulle ta seg av.

Men det tok ikke lang tid før de to, etter en tur til hovedkontoret i California, ble enige med Atmel om å starte Atmel Norge som et designselskap i Trondheim.

I løpet av rundt 15 år har Atmel i Trondheim utviklet mikrokontrollere og gjort et tungt innhogg i verdensmarkedet. De siste årene har de også utviklet teknologi for berøringsskjermer som brukes av mange av de store mobilprodusentene, som Samsung, Motorola og Nokia.

– Vi ser at berøring kommer til å bli mye større, og det passer oss godt. Markedet er inne i en fase hvor det mer enn dobler seg årlig. Berøringsfølsomhet er etablert på mobiler og nettbrett, men det kommer på pc-er, i biler og på veldig mye annet vi omgir oss med, sier Wollan.

I dag arbeider det 200 mennesker i Atmel på Heimdal utenfor Trondheim. Samtidig rapporterer ytterligere 800 i andre land til den norske avdelingen.

Les også:

Ny biosensor kan redde liv

Derfor feiler IKT-prosjekter i helsevesenet  

Chipcon

Året etter skjedde nok en etablering, denne gang i Oslo.

På SI (Senter for Industriforskning – nå Sintef i Oslo) drev de også med utvikling av kundespesifikke kretser (Asic) og kom av og til i konkurranse med Nordic VLSI.

Tre av de ansatte fra elektronikkavdelingen, med Geir Førre i spissen, gikk ut og dannet selskapet Chipcon og etablerte seg i Gaustadbekkdalen.

Førre hadde gått i klassen til de to Atmel-gründerne, og alle tre hadde studert elektronikk hos professor Einar Aas. Chipcon var inspirert av Nordic VLSI og ville inn i det raskt voksende markedet.

Solgt

I 2006 kastet flere av verdens største elektronikkprodusenter sine øyne på Chipcon. Det ble Texas Instruments som fikk tilslaget. Amerikanerne var interessert i radioteknologien som Chipcon hadde utviklet.

— Det at vi ble en del av TI for seks år siden, har vært svært bra for aktiviteten her i Norge. Vi er en del av et gigantisk elektronikk-konsern med en omsetning på 14 milliarder dollar, og det er Norge som har ansvar for utvikling av Bluetooth Low Power. I tillegg til de rundt 100 som arbeider i Norge, rapporterer hundre i USA til oss, sier sjef for Texas Instruments lavenergi radio, Øyvind Birkenes.

Han peker på at de fleste moderne smarttelefoner har teknologien innebygget. Markedet vil eksplodere, mener han.

Den norske delen av TI konstruerer også radiobrikker til såkalte elektroniske prislapper, samt radiobrikker som skal brukes i smartgrid. Disse kommer i Norge også, men i USA er det allerede et stort marked, som sammen med andre typer hjemmeautomatisering øker raskt.

Men historien er ikke slutt. Geir Førre fikk nemlig et meget anselig millionbeløp for Chipcon og lot ikke pengene bli lenge i banken.

Han startet selskapet Energy Micro og rigget det for å bygge verdens mest avanserte og strømgjerrige mikrokontroller. Senere har de også bygget en radioplattform, og vil konkurrere med de andre norske bedriftene og noen utenlandske.

– I år omsetter vi for rundt 100 millioner kroner i form av mikrokontrollere. Neste år skal vi doble omsetningen og da skal vi levere overskudd. Men dette er et gigantisk marked, og jeg er sikker på at vi når en milliard i 2020. I dollar altså, sier Førre.

Store planer: Geir Førre i Energy Micro sikter mot en milliard dollar i omsetning i 2020. <br /> Foto: Jörgen Skjelsbæk

ARM

I Trondheim finner vi også grafikkdelen av den engelske prosessorgiganten ARM, som fullstendig dominerer markedet i smartmobiler og nettbrett.

Det som begynte med en liten nysatsing fra folk med NTNU-bakgrunn i 2001, ble kjøpt opp av ARM i 2006. I dag teller de 105 ansatte på Brattøra i Trondheim. Grafikkprosessorene de utvikler har fått svært stor utbredelse, spesielt på Android-plattformen.

– Vi regnes som en av de store aktørene nå og har planer om å vokse videre. Problemet er å få tak i norske ingeniører. Når jeg kommer til styret i England og sier at jeg vil ansette en masse kinesiske ingeniører, så spør de hvorfor vi fortsatt skal være i Norge, sier sjefen for ARM i Trondheim, Kjetil Sørensen.

Les også: Industrien som glapp for Norge: Taxi på skinner

Inspirerer hverandre

Geir Førre peker på at den norske elektronikklyngen er svært konkurransedyktig. Spesielt på strømgjerrige mikrokontrollere og radiobrikker.

– Det er en stor fordel å ha konkurrentene i egen bakgård. Vi både konkurrerer og inspirerer hverandre, sier han.

Det er ingen enkel øvelse å finne ut hvor stor den «norske delen» av markedet er i omsetning.

Et grovt overslag over omsetningen av produkter fra de norske miljøene, eller den norske delen av konsernene som er omtalt i denne saken, er på rundt 7,5 milliarder kroner, der Atmel alene står for 5,5 milliarder.

Her er det viktig å nevne at ARM ikke er med, fordi det er nærmest umulig å skille ut det norske bidraget.

I tillegg kommer et vesentlig bidrag fra andre bedrifter som også arbeider med konstruksjon av sensorer basert på nanoelektronikk.

Eksempler på produkter med norsk sensorinnhold. Håkon Jacobsen

Trenger folk

Så til problemene: Alle disse bedriftene slåss om de samme hodene.

Den største utfordringen for de norske elektronikkselskapene er nemlig ikke å få solgt produktene. Problemet er å få tak i folk. NTNU og norske høyskoler klarer på langt nær å tilfredsstille behovet for elektronikk- og programvareingeniører.

– Vi er veldig godt fornøyd med norske ingeniører. De er gode på innovasjon og samarbeider godt med markedsfolk. Problemet er at det er for få av dem. Vår vekst begrenses ikke av annet enn tilgangen på dyktige ingeniører. Derfor har vi vært nødt til å flytte arbeidsoppgaver ut av landet, og det er jo trist for Norge på lang sikt, sier Wollan.

Også Nordic Semiconductor har samme problem. De vil gjerne øke utviklingsstaben kraftig – om de bare fikk tak i ingeniører.

– Vi er nødt til å rekruttere fra andre land i Europa. Det holder ikke med de vi ansetter fra NTNU og andre norske høyskoler. Men det som er bra her i landet, er at vi nesten ikke har turnover. Ikke slik som hos konkurrentene i California, hvor folk hele tiden bytter jobb, sier Larsen.

Ut med samlet krav

Det synes likevel klart at ingeniørmangelen blir den største hindringen for å utnytte den unike posisjonen Norge har fått.

I forbindelse med regjeringens arbeid med Digital Agenda, gikk it-forskningslokomotivene NTNU, Sintef og UiO rundt årsskiftet sammen om en felles bønn til it-minister Rigmor Aasrud:

Blant forslagene var å doble utdanningskapasiteten for ikt-kandidater på master og PhD-nivå innen 5–8 år, etablere et nytt, stort forskningsprogram på ikt-området i regi av Norges Forskningsråd til erstatning for det utløpende Verdikt-programmet, og å etablere en nasjonal strategi for å motivere ungdom til å velge ikt-studier.

Les mer: It-toppmøte om teknologmangelen

– Underprioritert i mange år

Dekan ved NTNUs fakultet for informasjonsteknologi, matematikk og elektroteknikk (IME), Geir Egil Øien, trakk fram nettopp mikroelektronikkindustrien som et eksempel på en norsk verdensledende næring som lider under rekrutteringsproblemene, og som bør nyte godt av et omdefinert framtidig ikt-rettet forskningsfond.

– I denne kategorien finner vi selskaper som Atmel, ARM, Nordic Semiconductor, Texas Instruments Norway og Novelda – det er viktig å definere disse inn i ikt-begrepet. De får for lite folk og sier rett ut at det begrenser deres vekst. Dette fortjener større oppmerksomhet, og har vært underprioritert i Forskningsrådet i mange år, sa Øien til TU.

Leder for institutt for informatikk ved UiO, Morten Dæhlen, følger opp:

– Både UiO og ved NTNU har en solid utdanning i mikro- og nanoelektronikk, og vi samarbeider for å øke kapasiteten. Problemet er at den er altfor liten sett til hva denne voksende industrien trenger. De ansetter omtrent alle vi utdanner. Dessverre er det ikke et område Forskningsrådet har prioritert, og det har ikke vært lett å finansiere en tiltrengt ekspansjon, sier Dæhlen.

På mobilområdet lyktes svenskene og finnene med å danne nasjonale industrilokomotiver rundt det som i stor grad var norsk tankegods på gsm-området et par tiår tilbake.

Det som synes sikkert er at markedet, som omfatter Norges nye teknologiske gullåre nå har begynt å vokse for alvor. Nå er det opp til norske rammebetingelser og tilgang på kompetanse om vi skal kunne henge med.

Fikk du med deg disse sakene?

Ingen helsefarlig stråling

Brettkrigen om barna er i gang

Slik påvirker mobilen flyets sikkerhet

Har du sikret deg mot Java-hullet?

Norsk verdensrekord i radiooverføring