印度要發(fā)力半導(dǎo)體已經(jīng)不是什么新聞,但正如之前很多的報道里說的一樣,印度在制造方面的落后是制約他們半導(dǎo)體發(fā)展的關(guān)鍵。而現(xiàn)在,他們又開始了新一輪的嘗試。
據(jù)報道,印度技術(shù)學(xué)院(IIT)的研究人員成功地啟動了本地制造的微處理器“ MOUSHIK”。它是一種處理器兼“片上系統(tǒng)”,可滿足快速增長的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的需求,這顆芯片也是“數(shù)字印度智能城市”計劃的組成部分。
IIT-Madras星期四表示,“ MOUSHIK”是本地RISC-V微處理器,是SHAKTI系列的第三款芯片,所有這些芯片都是由中心概念化和開發(fā)的,并且是“硅技術(shù)的首次成功”。
據(jù)該研究所稱,“ MOUSHIK”可用于智能卡,信用卡,ID卡,借記卡,地鐵旅行卡和駕駛執(zhí)照的現(xiàn)場應(yīng)用。除辦公管理系統(tǒng)(包括考勤,監(jiān)控攝像頭和安全鎖),個性化的健康管理系統(tǒng),消費類電子產(chǎn)品(包括但不限于洗衣機和水泵監(jiān)控系統(tǒng))之外,它還可以用于電子投票機(EVM)。
IIT-Madras計算機科學(xué)與工程系可重構(gòu)智能系統(tǒng)工程(RISE)小組的Kamakoti Veezhinathan教授詳細(xì)闡述了“ MOUSHIK”背后的流程,他說:“制造微處理器涉及三個步驟,即設(shè)計,制造和后硅( post-silicon)啟動。MOUSHIK的所有三個流程均在印度進行,這說明了數(shù)字設(shè)計產(chǎn)品化中的” Atma Nirbhar“生態(tài)系統(tǒng)。”
“微處理器的設(shè)計,主板印刷電路板的設(shè)計,組裝和后硅啟動是在IIT-Madras完成的。代工廠特定的后端設(shè)計和制造是在昌迪加爾的印度空間研究組織(ISRO)半導(dǎo)體實驗室進行的,而該主板的制造則在班加羅爾進行。Shakthi MOUSHIK SOC將構(gòu)成本地開發(fā)的主板” Ardonyx 1.0“的核心。” Kamakoti教授說。
延伸閱讀:印度的半導(dǎo)體制造野心
從本世紀(jì)初開始,印度便謀劃打造一個Fab,當(dāng)中并進行了多次嘗試。但知道現(xiàn)在,他們都沒有建造好一個能夠商業(yè)化運營的晶圓代工廠。
近年來,印度在許多其他與電子產(chǎn)品有關(guān)的領(lǐng)域取得了長足的進步,特別是與手機有關(guān)的領(lǐng)域。眾多知名品牌在印度設(shè)立了組裝,測試,標(biāo)記或包裝(通常稱為ATMP)部門,并且有望繼續(xù)增長。
但是,在大規(guī)模生產(chǎn)單片集成電路(通常稱為IC或簡稱為芯片)的半導(dǎo)體制造廠(fab)方面,印度依然是幾近一窮二白。盡管在2011年制定的國家電子政策中的第二個議程項目是“建立半導(dǎo)體晶圓制造設(shè)施”,但對他們來說,這仍然是一個問題。
雖然ISRO在Chandigarh擁有的半導(dǎo)體實驗室(SCL),這里具有200mm尺寸的硅晶圓處理能力和180nm技術(shù)節(jié)點,雖然這對于模擬(RF)芯片來說,并不是真的過時。但據(jù)我們所知,SCL的產(chǎn)量有限,也許主要是為了滿足ISRO的需求。此外,對于數(shù)字芯片,技術(shù)已更快地擴展到10nm以內(nèi)。
顯然,印度缺乏商業(yè)半導(dǎo)體工廠,而在這一方面,他們落后中國和馬來西亞近二十年,與中國臺灣,新加坡,美國和許多歐洲國家等地區(qū)和國家相比,也差距巨大,這足以為給政府提供理由其做點什么。
據(jù)觀察,先前在印度建立晶圓廠的嘗試(失?。┲锌赡苡?兩個共同因素。
一個很可能是,馬車放在了馬的前面。
第二,除了以免稅和其他與基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的支持形式的激勵措施的可能性外,沒有提供任何現(xiàn)金。
在這種背景下,聯(lián)盟部長Ravi Shankar Prasad)NITI Aayog(印度政策智囊團)首席執(zhí)行官Amitabh Kant于2020年6月2日宣布了三個計劃,這似乎與眾不同。本文將通過可能在印度興建的可能投資15至20億美元的半導(dǎo)體晶圓廠的角度來審視這些計劃。
政府不僅嘗試以基礎(chǔ)設(shè)施支持的形式更好地定義和量化外圍的sops(通過名為EMC2.0的計劃),而且實際上它通過圖個稱為“SPECS”的計劃提供了高達25%的資本支出(資本支出)補償。
同一天宣布的第三個計劃,生產(chǎn)關(guān)聯(lián)獎勵計劃(PLI)覆蓋40,951千萬印度盧比(合55億美元),可能無法使印度的一家純晶圓代工廠直接受益,因為該計劃將以2019-20年度的生產(chǎn)或投資為基礎(chǔ)。但擁有晶圓廠和產(chǎn)品的“集成設(shè)備制造商”也許會受益。(詳細(xì)細(xì)節(jié)點擊以下鏈接: https://pli.ifciltd.com/docs/PLI%20Guidelines%2001.06.2020.pdf )
擁有ATPM部門和小型零件制造商的制造商可能會受益。但是,本文將其分析限于半導(dǎo)體芯片(或晶圓)制造設(shè)施?,F(xiàn)在已經(jīng)將現(xiàn)有的“電子制造集群”(EMC)方案修改為EMC2.0,(詳細(xì)細(xì)節(jié)點擊鏈接:https://news4masses.com/wp-content/uploads/2020/06/Modified_EMC-2.0-Scheme_n4m.pdf )
據(jù)報道,這些金融幫助是提供給EMC項目,也就是所謂的CFC。對于CFC,應(yīng)該至少有5個電子制造單位被標(biāo)識為該設(shè)施的用戶。
鑒于晶圓廠是一筆巨大的投資(至少有1200億盧比或15億美元,較新的技術(shù)節(jié)點,總體上來說成本較高),如果該領(lǐng)域的五家大型企業(yè)想聚在一起,CFC實際上可能是前進的方向,確定一個“common minimum program”,換句話說,一個“最佳點”,這可能是所有人可能共有的技術(shù)節(jié)點或設(shè)備。
即使在進行大量投資之后,在激烈的競爭和爭取利潤的世界中,也可能說起來容易做起來難,但是在半導(dǎo)體世界中,即使在“競爭對手”之間,這樣的合作也并不罕見。
對EMC項目本身,財政援助似乎是最具吸引力的。據(jù)方案,每100英畝土地的上限為7億盧比。對于較大的地區(qū),按比例分配上限,每個項目的援助不得超過35億盧比。
由此看來,該計劃本著鼓勵印度各州之間健康競爭的精神,呼吁州政府為PSU提供“進一步援助”。更重要的是,我們談?wù)摰氖峭恋睾推渌问降闹С?,這些支持通常屬于州政府的職責(zé)范圍。
在這三個方案中,“半導(dǎo)體”一詞出現(xiàn)在第三個方案中,即“促進電子元件和半導(dǎo)體制造或SPECS的制造方案”,有關(guān)詳細(xì)信息,請閱讀鏈接 ( https://news4masses.com/wp-content/uploads/2020/06/2020-05-31-SPECS-Guidelines.pdf )
大多數(shù)代工廠都購買晶圓,但顯然政府似乎已經(jīng)放棄了這樣的想法:讓后者在印度缺席并不會阻止前者的可能性,這與“為世界制造印度”的思維過程一致。這可能會鼓舞一些具有未來主義眼光的人去思考硅以外的東西,也去思考其他材料或硅的變體。
印度的一流工程學(xué)院擁有強大的材料科學(xué)部門,盡管了解不太成熟的材料的工業(yè)需求通常很困難,但預(yù)測同樣更難。
對于所有類別,資本支出的25%報銷都是大新聞,資本支出包括工廠,機械,設(shè)備,相關(guān)公用事業(yè),研發(fā)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓。
晶圓廠中的大多數(shù)設(shè)備耗資數(shù)億美元。晶圓廠將需要大量投資進行研發(fā)。而且必須從其他地方的現(xiàn)有晶圓廠進行技術(shù)轉(zhuǎn)讓。
考慮到即使與現(xiàn)有工廠相比,數(shù)百種設(shè)備中只有一種設(shè)備的規(guī)格差異也將需要徹底的技術(shù)重新認(rèn)證,因此這將花費很多。反過來,這將涉及人力成本,并且將處理大量測試晶圓并檢查其良率和可靠性。
但是,有關(guān)“只有20%的翻新設(shè)備將被視為合格”的條款可能會成為某些人的沮喪因素。
第4.2.4節(jié)指出,按照“危險廢物和其他廢物”規(guī)則,翻新后的設(shè)備的最小剩余壽命應(yīng)為5年-政府很可能會試圖確保印度不會成為此類設(shè)備的垃圾場。
然而,在半導(dǎo)體世界中,使用壽命長達20甚至30年的翻新設(shè)備并不少見。
實際上,如果某些條款對于生產(chǎn)F和G類的設(shè)備更靈活或更可商談,那么將大部分生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到先進技術(shù)節(jié)點的代工廠很可能會發(fā)現(xiàn)該方案更具吸引力。貨物,或至少針對其新版本的價格高于特定閾值金額的特定設(shè)備,由項目管理機構(gòu)(PMA)決定。
還不清楚政府會如何分配這3,285千萬盧比的資金;例如,如果有一個熱心的有關(guān)方面,每個方面都在尋求數(shù)以十億計的報銷。但是,這種“充裕的問題”很可能是政府很樂意處理的事情,而不是沒有人提出一個成熟的工廠的可能性。
對不間斷和不波動的電力,廢物管理工廠,良好的化學(xué)品供應(yīng)鏈,零件,零配件的可用性以及反應(yīng)性和預(yù)防性維護的專門知識等的需求應(yīng)被視為機遇而不是挑戰(zhàn)。好的商業(yè)模式可能是在CFC下為這些設(shè)施建立獨立的部門,這些部門可以自己產(chǎn)生利潤。
由于晶圓廠需要高度的自動化,因此機器人技術(shù)可能會成為更大的難題。硅片通常通過輸送機的高架系統(tǒng)從一個設(shè)備移動到另一設(shè)備。
確實,向前邁出了一步-目前,像機器學(xué)習(xí)和人工智能這樣的“熱門”領(lǐng)域在晶圓廠中的范圍也很大。
舉個例子,生產(chǎn)線運行時通常需要實時調(diào)整設(shè)備,因為即使過程中成千上萬的復(fù)雜步驟之一所用設(shè)備的性能發(fā)生微小變化,也會使最終芯片完全無用……為此,確實將需要軟件和自動化技能,而印度擁有大量技能。
實際上,世界各地的一些晶圓廠已經(jīng)在印度設(shè)有支持團隊。
因此,晶圓廠本身可能不會創(chuàng)造出巨大的工作機會,但是有了支持它所需的所有外圍設(shè)備,將會有很多。最重要的是,它將為未來的發(fā)展創(chuàng)造一個生態(tài)系統(tǒng),盡管聽起來可能很可笑,但如果采取正確的方法,世界一流的設(shè)施甚至可能會吸引國內(nèi)的“工業(yè)學(xué)習(xí)”型旅游業(yè)。
由此可見,好消息是,印度政府終于提出要做一些具體的事情。壞消息可能是,鑒于不斷變化和充滿挑戰(zhàn)的經(jīng)濟形勢,盡管有一些可能的調(diào)整,但在很長的一段時間內(nèi),這可能是本屆政府或任何未來政府可以提供的最佳方案。
印度擁有豐富的投資者,因此在印度或國外,也有成千上萬直接或間接與半導(dǎo)體晶圓廠相關(guān)的印度人。他們當(dāng)中有些人可能邁出了一步,幫助他們團結(jié)一致,永久改變了印度的電子地圖。