擅長設計芯片的印度為何造不了芯片？

盡管印度在芯片設計和圍繞微芯片設計提供技術服務方面已經積累了深厚專業知識，但印度仍然缺乏制造設施，因為這需要大量投資。盡管印度擁有專注于芯片設計的最先進的研發中心，但印度的無晶圓廠初創公司數量仍然有限。

啟動芯片制造設施所需的投資使印度遠遠落后于中國臺灣和美國等地區。

芯片設計和制造是一項高度資本密集的業務。它要求為企業的蓬勃發展建立發達的生態系統。我們需要巨大的力量來使該行業在印度啟動。從設計到應用工程，我們需要獲得資本，優惠政策和對生態系統的投資。這些目前在印度都不實際。CIEL HR Services董事兼首席執行官Aditya Narayan Mishra表示：“政府必須決定這個行業是否需要促進。”

甚至像BEL這樣的國防PSU，在與Wipro一起設計和開發了一種本地的片上系統（SoC），用于平板電腦和安全電話等應用，但它們都依賴于在國外而不是在在印度進行制造，因為印度沒有所需的設施。

專家說，芯片系統領域有兩個方面：一個是芯片設計方面，另一個是制造方面。印度的設計領域很強大；在網絡，微處理器，模擬芯片設計和存儲器子系統等領域，印度有多家跨國公司，設計中心，服務公司和本地芯片設計公司都在為政府工作。

“用于芯片制造的制造設施平均需要投資80到100億美元。很少有私人投資者愿意投資那么多錢，因為他們首先必須看到這種項目的商業可行性。大多數芯片設計人員都將外包給擁有開發此類芯片的專業知識和規模的第三方制造商，”印度電子和半導體協會（IESA）主席Satya Gupta博士告訴筆者。他補充說，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。

專家表示，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，因為只有它們擁有所需的生態系統和設施。

“我們需要證明印度的初始成本和制造芯片組的數量合理。如果數量巨大，那么可以在印度進行合理的投資，但是零部件制造商將別無選擇，只能從中國大陸和中國臺灣等具有制造設施的地區采購，”FKCCI的主管P.V. Rai說。

構建在芯片設計中提供材料所需的生態系統和制造成本都很高，除非我們能以中國和臺灣的規模進行。

“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，機械，制造，測試，封裝和銷售的生態系統。它是印度尚不存在的完整生態系統。實際上，印度政府曾嘗試一項名為HSMC（印度斯坦半導體制造公司）的計劃，效仿TSMC（臺灣半導體制造公司），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。” Ganesh Suryanarayanan公司的首席技術官說。

印度的芯片設計根基

1958年，德克薩斯公司在班加羅爾建立了一個設計中心，這也為其它跨國信息技術公司來此設點開辟了道路。后來，中央政府把重點國防和通訊研究機構設在該市，形成了以空間技術、電器和通訊設備、飛機制造、汽車等產業為龍頭的一批產業。20世紀80年代以來，班加羅爾的信息技術產業發展迅猛，并以計算機軟件業聞名世界。

全球頂尖的軟件企業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務最多的地方，堪稱“世界辦公室”，其計算機軟件產品遠銷科技發達的美國、日本以及歐盟國家，被譽為“印度硅谷”。

班加羅爾還是世界上最大的芯片設計中心之一。印度的電子產業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等均在班加羅爾設立了研發據點。全球10大無廠半導體設計公司，以及25大半導體供應商中的23家，都在印度開展了大量業務。

在TI服務超過十五年的Samir Patel之前曾在一場會議中表示，全球約有200~400家IC設計服務公司，其中有一半在印度班加羅爾，這主要是因為美國等地的芯片公司在印度的布局。

Google今年也一直在該市建立重要的芯片設計基地。他們已經雇用了至少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擔任高級職位的Rajat Bhargava則負責領導谷歌在當地團隊。

和谷歌一樣，蘋果現在也將在班加羅爾聘請工程師從，加速其芯片設計計劃。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調制解調器業務。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業務的一部分，他們將遷移到蘋果公司并加入其全球硬件工程團隊。

班加羅爾一步一步發展到今天，首先離不開政府強有力的政策支持。第二是完備的人才發展環境。雖然印度半導體產業還處于落后階段，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，卻不乏好的芯片設計人員。大型的國際計算機、互聯網，甚至芯片公司在印度外包基礎的設計工作已經是一個公開的秘密。甚至連高通都把一些偏門的研究業務交給了印度公司。

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

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“科學皇冠上的瑰寶”之美譽的印度理工學院，為全球科技行業輸送了不少人才。就半導體行業中的VLSI和芯片設計的研發能力而言，班加羅爾IISc和印度理工學院孟買分校合作的納米電子學英才中心就有很大助力。

本土芯片難起飛

自2005年以來，印度就已經開始意識到了半導體在未來的發展機會，并決定發展芯片制造業。但由于金融危機等各種影響，該設想以及相關政策均被擱淺。

直到2012年，印度終于重啟了對半導體的投入和扶持。近幾年，不少擁有印度血統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。

早期的印度芯片業新星Cosmic Circuits，是由四位前TI工程經理在2005年共同創立。這家公司是總部位于班加羅爾的模擬混合信號IP供貨商，在2013年5月被Cadence收購。每年銷售的數以百萬的IC上都安裝有Cosmic AMS IP核。

Cosmic共同創辦人之一Ganapathy Subramaniam，由他主導的一項投資案的被投資公司Aura Semiconductor，是一家提供物聯網應用無線IC、時序IC、可攜式音訊IC方案的無晶圓廠半導體公司，創辦人是前任Silicon Labs工程師Srinath Sridharan與Kishore Ganti。

Subramaniam也是另一家總部在班加羅爾的無晶圓廠半導體公司Cirel Systems的董事長，這家公司專長開發混合信號ASIC以及標準化電源管理產品，還有MEMS傳感器前端IC。

還有一家由出身TI的“校友”創辦的Signalchip，總部也在班加羅爾，今年三月，Signalchip推出了首款4G/LTE和5G NR調制解調器芯片組。Signalchip半導體公司發布了SCBM34XX和SCRF34XX / 45XX系列芯片組，代號為“Agumbe”。SCMB3412是一款4G/LTE單芯片調制解調器，包含基帶和收發器。目標客戶是4G和5G調制解調器制造商。

國際大廠的成功，無疑成為了印度芯片初創企業在資本市場最好的背書。

去年在班加羅爾的新創公司Steradian Semiconductor投資了100萬美元，這家公司是由TI與Qualcomm的前任員工共同創辦，他們在GPS與LTE-A技術領域有超過50項專利。

除此之外，還有很多大廠出身的類似案例，2006年成立的軟件定義無線電芯片開發商Saankhya Labs，共同創辦人則曾任職Philips Software、Genesis Microchip (已被ST收購)與Synopsys等公司。

但初創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投資大筆資金的冒險能力。很多初創公司也是舉步維艱，Saankhya Labs就是，該公司聯合創始人兼CEO Parag Naik說，由于缺乏風險資本興趣和硬件及產品公司的資金，印度的芯片市場并沒有真正起飛。

另外一家是Mymo Wireless，這家總部位于班加羅爾的公司是十年前從印度班加羅爾科學研究所孵化出來的，其目標是希望改變印度的微芯片行業，并想成為美國高通的挑戰者。雖然該公司最初獲得了芯片制造方面的專業知識，但芯片制造是一個昂貴的工程，去年公司募集資金竟無風險投資家愿意投資。

除了資金之外，印度芯片戰略最大的障礙，還是實業無法落地。眾所周知，設計和制造在某種程度上需要相輔相成，才能成就一個堅實的半導體產業生態。而班加羅爾的高級人才，都有一個共性是專注于設計。這也體現出一個明顯的劣勢，那就是軟件設計生態與實業的極端不匹配。

基礎建設的落后，大大制約了印度芯片制造業的發展空間。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。當地政府宣稱是擔心廢水廢渣會影響當地的生存環境，但實際原因是這座工廠會給當地脆弱的電力供應帶來無法彌補的空缺。

即使在印度最發達的班加羅爾，穩定供電也只是在計算機產業園里的特殊福利。在城市更廣大的區域，無論是民居還是大型廠房，供電供水都還不能令人滿意。

印度芯片產業的最大缺失：晶圓廠

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

數字時代推動了世界以前所未有的規模消費電子產品。2019年，全球個人計算機，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體芯片才能正常工作，很明顯，這些芯片生產量大的經濟體在增強功能方面受益最大。美國，日本，韓國，中國，新加坡等都是半導體芯片的大型生產國，并且在全球經濟中擁有強大的立足點。

但另一個人口大國印度，卻在當中有所缺失。

盡管印度在芯片設計和電子制造方面做得不錯，但長期以來在印度設立半導體晶圓制造（FAB）部門一直面臨挑戰。這是由于多種因素造成的，當中不僅包括該國缺乏基礎設施和熟練勞動力，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。基于這些原因，英特爾在2014年表示，對在印度開始生產沒有任何興趣。

但該國的私人公司曾試圖在這里建立半導體晶圓廠：

印度工業半導體制造公司（HSMC）是由ST Microelectronics和Silterra Malaysia組成的公司財團，其目標是在古吉拉特邦啟動啟動芯片制造廠，該項目價值300億盧比。但政府于2019年取消了授予HSMC的意向書，原因是該財團無法提交政府要求的建立半導體晶圓制造（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。現在沒有任何私人公司提出啟動此類項目的提議。

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

什么是障礙？

全球有170多家半導體制造廠。每家工廠的成本超過10億美元，很容易達到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了147億美元。而半導體工廠中央部分的要求極其復雜：

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）的機器價格從70萬美元到400萬美元不等，每個晶圓步進機（stepper）的價格也高達五百萬美元。一個工廠需要數百臺機器。

3.這種工廠的資本折舊可以占制造成本的50-80％。

現在，假設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。

而看印度企業的市值，信實工業有限公司（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體行業，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，由于基礎設施差，工人少和電力問題，外國公司無法投資。

顯然，在印度成為半導體芯片制造領域的主導者方面，人才不缺乏。然而，該國一直在努力尋找建立大規模生產所需的晶圓廠的方法。現在，隨著對電子產品需求的增長，印度已成為半導體芯片的大型凈進口國。

實際上，專家說，印度在半導體進口上的支出比在石油上的支出更多。減少對芯片進口的依賴的方法是在國內建立半導體制造部門。在這里，政府需要確保有適當的基礎設施并進行投資，以便可以創建可擴展的制造部門。我們還需要審視中國在半導體制造領域的成功經驗并吸取教訓。