Tweakers Dev Summit 2025: verificatie van event-driven state machines

We zijn verheugd om alweer de tweede spreker van de Dev Summit 2025 aan te mogen kondigen. Dit keer gaat het om Ralph Schiedon, softwarearchitect voor hightech machinecontrol. Hij is sinds 2007 werkzaam in de hightechindustrie en werkt sinds 2011 bij Sioux Technologies, een bedrijf dat zowel in-house projecten uitvoert als specialisten detacheert. Zijn opdrachten variëren van het ontwikkelen van firmware tot het bouwen van een userinterface, inclusief algoritmes voor beeldanalyse en spectrumanalyse. Met zijn talk wil hij het publiek laten zien hoe toonaangevende bedrijven zoals ASML en Thermo Fisher Scientific met minder testen toch betrouwbaardere software leveren, dankzij verificatie van event-driven state machines.

Ralph (tweakers id: drZymo) heeft naar eigen zeggen voor tal van mooie klanten gewerkt. Zo raakte hij betrokken bij een klein Eindhovens bedrijf, destijds mede gefinancierd door Sioux, dat later werd overgenomen door Thermo Fisher. Daar werkte hij aan zowel de hardware als de software voor een compacte elektronenmicroscoop - een tafelmodel ter grootte van een koffieapparaat. "Hier heb ik alle software voor verzorgd: de pcb ontwerpen, de firmware die erop draait, de C++-code, het OS, de UI, alle knoppen, en zorgen dat het werkt. Dat hebben we volledig in ons beheer gehad." Het project bouwde voort op technologie met wortels bij Philips Research, maar is verder zelfstandig ontwikkeld. "Thermo Fisher is bekend om de grote elektronenmicroscopen waar Nobelprijswinnaars mee werken, maar dit was een kleinere machine, bedoeld voor toegankelijker gebruik."

Behalve voor Thermo Fisher werkte Ralph ook lange tijd - via Sioux - bij Liteq BV. "Ook dat was weer een startup waar we als Sioux in het begin betrokken bij waren. En ook daar hadden wij de volledige software in beheer." Liteq ontwikkelde een stepper voor advanced packaging lithografie, bedoeld voor het belichten van de sporen die naar de contactpunten van de chip leiden; minder nauwkeurig dan ASML’s frontend tools, maar ook veel goedkoper. Liteq werd in 2017 overgenomen door Kulicke & Soffa, waarna recent - in november 2024 - de backend‑lithografietak overging naar Onto Innovation in de Verenigde Staten.

Tindruppels beschieten met CO₂-lasers

Vandaag de dag is Ralph actief bij ASML, waar hij meewerkt aan het hart van de nieuwste generatie lithografiemachines: de lichtbron. "Ik werk aan de source, dus het gedeelte dat het licht produceert voor de nieuwe machines. Het licht wordt op een complexe manier gecreëerd, door tindruppels te beschieten met lasers. Daar komt euv-licht vanaf, dat vervolgens via spiegels door de rest van de machine wordt geleid."

Dit proces verloopt in het kort als volgt:

1. In de lichtbronmodule worden vloeibare tindruppels van enkele tientallen micrometers groot op hoge frequentie - denk aan tientallen kHz - 'afgevuurd' in een vacuümkamer.
2. Een eerste, zwakkere laserpuls vervormt de druppel tot een platter 'schijfje' om het doeloppervlak te vergroten.
3. Een tweede, veel krachtigere puls verdampt en ioniseert het tin, waarbij een plasma ontstaat dat euv-licht met een golflengte van 13,5nm uitzendt.
4. Dat licht wordt met extreem nauwkeurige multilayerspiegels door de optische modules richting de wafer geleid.

De rol van Ralph is die van technisch expert binnen het team dat het controlesysteem ontwikkelt. "Voor kalibraties moet de laser in een andere stand staan dan voor productie en runs. Voor dat stuk zijn wij verantwoordelijk. Het gaat om micrometers en hoge snelheden: die laser schiet met een hoge frequentie op de tindruppels, en dat moet allemaal nauwkeurig en perfect gaan."

Ralphs talk op de Tweakers Dev Summit 2025 draait om formele verificatie, een specialisme dat binnen de hightechindustrie aan terrein wint, maar daarbuiten relatief onbekend is. "Bedrijven zoals ASML, Thermo Fisher en Philips omarmen het, maar buiten Eindhoven kent bijna niemand het."

Formele verificatie draait om het controleren van state machines, toestandsautomaten die het gedrag van een machine bepalen, nog vóórdat de software in gebruik gaat. "Je programmeert in een speciale programmeertaal het gedrag van je machine. Dat wordt gecontroleerd door een systeem dat kijkt of je precies doet wat je moet doen. Zo voorkom je verkeerde acties, zorg je dat je altijd reageert en dat je geen deadlocks krijgt."

Complexe systemen zoals lithografiemachines en elektronenmicroscopen vertrouwen op event-driven state machines voor hun besturingssoftware. Ralph laat bezoekers zien hoe deze state machines worden geprogrammeerd en hoe verificatie garandeert dat ze precies werken zoals bedoeld.

Het sluit aan bij de shift left-trend in softwareontwikkeling: fouten voorkomen door eerder in het proces te controleren. Ralph ziet ook raakvlakken met modelbased testing. "Je schrijft op wat het gedrag van je machine moet zijn, en systemen testen dan automatisch of de software zich daar ook aan houdt. Daardoor hoef je veel minder handmatig te testen."

Meer dan alleen hightech machines

Hoewel hij de term hightech vooral gebruikt vanwege zijn eigen werkveld, ziet Ralph ook mogelijke toepassingen daarbuiten. "In ziekenhuizen, bijvoorbeeld. Als je een routine hebt waar je doorheen moet om een patiënt te behandelen, dan kun je garanderen dat die workflow nooit verkeerd wordt doorlopen." Zelfs in home-automation is het volgens hem toepasbaar. "Als je de toestand van je huis bijhoudt, kun je zeker weten dat dingen altijd op de juiste manier aan- en uitgaan."

Tijdens zijn talk neemt Ralph ook een embedded systeem mee, om te laten zien dat de techniek er niet alleen voor industriereuzen is. "Je kunt hem ook gebruiken in je eigen hobbyprojecten."

Het is geen techniek die je in een paar weken volledig beheerst, maar de drempel is lager dan vroeger. "De allereerste generatie tools bestonden letterlijk uit een Excel-sheet dat je moest invullen en dat door een externe partij werd omgezet naar code. Tegenwoordig zijn het gewoon tekstgebaseerde programmeertalen die erg op C en Rust lijken." Welke tools hij daarbij gebruikt, houdt hij niet geheim: "Het zijn er twee; de ene is Coco, de andere is Dezyne. Coco is puur commercieel, Dezyne heeft ook een opensource licentie die het voor hobbyisten interessant maakt." Beide zal hij in zijn talk op de Dev Summit 2025 demonstreren.

Anders naar software leren kijken

Tot slot stellen we de vraag waarom bezoekers naar zijn talk moeten gaan. Ralph vat het als volgt samen: "Het publiek van deze talk staat aanvankelijk misschien ver van dit onderwerp af. Juist daarom wil ik laten zien hoe softwareontwikkeling in de hightechwereld gaat, en dat shift left geen hype is, maar een slimme manier om software te bouwen die vanaf het begin klopt.”

Kortom, tijdens deze sessie leer je hoe bedrijven als ASML en Thermo Fisher met formele verificatie fouten vroegtijdig uitsluiten, en hoe jij dat ook kunt doen. Ralph laat je in zijn talk kennismaken met de tools, de denkwijze en praktische voorbeelden die je direct kunt toepassen. Deze talk verandert hoe jij naar software kijkt, of je nu werkt aan een embedded systeem of industriële besturing, of gewoon beter wil leren denken als systeemarchitect.

Ontvang als early bird 100 euro korting

Zoals eerder gemeld is de kaartverkoop voor hét jaarlijkse evenement dat developers in het zonnetje zet, gestart. Early bird-tickets zijn verkrijgbaar voor € 199,-, terwijl reguliere tickets straks € 299,- zullen kosten.

Ben je student? Dan bieden we graag een gereduceerd tarief aan. Ook hiervoor kun je terecht in de ticketshop.

Als je werkgever de kosten voor het ticket op zich neemt, ontvang je uiteraard een factuur ten behoeve van de administratie. Persoonlijke gegevens worden niet gedeeld met partners.

Koop hier nu je tickets!

Onze partners dit jaar