為何印度擅長芯片設(shè)計卻不自己制造芯片

盡管印度在芯片設(shè)計和圍繞微芯片設(shè)計提供技術(shù)服務(wù)方面已經(jīng)積累了深厚專業(yè)知識，但仍然缺乏制造設(shè)施，因?yàn)檫@需要大量投資。印度擁有專注于芯片設(shè)計的最先進(jìn)的研發(fā)中心，而印度的無晶圓廠初創(chuàng)公司數(shù)量仍然有限。

啟動芯片制造設(shè)施所需的投資使印度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于中國臺灣和美國等地區(qū)。

芯片設(shè)計和制造是一項(xiàng)高度資本密集的業(yè)務(wù)。它要求為企業(yè)的蓬勃發(fā)展建立發(fā)達(dá)的生態(tài)系統(tǒng)。我們需要巨大的力量來使該行業(yè)在印度啟動。從設(shè)計到應(yīng)用工程，我們需要獲得資本，優(yōu)惠政策和對生態(tài)系統(tǒng)的投資。這些目前在印度都不實(shí)際。CIEL HR Services董事兼首席執(zhí)行官Aditya Narayan Mishra表示：“政府必須決定這個行業(yè)是否需要促進(jìn)?！?/p>

甚至像BEL這樣的國防PSU，在與Wipro一起設(shè)計和開發(fā)了一種本地的片上系統(tǒng)（SoC），用于平板電腦和安全電話等應(yīng)用，但它們都依賴于在國外而不是在在印度進(jìn)行制造，因?yàn)橛《葲]有所需的設(shè)施。

專家說，芯片系統(tǒng)領(lǐng)域有兩個方面：一個是芯片設(shè)計方面，另一個是制造方面。印度的設(shè)計領(lǐng)域很強(qiáng)大；在網(wǎng)絡(luò)，微處理器，模擬芯片設(shè)計和存儲器子系統(tǒng)等領(lǐng)域，印度有多家跨國公司，設(shè)計中心，服務(wù)公司和本地芯片設(shè)計公司都在為政府工作。

“用于芯片制造的制造設(shè)施平均需要投資80到100億美元。很少有私人投資者愿意投資那么多錢，因?yàn)樗麄兪紫缺仨毧吹竭@種項(xiàng)目的商業(yè)可行性。大多數(shù)芯片設(shè)計人員都將外包給擁有開發(fā)此類芯片的專業(yè)知識和規(guī)模的第三方制造商，”印度電子和半導(dǎo)體協(xié)會（IESA）主席Satya Gupta博士說。他補(bǔ)充道，盡管政府一再提出針對芯片制造的新政策和激勵措施，但這仍然需要時間。

盡管印度希望降低對中國等國家的依賴，但他們的很多芯片制造都不得不在中國大陸和中國臺灣等地方完成，因?yàn)橹挥兴鼈儞碛兴璧纳鷳B(tài)系統(tǒng)和設(shè)施。

Ganesh Suryanarayanan公司的首席技術(shù)官說：“在過去的幾十年中，中國大陸和臺灣的公司在政府的大力支持下，建立了一個包括材料，機(jī)械，制造，測試，封裝和銷售的生態(tài)系統(tǒng)。它是印度尚不存在的完整生態(tài)系統(tǒng)。實(shí)際上，印度政府曾嘗試一項(xiàng)名為HSMC（印度斯坦半導(dǎo)體制造公司）的計劃，效仿TSMC（臺灣半導(dǎo)體制造公司），但由于需要大量的初期投資和延遲的投資回報，該計劃并未取得成功?！?/p>

01

印度的芯片設(shè)計根基

1958年，德克薩斯公司在班加羅爾建立了一個設(shè)計中心，這也為其它跨國信息技術(shù)公司來此設(shè)點(diǎn)開辟了道路。后來，中央政府把重點(diǎn)國防和通訊研究機(jī)構(gòu)設(shè)在該市，形成了以空間技術(shù)、電器和通訊設(shè)備、飛機(jī)制造、汽車等產(chǎn)業(yè)為龍頭的一批產(chǎn)業(yè)。20世紀(jì)80年代以來，班加羅爾的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，并以計算機(jī)軟件業(yè)聞名世界。

全球頂尖的軟件企業(yè)都開始落戶班加羅爾，如微軟、UBI、西門子、索尼、東芝、飛利浦、摩托羅拉等等，還有華為，1999年，印度班加羅爾華為研發(fā)中心正式成立。班加羅爾儼然已成為承辦全球范圍的軟件外包業(yè)務(wù)最多的地方，堪稱“世界辦公室”，其計算機(jī)軟件產(chǎn)品遠(yuǎn)銷科技發(fā)達(dá)的美國、日本以及歐盟國家，被譽(yù)為“印度硅谷”。

班加羅爾還是世界上最大的芯片設(shè)計中心之一。印度的電子產(chǎn)業(yè)主要分布于北部的新德里和位于南部的班加羅爾，班加羅爾向來有“印度硅谷”之稱，國際大廠如Intel、IBM、Microsoft、Google等均在班加羅爾設(shè)立了研發(fā)據(jù)點(diǎn)。全球10大無廠半導(dǎo)體設(shè)計公司，以及25大半導(dǎo)體供應(yīng)商中的23家，都在印度開展了大量業(yè)務(wù)。

在TI服務(wù)超過十五年的Samir Patel之前曾在一場會議中表示，全球約有200~400家IC設(shè)計服務(wù)公司，其中有一半在印度班加羅爾，這主要是因?yàn)槊绹鹊氐男酒驹谟《鹊牟季帧?/p>

Google今年也一直在該市建立重要的芯片設(shè)計基地。他們已經(jīng)雇用了至少80名來自英特爾，高通和Nvidia等公司的工程師。其中曾在Broadcom和Intel擔(dān)任高級職位的Rajat Bhargava則負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)谷歌在當(dāng)?shù)貓F(tuán)隊(duì)。

和谷歌一樣，蘋果現(xiàn)在也將在班加羅爾聘請工程師從，加速其芯片設(shè)計計劃。在今年7月份，蘋果斥資10億美元收購了英特爾的智能手機(jī)調(diào)制解調(diào)器業(yè)務(wù)。消息人士告訴記者，位于班加羅爾的近160位英特爾工程師是這項(xiàng)業(yè)務(wù)的一部分，他們將遷移到蘋果公司并加入其全球硬件工程團(tuán)隊(duì)。

班加羅爾一步一步發(fā)展到今天，首先離不開政府強(qiáng)有力的政策支持。第二是完備的人才發(fā)展環(huán)境。雖然印度半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)還處于落后階段，但其背后的龐大的人才力量，卻不可小覷。

印度熟練技工奇缺，卻不乏好的芯片設(shè)計人員。大型的國際計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)，甚至芯片公司在印度外包基礎(chǔ)的設(shè)計工作已經(jīng)是一個公開的秘密。甚至連高通都把一些偏門的研究業(yè)務(wù)交給了印度公司。

過去20年，ARM、高通、英特爾、Cadence和德州儀器等許多全球半導(dǎo)體公司都在印度建立了設(shè)計和軟件開發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施，這批研究中心主要集中在班加羅爾、金奈、浦那等印度開發(fā)程度較高的城市，幫助培養(yǎng)了一批熟悉芯片開發(fā)的關(guān)鍵人才。

除了一大批功成名就的印度裔高管，印度對于新一代的人才同樣重視。有印度“科學(xué)皇冠上的瑰寶”之美譽(yù)的印度理工學(xué)院，為全球科技行業(yè)輸送了不少人才。就半導(dǎo)體行業(yè)中的VLSI和芯片設(shè)計的研發(fā)能力而言，班加羅爾IISc和印度理工學(xué)院孟買分校合作的納米電子學(xué)英才中心就有很大助力。

02

本土芯片難起飛

自2005年以來，印度就已經(jīng)開始意識到了半導(dǎo)體在未來的發(fā)展機(jī)會，并決定發(fā)展芯片制造業(yè)。但由于金融危機(jī)等各種影響，該設(shè)想以及相關(guān)政策均被擱淺。

直到2012年，印度終于重啟了對半導(dǎo)體的投入和扶持。近幾年，不少擁有印度血統(tǒng)的芯片公司冒了出來，但他們背后幾乎都有著來自硅谷的身影。

但初創(chuàng)公司也面臨著資金流斷裂的問題，再加上印度人缺乏在較長時間內(nèi)投資大筆資金的冒險能力。很多初創(chuàng)公司也是舉步維艱，Saankhya Labs就是，該公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO Parag Naik說，由于缺乏風(fēng)險資本興趣和硬件及產(chǎn)品公司的資金，印度的芯片市場并沒有真正起飛。

Mymo Wireless，這家公司總部位于班加羅爾的公司是十年前從印度班加羅爾科學(xué)研究所孵化出來的，其目標(biāo)是希望改變印度的微芯片行業(yè)，并想成為美國高通的挑戰(zhàn)者。雖然該公司最初獲得了芯片制造方面的專業(yè)知識，但芯片制造是一個昂貴的工程，去年公司募集資金竟無風(fēng)險投資家愿意投資。

除了資金之外，印度芯片戰(zhàn)略最大的障礙，還是實(shí)業(yè)無法落地。眾所周知，設(shè)計和制造在某種程度上需要相輔相成，才能成就一個堅(jiān)實(shí)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)。而班加羅爾的高級人才，都有一個共性是專注于設(shè)計。這也體現(xiàn)出一個明顯的劣勢，那就是軟件設(shè)計生態(tài)與實(shí)業(yè)的極端不匹配。

基礎(chǔ)建設(shè)的落后，大大制約了印度芯片制造業(yè)的發(fā)展空間。2013年，印度硅谷班加羅爾所在的卡納塔克邦拒絕了一家芯片制造商的辦廠申請。當(dāng)?shù)卣Q是擔(dān)心廢水廢渣會影響當(dāng)?shù)氐纳姝h(huán)境，但實(shí)際原因是這座工廠會給當(dāng)?shù)卮嗳醯碾娏?yīng)帶來無法彌補(bǔ)的空缺。

即使在印度最發(fā)達(dá)的班加羅爾，穩(wěn)定供電也只是在計算機(jī)產(chǎn)業(yè)園里的特殊福利。在城市更廣大的區(qū)域，無論是民居還是大型廠房，供電供水都還不能令人滿意。

03

印度芯片產(chǎn)業(yè)的最大缺失：晶圓廠

盡管印度在芯片設(shè)計和電子制造方面做得不錯，但長期以來在設(shè)置半導(dǎo)體晶圓制造（FAB）裝置方面一直面臨挑戰(zhàn)。

數(shù)字時代推動了世界以前所未有的規(guī)模消費(fèi)電子產(chǎn)品。2019年，全球個人計算機(jī)，平板電腦和移動電話的出貨量總計22億部。所有這些小工具都需要半導(dǎo)體芯片才能正常工作，很明顯，這些芯片生產(chǎn)量大的經(jīng)濟(jì)體在增強(qiáng)功能方面受益最大。美國，日本，韓國，中國，新加坡等都是半導(dǎo)體芯片的大型生產(chǎn)國，并且在全球經(jīng)濟(jì)中擁有強(qiáng)大的立足點(diǎn)。

但另一個人口大國印度，卻在當(dāng)中有所缺失。

盡管印度在芯片設(shè)計和電子制造方面做得不錯，但長期以來在印度設(shè)立半導(dǎo)體晶圓制造（FAB）部門一直面臨挑戰(zhàn)。這是由于多種因素造成的，當(dāng)中不僅包括該國缺乏基礎(chǔ)設(shè)施和熟練勞動力，另外與中國和越南等鄰國競爭也很困難，這些鄰國由于具有更高的成本效益而成為全球芯片制造商的首選目的地?；谶@些原因，英特爾在2014年表示，對在印度開始生產(chǎn)沒有任何興趣。

但該國的私人公司曾試圖在這里建立半導(dǎo)體晶圓廠：

印度工業(yè)半導(dǎo)體制造公司（HSMC）是由ST Microelectronics和Silterra Malaysia組成的公司財團(tuán)，其目標(biāo)是在古吉拉特邦啟動啟動芯片制造廠，該項(xiàng)目價值300億盧比。但政府于2019年取消了授予HSMC的意向書，原因是該財團(tuán)無法提交政府要求的建立半導(dǎo)體晶圓制造（FAB）部門所需的文件。雖然HSMC得到了AMD的支持，并且還從總部位于孟買的Next Orbit Ventures獲得了70億盧比的資金?，F(xiàn)在沒有任何私人公司提出啟動此類項(xiàng)目的提議。

然后是由Jaiprakash Associates牽頭的另一個財團(tuán)，該財團(tuán)與IBM和以色列的Tower Semiconductor合作，開始在UP進(jìn)行芯片制造。2016年，負(fù)債累累的Jaiprakash（JP）Associates撤出了340億盧比的資金。如果政府批準(zhǔn)的僅有兩個私營部門財團(tuán)無法在該國建立大規(guī)模芯片制造廠，那么這肯定是一個糟糕的指標(biāo)，這也說明了印度在這一領(lǐng)域落后的原因。

04

什么是障礙？

全球有170多家半導(dǎo)體制造廠。每家工廠的成本超過10億美元，很容易達(dá)到3-4億美元。舉個例子，2014年，三星在其新的存儲芯片工廠上花費(fèi)了147億美元。而半導(dǎo)體工廠中央部分的要求極其復(fù)雜：

1.公司必須消除所有粉塵，溫度和濕度的控制，以減少靜電，減少振動。

2.用于不同工藝（例如光刻，蝕刻，清潔，摻雜和切塊）的機(jī)器價格從70萬美元到400萬美元不等，每個晶圓步進(jìn)機(jī)（stepper）的價格也高達(dá)五百萬美元。一個工廠需要數(shù)百臺機(jī)器。

3.這種工廠的資本折舊可以占制造成本的50-80％。

現(xiàn)在，假設(shè)印度想建造這種工廠。顯然，第一家工廠的最低成本為147億美元（與三星相同）= 10,06,14,15,00,000 INR = 1000億印度盧比。

而看印度企業(yè)的市值，信實(shí)工業(yè)有限公司（RIL）是排名最高的印度公司，也僅僅值712億美元；SBI的總權(quán)益為320億美元。印度石油的總收入為610億美元。

而對于美國整個半導(dǎo)體行業(yè)，潔凈室的電力需求估計為3500 MW，每年的消耗量超過15,000吉瓦時。

不惜任何代價。沒有印度公司可以冒險。此外，由于基礎(chǔ)設(shè)施差，工人少和電力問題，外國公司無法投資。

顯然，在印度成為半導(dǎo)體芯片制造領(lǐng)域的主導(dǎo)者方面，人才不缺乏。然而，該國一直在努力尋找建立大規(guī)模生產(chǎn)所需的晶圓廠的方法?，F(xiàn)在，隨著對電子產(chǎn)品需求的增長，印度已成為半導(dǎo)體芯片的大型凈進(jìn)口國。

實(shí)際上，印度在半導(dǎo)體進(jìn)口上的支出比在石油上的支出更多。減少對芯片進(jìn)口的依賴的方法是在國內(nèi)建立半導(dǎo)體制造部門。在這里，政府需要確保有適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)設(shè)施并進(jìn)行投資，以便可以創(chuàng)建可擴(kuò)展的制造部門。

原文標(biāo)題：擅長設(shè)計芯片的印度為何造不了芯片？

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