志象網:印度芯事_風聞
观察者网用户_539670-2019-07-19 09:52
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“英特爾不是一個月或一年之長成的。”
去年以來,從中興的10億美元天價罰單,到華為面對“八門金鎖”的終極封殺負重奮起、贏得柳暗花明的轉機,自主可控的處理器和操作系統,其重要性在持續曝光中逐漸被婦孺皆知。
除了中國,試圖殺出壟斷圍城、拿回自主權的還有印度。
本月,印度理工學院(IIT)Madras 為其首顆自研處理器“Shakti”發佈了SDK。該處理器基於開源的RISC-V指令集架構,由印度電子和信息技術部資助。根據IIT的説法,開發版也將很快發佈。
有分析人士認為,擁有RISC-V架構的印度處理器,結構開源簡單,擴展性良好,能耗表現相當亮眼,已經具備大量的商用價值,很適合未來基於5G網絡雲計算的手機和電腦使用,其進展值得期待。
印度的這顆自主“芯”,早在2011年就已啓動。如今,印度和中國、歐盟一樣,都表現出對自主處理器的渴望和雄心,試圖沖決美國製造商的羅網。
一直在追趕
1991年,印度的外匯開始極為緊張,對進口的限制激增。而首先受到波及的就是對社會經濟影響較不明顯、較為滯後的芯片產業。當時印度中止了大量與美國、日本、台灣進行的芯片外貿,結果激怒了這些出口方,資本和技術大量撤出印度。
在1998年的“非法”核試驗之後,美國又對印度實施了制裁,禁止幾乎一切高科技產品進入印度,其中也包括芯片和相關技術。
近年以來,電子產業成為印度增長最快的產業之一,主要依靠信息技術、消費類電子產品及電信等重點產業拉動增長。據估計,產業價值到2020年將增長至4000億美元。市場在2012-2020年間的複合增長速率達到了每年24.4%。
印度電子市場的需求,也勢必會帶動半導體產品的發展。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,並決定發展芯片製造業。但由於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,印度終於重啓了對半導體的投入和扶持。
印度的電子政策(M-SIPS)於2012年公佈。該政策涵蓋各類電子產業部門,包含電子零組件及半導體、國防電子、車用電子、產業電子、戰略電子等,規劃設立的200個電子製造業聚落(EMC)。
其目標是到2025年,國內製造業將實現4000億美元的營業額,為整個價值鏈建立集羣,直接或以其他方式僱用超過1億人口,實現32%的增長率。
在2017-18的預算中,印度政府將改良特別獎勵計劃(M-SIPS)和電子發展基金(EDF)等獎勵計劃的撥款增加至74.5億盧比(1.11億美元),用來推動半導體以及電子製造業的發展。
2018年4月,正當中興因為美國政府的禁售令焦頭爛額之際,印度政府悄悄地開始了服務於大國崛起戰略的芯片戰略。印度電子工業部計劃在每一個邦都建立一個特大經濟特區,主要服務於印度的電子製造業。更準確地説,是芯片製造業。
最值得注意的是,該計劃希望印度能在2020年實現芯片完全國產化,實現技術自主,這充分説明,印度已經意識到了芯片自主化對於印度崛起和國家安全的重要性。
2018年下半年,印度電子和半導體協會(IESA)又成立了一個面向無晶圓半導體創業公司的加速器,名為“半導體無晶圓加速器實驗室(SFAL)”。IESA希望在國內為能源計量表、LED照明、智能卡、農村寬帶、物聯網解決方案等產品設計芯片。
IESA加速器計劃在未來三年加速20家創業公司,在未來五年一共加速50家左右公司。卡納塔克邦政府已經給這個加速器投資2.15億盧比,五年內一共將投資5.6億盧比。該加速器將配備必要的設備,幫助創業公司獲得半導體領域裏的知識產權。
今年2月,印度公佈了一項新政策,為出口和包括半導體設施在內的高科技項目提供特殊激勵。該政策的主旨是無晶圓廠芯片設計和戰略電子研發能力,包括醫藥、汽車和電力領域。
有報道稱,印度政府打算在印度半島建造兩座晶圓廠。根據印度當地媒體報道,JP的晶圓廠預計耗資約40億美元,將擁有以先進CMOS製造300mm晶圓以及每月4萬片初制晶圓的能力。該計劃原本打算由Tower負責晶圓廠整體營運,IBM提供CMOS工藝技術。
該晶圓廠將先從90、65與45nm CMOS節點開始,再逐步進展至28nm CMOS與22nm節點,儘管仍落後於當今最先進的芯片製造技術,但可提供作為物聯網(IoT)應用。
根據IESA在2018年Vision Summit上發佈的報告,到2025年,印度半導體元件市場預計將實現大幅增長(增至323.5億美元),2018年到2025年的複合年增長率將達10.1%。
而科技諮詢公司Gartner的初步研究顯示,2018年全球半導體行業總收入為4767億美元,較2017年增長13.4%。
多點開花:功夫不負有心人
正如中國芯片製造業在改革開放之初經歷過“失去的十年”,印度在落實激勵電子製造業的大方針時,也曾將注入的資金東一榔頭西一棒槌地在產業鏈和研發環節流轉。每一個環節都分到了一點錢,卻都不足以支撐其出現質的飛躍。
但在近幾年的改進之後,印度人卻集中優勢兵力做出了相當的成果。
像前文提到的IESA就已經邁出了幾小步,將大力促進無晶圓廠半導體初創企業的發展。IESA主席Rajesh Ram Mishra表示,這些初創企業將有助於建立一個關鍵羣體,推動下一波公司的誕生。
他還稱,已經有幾家公司已經制造出小型芯片,這些芯片可以用於機頂盒和使用物聯網的解決方案。
例如,總部位於班加羅爾的芯片公司Cirel Systems設計了一種小型芯片,用於跨國公司製造的平板電腦中使用的數字筆,Mishra説,該公司已經生產了大約4-5百萬片這種芯片。
在今年早些時候,班加羅爾的半導體產品公司Signalchip推出了一系列名為“Agumbe”(以卡納塔克邦Shivamogga區的一個村莊的名字命名)的芯片,目標客户是4G和5G調制解調器製造商。
這是印度首款用於4G/ 5G連接的半導體芯片。Sigalchip正在進軍4G/LTE(長期演進)和5G-NR(新無線電)產品市場,由Zoho公司及其創始人兼首席執行官Sridhar Vembu提供資金。
此外,主要由政府資助的學術界正在開發核心技術,尤其是在由英特爾、AMD和ARM等跨國公司主導的微處理領域。
今年早些時候,印度理工學院孟買分校(IIT Bombay)的一個團隊發佈了一款完全由印度自主研發的芯片AJIT,該芯片正在測試用於為印度自己的衞星導航系統NAVIC開發的GPS接收器。
印度理工學院電子工程教授Madhav Desai説:“如果NAVIC獲得成功,將有2-3家公司熱衷於將其商業化。我們會在2020年6月開始商業生產。鑑於這項技術起源於本土,人們必將對此有足夠的興趣。”
在本文開頭提到的印度理工學院馬德拉斯分校(IIT Madras),微處理器程序Shakti也在全力開發中。Shakti由計算機科學與工程系教授Kamakoti Veezhinathan領導,旨在減少對外國計算資源的依賴,降低網絡攻擊的風險。
在浦那,由政府資助的研究機構“高級計算發展中心(C-DAC)”正在設計印度的64位四核微處理器以及每秒10億次計算能力的超大規模計算系統。C-DAC還在開發一系列用於圖像處理和智能電能表的處理器,旨在為一系列應用開發本土解決方案。
C-DAC總幹事Hemant Darbari在接受媒體採訪時表示,“我們正在努力在2022年前為百億億次計算準備一個可行的架構。這將帶來許多顛覆性的技術。”
根據電子和信息技術部(DeitY)的數據,印度每年有近2,000個芯片被設計,超過20,000名工程師正在研究芯片設計和驗證的各個方面。政府非常重視在印度開發ESDM生態系統。在印度設立電子製造單位有幾項補貼和其他獎勵措施。
Signalchip創始人兼首席執行官Himamshu Khasnis表示,印度發展自主設計和開發芯片的能力至關重要,因為無線通信已成為印度經濟和戰略利益不可或缺的一部分。
怎麼做到的?
印度半導體產業還處於落後階段,但其背後的龐大的人才力量,卻不可小覷。
除了一大票功成名就的印度裔高管,印度對於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很突出。
印度的電子產業主要分佈於北方的新德里和位於南部的班加羅爾,班加羅爾向來有“印度硅谷”之稱,國際大廠如Intel、IBM、Microsoft、Google等,皆於班加羅爾設立研發據點。除此之外,這兩地也吸引了很多半導體廠商前來投資。這其中,就包括英飛凌和曾經的飛思卡爾。近期,Google正為其印度的芯片部門大舉招聘,他們將致力於在終端設備的機器學習等領域研發芯片組。
據全球經濟數據消息顯示,2009年,印度在全球軟件外包市場中的份額為51%,2012年進一步提高到58%。
憑藉在軟件領域上多年積累下來的經驗,印度在半導體方面有着自己的優勢。
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。
Borqs在印度的分部是高通在印度唯一的技術許可證持有者,研究通過降低噪音、濾除背景聲音並增強説話者的聲音來改善揚聲器功能的芯片。雖然並非高通的核心業務,但印度的計算機工程師通這種外包服務,瞭解了主流的芯片開發流程和少部分核心技術。
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,幫助培養了一批瞭解芯片開發的關鍵人才。
印度芯片製造的另一個利好消息是其正在不斷崛起的國內數碼產品市場。在印度,電子產品市場才剛剛進入軌道。即使在數量上已經全面開花,在質量上仍然有巨大的提升空間,芯片行業能夠看到明確的市場空間。
在此基礎上,安永公司也做出了和印度新政相近的預測:到2020年印度芯片製造業將從2016~2017年的1000億美元增至2280億美元,年增長率為16~23%,遠遠超過對印度經濟增長率的預期。
“還需要時間”
當然還有句老話,機遇與挑戰並存。
首先,印度目前還沒有商業半導體制造廠。目前印度有兩個實驗室,一個是昌迪加爾的印度空間研究組織擁有的半導體實驗室有限公司,另一個是DRDO的SITAR,兩個實驗室都生產用於國防和空間需求的芯片。
印度理工學院孟買分校在納米電子學方面有一個英才中心,該中心與班加羅爾的IISc合作,有一個類似實驗室的設施。
研發能力和市場需求距離芯片製造業的真正崛起還有相當一段的距離。印度芯片戰略最大的障礙,還是實業無法落地。
基礎建設的落後,大大制約了印度芯片製造業的發展空間。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製造商的辦廠申請。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。
計算機芯片上集成了上百萬甚至上億的晶體管,電路極為複雜,車間的操作精度和清潔度要求遠遠高於一般製造業。在高精度、流水化生產的芯片廠房內時不時停電,造成的經濟損失恐怕難以預估。
此外,在製造業凋敝、技工培訓混亂的印度,找到熟練的優質勞動力並不容易。即使是在中國,大概也只有上海張江到蘇州無錫一線的精密製造工廠,才有多年培養出來的優秀工人才能勝任。
儘管問題持續存在,印度仍希望打持久戰,對製造本土芯片持積極態度。
印度理工學院孟買分校的Desai指出:“英特爾不是一個月或一年長成的。這需要時間。”