一起了解下印度这个芯片大国

几年来，虽然初期存在诸多问题，但印度一直在悄悄尝试向本土芯片设计迈进，因为印度将本土芯片开发视为一种战略需要。
 
为构建半导体制造生态系统，各方进行了数次尝试，包括与领先芯片制造商AMD和台积电进行谈判，拟在国内建立一家晶圆厂，力求与全球思路保持一致。各国意识到，本土芯片开发有助于保护它们的战略利益。
 
例如，中国正在实施国产芯片计划，着眼于到2025年在70%的产品中采用国产半导体，而目前这一比例为16%。
 
就印度而言，该国正寻求创建一个本土的无晶圆厂半导体设计生态系统，并利用当地人才，帮助培养学术机构和创业公司。
 



印度的想法是，从仅仅依赖英特尔、AMD和ARM等全球科技公司的微处理器，以及高通、三星和联发科的手机芯片，转向一条平行的道路。
 
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这里建立了设计和软件开发基础设施，帮助培养了一批了解芯片开发的关键人才。
 
政府希望利用这些人才帮助企业家开展芯片设计和无晶圆厂半导体生态系统方面的工作。
 
利用这一优势，几家本地公司和学术界—产业界孵化器在全国各地迅速发展起来，设计和测试芯片组、微处理器，以及可用于商业用途的相关技术。
 
在政府资助的学术机构和本土科技企业家的推动下，这项研究和开发工作的重点是促进国内制造业。
 
支持的形式还包括今年2月公布的一项新政策，该政策旨在使该国成为电子制造中心，并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。
 
简而言之，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。
 
切入 
 
根据印度电子与半导体协会（IESA）的数据，到2025年，印度半导体元件市场的价值预计将达到323.5亿美元，在2018年至2025年间以10.1%的综合年增长率增长。
 
科技咨询公司Gartner, Inc.的初步结果显示，2018年全球半导体行业总收入为4767亿美元，较2017年增长13.4%。
 
IESA已经迈出了几小步，为无晶圆厂半导体初创企业设立了加速器，并计划在5年内加速50家此类初创企业的发展。
 
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。
 
他说，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。
 
今年早些时候，总部位于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。
 
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。4G/LTE和5G-NR是决定移动网络速度的无线通信标准。
 
Signalchip设计的芯片可实现高速连接，但不会在手机内用于接收和转换信号。
 
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。
 
指导Signalchip的Zoho公司的Vembu对此表示赞同：“芯片设计是一项非常具有挑战性的工作，需要高成本的研发、深入的技术和对多个复杂领域的掌握。因此，大多数国家都不具备这项技术。”
 
Vembu说：“在解码和解调信号的过程中，外部机构有可能进入数据。国防部现在更加敏感；出于安全考虑，政府也想知道谁在使用这些数据。”
 
不过，手机芯片市场更难打入，因为全球科技巨头已经站稳脚跟，投资者不愿为长期研发项目提供资金。
 
以Mymo Wireless为例。
 
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，目标是改变印度的微芯片行业，并成为总部位于美国的高通的挑战者。
 
该公司最初获得了芯片制造方面的专业知识，专注于制造IP、授权技术以及为其他公司制造芯片。这项战略决策帮助它获得了稳定的30%的利润。
 
然而，它很快意识到，芯片制造是一个昂贵的提议。一年前，当该公司试图筹集2000万美元资金时，没有风险投资家愿意投资。联合创始人Sondur Madhan Babu表示。“印度人缺乏在较长时间内投资大笔资金的冒险能力。
他们希望转年看到回报。”不久之后，它被一位具有类似愿景的美国技术专家收购——建立下一个高通公司。
 
Babu说：“我很遗憾，我们不再是一家印度公司，但作为一名企业家，我必须考虑自己的业务。至少愿景是一样的。”
 
另一家位于班加罗尔的成功的初创公司Saankhya Labs也面临类似的困境，该公司一直在研发用于国防、卫星通信和广播的芯片组。
 
该公司推出了一款新一代片上系统芯片Pruthvi-3，专为移动设备、广播、卫星和国防通信而设计。
 
Saankhya目前是印度空间研究组织的技术合作伙伴，正在为印度铁路公司开展一个项目。它已经在1000辆机车上安装了芯片，可以精确地跟踪它们的位置，最长延迟时间为30秒。
 
该公司联合创始人兼CEO Parag Naik说，尽管如此，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。
 
他说：“这也不是那种可以建立在大学之外的行业——你需要一些行业经验，而且必须先下功夫学习。这是一场巨大的认知战。我们花了很多时间来反驳这样一种观点，即你不能在印度之外建立一家科技企业。”
 
例如，根据Gartner的数据，最大的半导体供应商三星电子在2018年扩大了作为第一大供应商的领先优势，前25家半导体供应商的总收入在2018年增长了16.3%，占市场份额的79.3%。
 
Gartner表示，相比之下，其他市场的收入增幅较小，为3.6%。
 
教授的玩具 
 
从本质上讲有两种芯片，一种是需要巨额投资的半导体，另一种是用于电能表、LED照明、智能卡和农村宽带等产品的小型芯片。
 
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。
 
NAVIC是印度区域导航卫星系统的运行名称，该系统提供准确的实时定位和定时数据，最初是为敌对情况下无法访问外国卫星系统而开发的。
 
印度理工学院电子工程教授Madhav Desai正在研究该项目的数字方面，他说AJIT的处理器设计已经完成，基于处理器的SoC已经受到业界的关注。
 
他说：“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。考虑到这项技术起源于本土，人们必将对此有足够的兴趣。”
 
在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。
 
Shakti微处理器可用于移动计算设备、嵌入式低功耗无线系统，如智能手机，监控摄像头和网络系统。
 
Shakti还可以帮助降低与部署可能被后门和硬件木马病毒感染的外部系统相关的风险。Shakti使用开源架构构建，公司对战略应用程序非常感兴趣。该团队还为超级计算机开发了一种名为“Parashakti”的先进微处理器。
 
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。
 
 “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。”C-DAC总干事Hemant Darbari在最近接受ET采访时表示。
 
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。
 
咨询公司Gartner的首席分析师Anushree Verma表示，尽管政府资助的芯片开发取得了明显的成功，但仍有几个障碍。
 
首先，印度目前还没有商业半导体制造厂。
 
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。
 
印度孟买理工学院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。
 
由规划机构NITI Aayog提交的让IISc建造氮化镓制造设施的提案尚未获得批准。
 
 “2014年有两家财团获得批准，但由于一些问题都被搁置了。在此之后，最近没有进一步的进展。”Verma说。
 


然而，尽管问题持续存在，科技企业家仍希望打持久战，并对为通信和国防需求制造本土芯片持积极态度。Zoho的Vembu说：“印度从国外购买这些增值部件的费用很高。重要的是要逐步提高能力，以帮助在核心研发领域创造就业机会。”
 
IIT-B的Desai指出：“英特尔不是在一个月或一年之内变成现在这样的。这需要时间。”