擅长设计芯片的印度为何造不了芯片？

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尽管印度在芯片设计和围绕微芯片设计提供技术服务方面已经积累了深厚专业知识，但印度仍然缺乏制造设施，因为这需要大量投资。尽管印度拥有专注于芯片设计的最先进的研发中心，但印度的无晶圆厂初创公司数量仍然有限。

启动芯片制造设施所需的投资使印度远远落后于中国台湾和美国等地区。

芯片设计和制造是一项高度资本密集的业务。它要求为企业的蓬勃发展建立发达的生态系统。我们需要巨大的力量来使该行业在印度启动。从设计到应用工程，我们需要获得资本，优惠政策和对生态系统的投资。这些目前在印度都不实际。CIEL HR Services董事兼首席执行官Aditya Narayan Mishra表示：“政府必须决定这个行业是否需要促进。”

甚至像BEL这样的国防PSU，在与Wipro一起设计和开发了一种本地的片上系统（SoC），用于平板电脑和安全电话等应用，但它们都依赖于在国外而不是在在印度进行制造，因为印度没有所需的设施。

专家说，芯片系统领域有两个方面：一个是芯片设计方面，另一个是制造方面。印度的设计领域很强大；在网络，微处理器，模拟芯片设计和存储器子系统等领域，印度有多家跨国公司，设计中心，服务公司和本地芯片设计公司都在为政府工作。

“用于芯片制造的制造设施平均需要投资80到100亿美元。很少有私人投资者愿意投资那么多钱，因为他们首先必须看到这种项目的商业可行性。大多数芯片设计人员都将外包给拥有开发此类芯片的专业知识和规模的第三方制造商，”印度电子和半导体协会（IESA）主席Satya Gupta博士告诉笔者。他补充说，尽管政府一再提出针对芯片制造的新政策和激励措施，但这仍然需要时间。

专家表示，尽管印度希望降低对中国等国家的依赖，但他们的很多芯片制造都不得不在中国大陆和中国台湾等地方完成，因为只有它们拥有所需的生态系统和设施。

“我们需要证明印度的初始成本和制造芯片组的数量合理。如果数量巨大，那么可以在印度进行合理的投资，但是零部件制造商将别无选择，只能从中国大陆和中国台湾等具有制造设施的地区采购，”FKCCI的主管P.V. Rai说。

构建在芯片设计中提供材料所需的生态系统和制造成本都很高，除非我们能以中国和台湾的规模进行。

“在过去的几十年中，中国大陆和台湾的公司在政府的大力支持下，建立了一个包括材料，机械，制造，测试，封装和销售的生态系统。它是印度尚不存在的完整生态系统。实际上，印度政府曾尝试一项名为HSMC（印度斯坦半导体制造公司）的计划，效仿TSMC（台湾半导体制造公司），但由于需要大量的初期投资和延迟的投资回报，该计划并未取得成功。” Ganesh Suryanarayanan公司的首席技术官说。

印度的芯片设计根基


1958年，德克萨斯公司在班加罗尔建立了一个设计中心，这也为其它跨国信息技术公司来此设点开辟了道路。后来，中央政府把重点国防和通讯研究机构设在该市，形成了以空间技术、电器和通讯设备、飞机制造、汽车等产业为龙头的一批产业。20世纪80年代以来，班加罗尔的信息技术产业发展迅猛，并以计算机软件业闻名世界。

全球顶尖的软件企业都开始落户班加罗尔，如微软、UBI、西门子、索尼、东芝、飞利浦、摩托罗拉等等，还有华为，1999年，印度班加罗尔华为研发中心正式成立。班加罗尔俨然已成为承办全球范围的软件外包业务最多的地方，堪称“世界办公室”，其计算机软件产品远销科技发达的美国、日本以及欧盟国家，被誉为“印度硅谷”。

班加罗尔还是世界上最大的芯片设计中心之一。印度的电子产业主要分布于北部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等均在班加罗尔设立了研发据点。全球10大无厂半导体设计公司，以及25大半导体供应商中的23家，都在印度开展了大量业务。

在TI服务超过十五年的Samir Patel之前曾在一场会议中表示，全球约有200~400家IC设计服务公司，其中有一半在印度班加罗尔，这主要是因为美国等地的芯片公司在印度的布局。

Google今年也一直在该市建立重要的芯片设计基地。他们已经雇用了至少80名来自英特尔，高通和Nvidia等公司的工程师。其中曾在Broadcom和Intel担任高级职位的Rajat Bhargava则负责领导谷歌在当地团队。

和谷歌一样，苹果现在也将在班加罗尔聘请工程师从，加速其芯片设计计划。在今年7月份，苹果斥资10亿美元收购了英特尔的智能手机调制解调器业务。消息人士告诉记者，位于班加罗尔的近160位英特尔工程师是这项业务的一部分，他们将迁移到苹果公司并加入其全球硬件工程团队。

班加罗尔一步一步发展到今天，首先离不开政府强有力的政策支持。第二是完备的人才发展环境。虽然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。

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。

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，帮助培养了一批熟悉芯片开发的关键人才。

除了一大批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有很大助力。

本土芯片难起飞


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。近几年，不少拥有印度血统的芯片公司冒了出来，但他们背后几乎都有着来自硅谷的身影。

早期的印度芯片业新星Cosmic Circuits，是由四位前TI工程经理在2005年共同创立。这家公司是总部位于班加罗尔的模拟混合信号IP供货商，在2013年5月被Cadence收购。每年销售的数以百万的IC上都安装有Cosmic AMS IP核。

Cosmic共同创办人之一Ganapathy Subramaniam，由他主导的一项投资案的被投资公司Aura Semiconductor，是一家提供物联网应用无线IC、时序IC、可携式音讯IC方案的无晶圆厂半导体公司，创办人是前任Silicon Labs工程师Srinath Sridharan与Kishore Ganti。

Subramaniam也是另一家总部在班加罗尔的无晶圆厂半导体公司Cirel Systems的董事长，这家公司专长开发混合信号ASIC以及标准化电源管理产品，还有MEMS传感器前端IC。

还有一家由出身TI的“校友”创办的Signalchip，总部也在班加罗尔，今年三月，Signalchip推出了首款4G/LTE和5G NR调制解调器芯片组。Signalchip半导体公司发布了SCBM34XX和SCRF34XX / 45XX系列芯片组，代号为“Agumbe”。SCMB3412是一款4G/LTE单芯片调制解调器，包含基带和收发器。目标客户是4G和5G调制解调器制造商。

国际大厂的成功，无疑成为了印度芯片初创企业在资本市场最好的背书。

去年在班加罗尔的新创公司Steradian Semiconductor投资了100万美元，这家公司是由TI与Qualcomm的前任员工共同创办，他们在GPS与LTE-A技术领域有超过50项专利。

除此之外，还有很多大厂出身的类似案例，2006年成立的软件定义无线电芯片开发商Saankhya Labs，共同创办人则曾任职Philips Software、Genesis Microchip (已被ST收购)与Synopsys等公司。

但初创公司也面临着资金流断裂的问题，再加上印度人缺乏在较长时间内投资大笔资金的冒险能力。很多初创公司也是举步维艰，Saankhya Labs就是，该公司联合创始人兼CEO Parag Naik说，由于缺乏风险资本兴趣和硬件及产品公司的资金，印度的芯片市场并没有真正起飞。

另外一家是Mymo Wireless，这家总部位于班加罗尔的公司是十年前从印度班加罗尔科学研究所孵化出来的，其目标是希望改变印度的微芯片行业，并想成为美国高通的挑战者。虽然该公司最初获得了芯片制造方面的专业知识，但芯片制造是一个昂贵的工程，去年公司募集资金竟无风险投资家愿意投资。

除了资金之外，印度芯片战略最大的障碍，还是实业无法落地。众所周知，设计和制造在某种程度上需要相辅相成，才能成就一个坚实的半导体产业生态。而班加罗尔的高级人才，都有一个共性是专注于设计。这也体现出一个明显的劣势，那就是软件设计生态与实业的极端不匹配。

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。

即使在印度最发达的班加罗尔，稳定供电也只是在计算机产业园里的特殊福利。在城市更广大的区域，无论是民居还是大型厂房，供电供水都还不能令人满意。

印度芯片产业的最大缺失：晶圆厂


尽管印度在芯片设计和电子制造方面做得不错，但长期以来在设置半导体晶圆制造（FAB）装置方面一直面临挑战。

数字时代推动了世界以前所未有的规模消费电子产品。2019年，全球个人计算机，平板电脑和移动电话的出货量总计22亿部。所有这些小工具都需要半导体芯片才能正常工作，很明显，这些芯片生产量大的经济体在增强功能方面受益最大。美国，日本，韩国，中国，新加坡等都是半导体芯片的大型生产国，并且在全球经济中拥有强大的立足点。

但另一个人口大国印度，却在当中有所缺失。

尽管印度在芯片设计和电子制造方面做得不错，但长期以来在印度设立半导体晶圆制造（FAB）部门一直面临挑战。这是由于多种因素造成的，当中不仅包括该国缺乏基础设施和熟练劳动力，另外与中国和越南等邻国竞争也很困难，这些邻国由于具有更高的成本效益而成为全球芯片制造商的首选目的地。基于这些原因，英特尔在2014年表示，对在印度开始生产没有任何兴趣。

但该国的私人公司曾试图在这里建立半导体晶圆厂：

印度工业半导体制造公司（HSMC）是由ST Microelectronics和Silterra Malaysia组成的公司财团，其目标是在古吉拉特邦启动启动芯片制造厂，该项目价值300亿卢比。但政府于2019年取消了授予HSMC的意向书，原因是该财团无法提交政府要求的建立半导体晶圆制造（FAB）部门所需的文件。虽然HSMC得到了AMD的支持，并且还从总部位于孟买的Next Orbit Ventures获得了70亿卢比的资金。现在没有任何私人公司提出启动此类项目的提议。

然后是由Jaiprakash Associates牵头的另一个财团，该财团与IBM和以色列的Tower Semiconductor合作，开始在UP进行芯片制造。2016年，负债累累的Jaiprakash（JP）Associates撤出了340亿卢比的资金。如果政府批准的仅有两个私营部门财团无法在该国建立大规模芯片制造厂，那么这肯定是一个糟糕的指标，这也说明了印度在这一领域落后的原因。

什么是障碍？


全球有170多家半导体制造厂。每家工厂的成本超过10亿美元，很容易达到3-4亿美元。举个例子，2014年，三星在其新的存储芯片工厂上花费了147亿美元。而半导体工厂中央部分的要求极其复杂：

1.公司必须消除所有粉尘，温度和湿度的控制，以减少静电，减少振动。

2.用于不同工艺（例如光刻，蚀刻，清洁，掺杂和切块）的机器价格从70万美元到400万美元不等，每个晶圆步进机（stepper）的价格也高达五百万美元。一个工厂需要数百台机器。

3.这种工厂的资本折旧可以占制造成本的50-80％。

现在，假设印度想建造这种工厂。显然，第一家工厂的最低成本为147亿美元（与三星相同）= 10,06,14,15,00,000 INR = 1000亿印度卢比。

而看印度企业的市值，信实工业有限公司（RIL）是排名最高的印度公司，也仅仅值712亿美元；SBI的总权益为320亿美元。印度石油的总收入为610亿美元。

而对于美国整个半导体行业，洁净室的电力需求估计为3500 MW，每年的消耗量超过15,000吉瓦时。

不惜任何代价。没有印度公司可以冒险。此外，由于基础设施差，工人少和电力问题，外国公司无法投资。

显然，在印度成为半导体芯片制造领域的主导者方面，人才不缺乏。然而，该国一直在努力寻找建立大规模生产所需的晶圆厂的方法。现在，随着对电子产品需求的增长，印度已成为半导体芯片的大型净进口国。

实际上，专家说，印度在半导体进口上的支出比在石油上的支出更多。减少对芯片进口的依赖的方法是在国内建立半导体制造部门。在这里，政府需要确保有适当的基础设施并进行投资，以便可以创建可扩展的制造部门。我们还需要审视中国在半导体制造领域的成功经验并吸取教训。