भारत सेमीकंडक्टर उत्पादन हब बनू शकतो का?

महामारीपासून सेमीकंडक्टर चिप्सची चर्चा शहराची झाली आहे. सर्व इलेक्ट्रॉनिक: स्मार्टफोन्स, ट्रेन्स, कार, वॉशिंग मशीन्स यांच्याविषयी तीन लहान चिप्स अविभाज्य आहेत.

तथापि, Covid लॉकडाउनच्या परिणामानुसार कमी होईपर्यंत त्यांना सार्वजनिकपणे लक्षात घेतले गेले नाही. चिप्सच्या अभावामुळे, अनेक वस्तू एकतर उपलब्ध नव्हती किंवा अधिक महाग होत्या.

तेव्हाच बहुतांश देशांच्या सरकारने जाणवले की काही देशांमध्ये सेमीकंडक्टर उत्पादन केंद्रित केले जाते. 

उदाहरणार्थ, तायवॉन, जगातील सर्वात प्रगत सेमीकंडक्टर उत्पादन क्षमतेच्या 92% चे अकाउंट आहे, तर नेदरलँड्स हे एकमेव देश आहे जे चिप-मेकिंग मशीन आणि दक्षिण कोरिया उत्पादन करते ते सर्वात मोठे चिप उत्पादक देश आहे.

जेव्हा सेमीकंडक्टर चिप शॉर्टेजमुळे इलेक्ट्रॉनिक कंपन्या आणि ऑटोम्बाईल प्लेयर्सचे शोरूम रिक्त झाले तेव्हा सरकारने गोष्टी गंभीरपणे घेण्यास सुरुवात केली आणि सेमीकंडक्टर उत्पादन क्षमता निर्माण करण्यात गुंतवणूक सुरू केली.

उदाहरणार्थ, सध्या, सेमीकंडक्टर पुरवठ्याच्या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी यूएस सरकार सेमीकंडक्टर क्षेत्रातील "किमान" $50 अब्ज गुंतवणूक करण्याचा प्रयत्न करीत आहे.

भारताने अलीकडेच $10 अब्जपेक्षा जास्त गुंतवणूकीसह आपल्या 'सेमी-कॉन इंडिया कार्यक्रमाची' घोषणा केली. हा कार्यक्रम सेमीकंडक्टर्स, डिस्प्ले उत्पादन आणि डिझाईन इकोसिस्टीममध्ये गुंतवणूक करणाऱ्या कंपन्यांना आर्थिक सहाय्य प्रदान करेल.

सेमीकंडक्टर उत्पादनासाठी भारत हब होईल का?

हे जाणून घेण्यासाठी, आम्हाला पहिल्यांदा उद्योग समजून घेणे आवश्यक आहे!

एकीकृत सर्किट (आयसी) किंवा चिप, याला सेमीकंडक्टर म्हटले जाते, यामध्ये काही मिलिमीटर सिलिकॉनमध्ये (सेमीकंडक्टर) लाखो ट्रान्झिस्टर असतात.

सेमीकंडक्टर इलेक्ट्रॉनिक्सना कार्य करण्यास आणि कार्यरत करण्यास तसेच गणना करण्यास अनुमती देतात. ज्यामुळे त्यांना आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्ससाठी महत्त्वाचे ठरते.

सेमीकंडक्टर हे डिझाईन आणि उत्पादनासाठी अत्यंत जटिल उत्पादने आहेत. त्यांना संशोधन आणि विकास आणि भांडवली खर्चामध्ये उच्च स्तरावरील गुंतवणूक आवश्यक आहे. उद्योग किती जटिल आहे हे समजून घेण्यासाठी, आम्हाला सेमीकंडक्टर उद्योगाची वॅल्यू चेन समजून घेणे आवश्यक आहे.

 इलेक्ट्रॉनिक डिझाईन ऑटोमेशन (EDA) आणि IP : सेमीकंडक्टर चिप्सचा वापर विविध उद्देशांसाठी केला जातो. आणि त्यांचा अंतिम वापर वेगळा असल्याने, त्यांना उत्पादनानुसार डिझाईन करणे आवश्यक आहे. चिप उत्पादित होण्यापूर्वी, सॉफ्टवेअर चिपचा डिझाईन तयार करते. या ईडीए चिपच्या कामगिरीला परिभाषित करतात. ही ईडीए चिप्सच्या मागे असण्याचा विचार करा.

उदाहरणार्थ, ॲपल ही ईडीए आपल्या चिप्सची डिझाईन्स आहे, जेव्हा चिप्सचे उत्पादन आऊटसोर्स केले जाते. 

या प्रक्रियेसाठी प्रतिभावान अभियंता आणि संशोधन आणि विकासातील मोठ्या गुंतवणूकीची आवश्यकता असल्याने, आम्ही त्यातील प्रतिक्रियेचे नेतृत्व करतो. ईडीए आणि आयपीएस पैकी 74% आमच्यात आधारित आहेत.

ईडीए ला आर&डी-सखोल उपक्रमांची आवश्यकता आहे-इलेक्ट्रॉनिक डिझाईन ऑटोमेशन (ईडीए), मुख्य बौद्धिक संपत्ती (आयपी), चिप डिझाईन आणि प्रगत उत्पादन उपकरणे आणि जागतिक दर्जाचे विद्यापीठे, अभियांत्रिकी प्रतिभा असणे आणि बाजारपेठ आधारित नाविन्यपूर्ण इकोसिस्टीम यामुळे उद्योगाचे नेतृत्व होते. 

बीसीजीच्या अहवालानुसार, ईडीएएसना आर&डीमध्ये त्यांच्या महसूलाच्या 40% ची गुंतवणूक करावी लागेल. ग्राहकांच्या बदलत्या आवश्यकतांमुळे मोठी इन्व्हेस्टमेंट आहे. उदाहरणार्थ, जर तुम्ही एकदा M1 चिपसह मॅकबुक वापरत असाल तर तुम्हाला स्पष्टपणे तुमच्या पुढील लॅपटॉपला M1 पेक्षा चांगली कामगिरी करण्याची इच्छा असेल. या ईडीए मुळे आर&डी मध्ये सतत गुंतवणूक करावी लागेल.

आर&डी क्षमता निर्माण करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात गुंतवणूक आवश्यक असल्याने भारतासाठी या विभागात चिन्हांकन करणे कठीण आहे.

पुढील उत्पादन.

उत्पादन सेमीकंडक्टर किंवा फॅब्रिकेशन युनिट स्थापित करणे हा केवळ काही कंपन्या बंद करू शकतात. केवळ या प्लांटसाठी लाखो इन्व्हेस्टमेंटची आवश्यकता नाही. उत्पादनाची प्रक्रिया गुंतागुंतीची आहे. मॅन्युफॅक्चरिंग सेमीकंडक्टर्समध्ये नॅनोमीटर आकारातील ट्रान्झिस्टर्सना चिपमध्ये फिटिंग करणे समाविष्ट आहे. ही प्रक्रिया खूपच गुंतागुंतीची आहे.

भारत सेमीकंडक्टर उत्पादन हब बनू शकतो का?

सध्या जगातील सर्वात प्रगत सेमीकंडक्टर उत्पादन क्षमता- 10 नॅनोमीटर्सच्या खालील नोड्समध्ये- सध्या केवळ दोन देशांमध्ये दक्षिण कोरिया (8%) आणि ताईवान (92%) मध्ये केंद्रित आहे. बरेच देश उत्पादन केंद्र तयार करण्यास सक्षम नाहीत. भारतासाठी तसेच सेमीकंडक्टर हब होण्यासाठी हा एक दूरचे स्वप्न आहे कारण की:

फॅब्रिकेशन प्रक्रिया जटिल असल्याने सेमीकंडक्टर्सचे उत्पादन अत्यंत कौशल्यपूर्ण कामगार आवश्यक आहे, त्यात 400- 1400 गुंतागुंतीच्या टप्प्यांचा समावेश होतो आणि कमोडिटी केमिकल्स, स्पेशालिटी केमिकल्स तसेच अनेक टप्प्यांमध्ये विविध प्रकारचे प्रोसेसिंग आणि टेस्टिंग उपकरणे आणि साधने आवश्यक आहेत. या प्रक्रियेसाठी, कंपनीला अत्यंत कौशल्यपूर्ण कामगार आवश्यक आहे.

दूषित हवाई कणांमुळे सेमीकंडक्टर चिप्सचे उत्पादन स्वच्छ क्षेत्रात करणे आवश्यक आहे जे इलेक्ट्रॉनिक सर्किट तयार करणाऱ्या सामग्रीच्या गुणधर्मांमध्ये बदल करू शकतात. तुलना करण्यासाठी, सामान्य शहरी भागातील एम्बियंट आऊटडोअर हवामध्ये 0.5 मायक्रॉनचे 35,000,000 कण किंवा प्रत्येक क्यूबिक मीटरसाठी मोठे आकार असतात, तर सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंग त्या आकाराच्या पूर्णपणे शून्य कणांना परवानगी देते.
मोठी भांडवली गुंतवणूक: सेमीकंडक्टर चिप्सच्या उत्पादनासाठी मोठ्या प्रमाणात गुंतवणूक आवश्यक आहे. तसेच, चिपच्या डिझाईन वेगाने बदलल्याने, या कंपन्यांना चिप्स उत्पादन करण्यासाठी नवीन तंत्रज्ञान प्राप्त करण्यात नेहमीच गुंतवणूक करावी लागेल.  

उदाहरणार्थ, उद्योगातील बाजारपेठेतील नेता, टीएसएमसीने जाहीर केले आहे की ते पुढील तीन वर्षांमध्ये त्यांच्या फॅब्रिकेशन प्लांटमध्ये $100 अब्ज गुंतवणूक करेल.

चिप मॅन्युफॅक्चरिंग हा कॅश-हंग्री बिझनेस आहे, ज्यामध्ये दीर्घकाळ ब्रेक इव्हन सायकल आहे आणि त्यामुळे बरेच खेळाडू उद्योगात टिकून राहिले नाहीत. गेल्या 20 वर्षांमध्ये अत्याधुनिक सेमीकंडक्टर उत्पादकांची संख्या 25 पासून ते 3 पर्यंत कमी झाली आहे —टीएसएमसी, सॅमसंग आणि इंटेल. 

सरकार प्रदान करून युनिट्स स्थापित करण्यासाठी खेळाडूला प्रोत्साहित करीत आहे, परंतु एक वेळ प्रोत्साहन त्यांच्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर स्पर्धा करण्यासाठी पुरेसे असू शकत नाही. उद्योगात प्रगती करण्यासाठी आमच्याकडे आर&डी क्षमता, कुशल मनुष्यबळ आणि दीर्घ चक्रे आणि मोठ्या गुंतवणूकीसह गहन खिसे असलेले गुंतवणूकदार असणे आवश्यक आहे.

उद्योगातील त्या खेळाऱ्यांना टप्प्यात प्रोत्साहन देणे आवश्यक आहे कारण सेमीकंडक्टर बिझनेसमधील इन्व्हेस्टमेंटला ब्रेक होण्यासाठी दीर्घकाळ लागतो.