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印度芯事
来源:admin 时间:2019-07-25 浏览次数:

去年以来,从中兴的10亿美元天价罚单,到华为面对“八门金锁”的终极封杀负重奋起、赢得柳暗花明的转机,自主可控的处理器和操作系统,其重要性在持续曝光中逐渐被妇孺皆知。

除了中国,试图杀出垄断围城、拿回自主权的还有印度。

本月,印度理工学院(IIT)Madras 为其首颗自研处理器“Shakti”发布了SDK。该处理器基于开源的RISC-V指令集架构,由印度电子和信息技术部资助。根据IIT的说法,开发版也将很快发布。

有分析人士认为,拥有RISC-V架构的印度处理器,结构开源简单,扩展性良好,能耗表现相当亮眼,已经具备大量的商用价值,很适合未来基于5G网络云计算的手机和电脑使用,其进展值得期待。

印度的这颗自主“芯”,早在2011年就已启动。如今,印度和中国、欧盟一样,都表现出对自主处理器的渴望和雄心,试图冲决美国制造商的罗网。

一直在追赶

1991年,印度的外汇开始极为紧张,对进口的限制激增。而首先受到波及的就是对社会经济影响较不明显、较为滞后的芯片产业。当时印度中止了大量与美国、日本、台湾进行的芯片外贸,结果激怒了这些出口方,资本和技术大量撤出印度。

在1998年的“非法”核试验之后,美国又对印度实施了制裁,禁止几乎一切高科技产品进入印度,其中也包括芯片和相关技术。

近年以来,电子产业成为印度增长最快的产业之一,主要依靠信息技术、消费类电子产品及电信等重点产业拉动增长。据估计,产业价值到2020年将增长至4000亿美元。市场在2012-2020年间的复合增长速率达到了每年24.4%。

印度电子市场的需求,也势必会带动半导体产品的发展。自2005年以来,印度就已经开始意识到了半导体在未来的发展机会,并决定发展芯片制造业。但由于金融危机等各种影响,该设想以及相关政策均被搁浅。

直到2012年,印度终于重启了对半导体的投入和扶持。

印度的电子政策(M-SIPS)于2012年公布。该政策涵盖各类电子产业部门,包含电子零组件及半导体、国防电子、车用电子、产业电子、战略电子等,规划设立的200个电子制造业聚落(EMC)。

其目标是到2025年,国内制造业将实现4000亿美元的营业额,为整个价值链建立集群,直接或以其他方式雇用超过1亿人口,实现32%的增长率。

在2017-18的预算中,印度政府将改良特别奖励计划(M-SIPS)和电子发展基金(EDF)等奖励计划的拨款增加至74.5亿卢比(1.11亿美元),用来推动半导体以及电子制造业的发展。

2018年4月,正当中兴因为美国政府的禁售令焦头烂额之际,印度政府悄悄地开始了服务于大国崛起战略的芯片战略。印度电子工业部计划在每一个邦都建立一个特大经济特区,主要服务于印度的电子制造业。更准确地说,是芯片制造业。

最值得注意的是,该计划希望印度能在2020年实现芯片完全国产化,实现技术自主,这充分说明,印度已经意识到了芯片自主化对于印度崛起和国家安全的重要性。

印度芯事

2018年下半年,印度电子和半导体协会(IESA)又成立了一个面向无晶圆半导体创业公司的加速器,名为“半导体无晶圆加速器实验室(SFAL)”。IESA希望在国内为能源计量表、LED照明、智能卡、农村宽带、物联网解决方案等产品设计芯片。

IESA加速器计划在未来三年加速20家创业公司,在未来五年一共加速50家左右公司。卡纳塔克邦政府已经给这个加速器投资2.15亿卢比,五年内一共将投资5.6亿卢比。该加速器将配备必要的设备,帮助创业公司获得半导体领域里的知识产权。

今年2月,印度公布了一项新政策,为出口和包括半导体设施在内的高科技项目提供特殊激励。该政策的主旨是无晶圆厂芯片设计和战略电子研发能力,包括医药、汽车和电力领域。

有报道称,印度政府打算在印度半岛建造两座晶圆厂。根据印度当地媒体报道,JP的晶圆厂预计耗资约40亿美元,将拥有以先进CMOS制造300mm晶圆以及每月4万片初制晶圆的能力。该计划原本打算由Tower负责晶圆厂整体营运,IBM提供CMOS工艺技术。

该晶圆厂将先从90、65与45nm CMOS节点开始,再逐步进展至28nm CMOS与22nm节点,尽管仍落后于当今最先进的芯片制造技术,但可提供作为物联网(IoT)应用。

根据IESA在2018年Vision Summit上发布的报告,到2025年,印度半导体元件市场预计将实现大幅增长(增至323.5亿美元),2018年到2025年的复合年增长率将达10.1%。

而科技咨询公司Gartner的初步研究显示,2018年全球半导体行业总收入为4767亿美元,较2017年增长13.4%。

多点开花:功夫不负有心人

正如中国芯片制造业在改革开放之初经历过“失去的十年”,印度在落实激励电子制造业的大方针时,也曾将注入的资金东一榔头西一棒槌地在产业链和研发环节流转。每一个环节都分到了一点钱,却都不足以支撑其出现质的飞跃。

但在近几年的改进之后,印度人却集中优势兵力做出了相当的成果。

像前文提到的IESA就已经迈出了几小步,将大力促进无晶圆厂半导体初创企业的发展。IESA主席Rajesh Ram Mishra表示,这些初创企业将有助于建立一个关键群体,推动下一波公司的诞生。

他还称,已经有几家公司已经制造出小型芯片,这些芯片可以用于机顶盒和使用物联网的解决方案。

例如,总部位于班加罗尔的芯片公司Cirel Systems设计了一种小型芯片,用于跨国公司制造的平板电脑中使用的数字笔,Mishra说,该公司已经生产了大约4-5百万片这种芯片。

在今年早些时候,班加罗尔的半导体产品公司Signalchip推出了一系列名为“Agumbe”(以卡纳塔克邦Shivamogga区的一个村庄的名字命名)的芯片,目标客户是4G和5G调制解调器制造商。

这是印度首款用于4G/ 5G连接的半导体芯片。Sigalchip正在进军4G/LTE(长期演进)和5G-NR(新无线电)产品市场,由Zoho公司及其创始人兼首席执行官Sridhar Vembu提供资金。

此外,主要由政府资助的学术界正在开发核心技术,尤其是在由英特尔、AMD和ARM等跨国公司主导的微处理领域。

今年早些时候,印度理工学院孟买分校(IIT Bombay)的一个团队发布了一款完全由印度自主研发的芯片AJIT,该芯片正在测试用于为印度自己的卫星导航系统NAVIC开发的GPS接收器。

印度理工学院电子工程教授Madhav Desai说:“如果NAVIC获得成功,将有2-3家公司热衷于将其商业化。我们会在2020年6月开始商业生产。鉴于这项技术起源于本土,人们必将对此有足够的兴趣。”

在本文开头提到的印度理工学院马德拉斯分校(IIT Madras),微处理器程序Shakti也在全力开发中。Shakti由计算机科学与工程系教授Kamakoti Veezhinathan领导,旨在减少对外国计算资源的依赖,降低网络攻击的风险。

在浦那,由政府资助的研究机构“高级计算发展中心(C-DAC)”正在设计印度的64位四核微处理器以及每秒10亿次计算能力的超大规模计算系统。C-DAC还在开发一系列用于图像处理和智能电能表的处理器,旨在为一系列应用开发本土解决方案。

C-DAC总干事Hemant Darbari在接受媒体采访时表示,“我们正在努力在2022年前为百亿亿次计算准备一个可行的架构。这将带来许多颠覆性的技术。”

根据电子和信息技术部(DeitY)的数据,印度每年有近2,000个芯片被设计,超过20,000名工程师正在研究芯片设计和验证的各个方面。政府非常重视在印度开发ESDM生态系统。在印度设立电子制造单位有几项补贴和其他奖励措施。

Signalchip创始人兼首席执行官Himamshu Khasnis表示,印度发展自主设计和开发芯片的能力至关重要,因为无线通信已成为印度经济和战略利益不可或缺的一部分。

怎么做到的?

印度半导体产业还处于落后阶段,但其背后的庞大的人才力量,却不可小觑。

除了一大票功成名就的印度裔高管,印度对于新一代的人才同样重视。有印度“科学皇冠上的瑰宝”之美誉的印度理工学院,为全球科技行业输送了不少人才。就半导体行业中的VLSI和芯片设计的研发能力而言,班加罗尔IISc和印度理工学院孟买分校合作的纳米电子学英才中心就很突出。

印度的电子产业主要分布于北方的新德里和位于南部的班加罗尔,班加罗尔向来有“印度硅谷”之称,国际大厂如Intel、IBM、Microsoft、Google等,皆于班加罗尔设立研发据点。

除此之外,这两地也吸引了很多半导体厂商前来投资。这其中,就包括英飞凌和曾经的飞思卡尔。近期,Google正为其印度的芯片部门大举招聘,他们将致力于在终端设备的机器学习等领域研发芯片组。

据全球经济数据消息显示,2009年,印度在全球软件外包市场中的份额为51%,2012年进一步提高到58%。

凭借在软件领域上多年积累下来的经验,印度在半导体方面有着自己的优势。

印度熟练技工奇缺,却不乏好的芯片设计人员。大型的国际计算机、互联网,甚至芯片公司在印度外包基础的设计工作已经是一个公开的秘密。甚至连高通都把一些偏门的研究业务交给了印度公司。

Borqs在印度的分部是高通在印度唯一的技术许可证持有者,研究通过降低噪音、滤除背景声音并增强说话者的声音来改善扬声器功能的芯片。虽然并非高通的核心业务,但印度的计算机工程师通这种外包服务,了解了主流的芯片开发流程和少部分核心技术。

过去20年,ARM、高通、英特尔、Cadence和德州仪器等许多全球半导体公司都在印度建立了设计和软件开发基础设施,这批研究中心主要集中在班加罗尔、金奈、浦那等印度开发程度较高的城市,帮助培养了一批了解芯片开发的关键人才。

印度芯片制造的另一个利好消息是其正在不断崛起的国内数码产品市场。在印度,电子产品市场才刚刚进入轨道。即使在数量上已经全面开花,在质量上仍然有巨大的提升空间,芯片行业能够看到明确的市场空间。

在此基础上,安永公司也做出了和印度新政相近的预测:到2020年印度芯片制造业将从2016~2017年的1000亿美元增至2280亿美元,年增长率为16~23%,远远超过对印度经济增长率的预期。

“还需要时间”

当然还有句老话,机遇与挑战并存。

首先,印度目前还没有商业半导体制造厂。目前印度有两个实验室,一个是昌迪加尔的印度空间研究组织拥有的半导体实验室有限公司,另一个是DRDO的SITAR,两个实验室都生产用于国防和空间需求的芯片。

印度理工学院孟买分校在纳米电子学方面有一个英才中心,该中心与班加罗尔的IISc合作,有一个类似实验室的设施。

研发能力和市场需求距离芯片制造业的真正崛起还有相当一段的距离。印度芯片战略最大的障碍,还是实业无法落地。

基础建设的落后,大大制约了印度芯片制造业的发展空间。2013年,印度硅谷班加罗尔所在的卡纳塔克邦拒绝了一家芯片制造商的办厂申请。当地政府宣称是担心废水废渣会影响当地的生存环境,但实际原因是这座工厂会给当地脆弱的电力供应带来无法弥补的空缺。

计算机芯片上集成了上百万甚至上亿的晶体管,电路极为复杂,车间的操作精度和清洁度要求远远高于一般制造业。在高精度、流水化生产的芯片厂房内时不时停电,造成的经济损失恐怕难以预估。

此外,在制造业凋敝、技工培训混乱的印度,找到熟练的优质劳动力并不容易。即使是在中国,大概也只有上海张江到苏州无锡一线的精密制造工厂,才有多年培养出来的优秀工人才能胜任。

尽管问题持续存在,印度仍希望打持久战,对制造本土芯片持积极态度。

印度理工学院孟买分校的Desai指出:“英特尔不是一个月或一年长成的。这需要时间。”

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