भारतीय अर्थव्यवस्थेला चालना देणारे सेमी कंडक्टर निर्मिती क्षेत्र

विवेक मराठी    01-Jan-2022   
Total Views |
भारत सुरुवातीला दहा अब्ज अमेरिकन डॉलर्सचे इन्सेन्टिव्ह सेमीकंडक्टर फॅब्रिकेशन आणि उत्पादन कंपन्यांना देणार आहे. या दहा अब्ज डॉलर्स अंतर्गत भारत सरकार सेमीकंडक्टर उत्पादन कंपन्यांना संपूर्ण खर्चाच्या पन्नास टक्क्यांपर्यंत मदत करणार आहे. हा एक चांगला निर्णय असला, तरी आपल्याला आणखी फार मोठा पल्ला गाठायचा आहे. इतर देशांच्या तुलनेने बघता ही गुंतवणूक कमीच आहे. सेमीकंडक्टर हे इतकं गुंतागुंतीचं आणि क्लिष्ट उत्पादन आहे की यासाठी भारताला मोठ्या प्रमाणावर प्रशिक्षित अभियंता, तज्ज्ञ, पीएचडी, प्रशिक्षित कामगार वर्ग लागणार आहे. यासाठी फक्त पैशांची तरतूद न करता, मोठ्या प्रमाणावर वातावरणनिर्मितीची गरज आहे.

semiconductor
 
साधारण 2020च्या ऑगस्ट-सप्टेंबरमध्ये मला जर्मनीमध्ये नवीन गाडी घ्यायची होती. ब्रँड ठरवला, मॉडेल ठरवलं, रंग निवडला, डीलर शोधला, कुठले फीचर्स पाहिजेत ते ठरवून झालं, डीलरला मला पाहिजे असलेलं कॉन्फिगरेशन पाठवलं, डीलरने पाठवलेली ऑफर फायनल केली आणि म्हटलं - चला, आता पंधरा दिवसांत गाडी दारात असेल. दोन दिवसांनी डीलरचा फोन आला. “तुम्ही पसंत केलेल्या गाडीची ऑर्डर आम्ही कंपनीला पाठवतोय, साधारण सहा ते सात महिन्यांत गाडी तुम्हाला मिळेल.” मी तीन ताड उडालो. मनात म्हटलं, गाडी बनवणार्‍यांच्या देशात गाडी मिळायला एवढा उशीर? डीलरला विचारलं, “एवढा उशीर का रे बाबा?” तर म्हणे, “अहो, चिप शॉर्टेज सुरू आहे ना! तुम्हाला माहीत नाही का? गाडी लवकर हवी असेल, तर कंपनीकडे तयार कॉन्फिगरेशनवाली गाडी आहे, पण त्यात तुम्हाला पाहिजे ते सगळेच फीचर्स, पाहिजे तो रंग मिळेलच हे सांगता येत नाही.” स्वत: सॉफ्टवेअर इंडस्ट्रीमध्ये असूनही आपल्याला या चिप शॉर्टेज प्रॉब्लेमबद्दल काहीच कसं माहीत नाही, हा विचार करून मी डोक्याला हात लावला. मग त्याबद्दल जेव्हा वाचायला सुरुवात केली, तेव्हा विषयाचा आवाका लक्षात आला, विषयाचं गांभीर्य कळलं, त्याचबरोबर आधुनिक जगाचा डोलारा सांभाळणार्‍या कितीतरी व्यवस्थांबद्दल - उदा., ग्लोबल लॉजिस्टिक चेन्सबद्दल आपलं सामान्य ज्ञान एकूणच किती कमी असतं, हेही लक्षात आलं.
 
 
कट टू - ऑक्टोबर 2021. मी भारतात आलो होतो. वडिलांना नवीन गाडी घ्यायची होती. ब्रँड ठरवला, मॉडेल ठरवलं, रंग निवडला, डीलर पकडला, कर्ज मंजूर झालं, आता दुसर्‍या दिवशी गाडी घरी आणायची तर संध्याकाळी डीलरचा फोन - “सर, तुम्हाला जो रंग पाहिजे आहे, ती गाडी मिळायला पाच-सहा महिने तरी लागतील. पण साधारण तेच फीचर्स असलेलं, वेगळ्या रंगाचं सेम मॉडेल आमच्याकडे आहे. त्याची डिलिव्हरी तुम्ही उद्याच घेऊ शकता, चालेल का?” वडिलांचा तोच प्रश्न - “का रे बाबा, एवढा उशीर का?” डीलरचं तेच उत्तर - “सर, अहो चिप शॉर्टेज सुरू आहे ना! तुम्हाला माहीत नाही का?” पण या वेळेस मी तयारीत होतो. वर्षभर याविषयी रिसर्च करून ठेवला होता ना! आधी वडिलांना सगळा इतिहास घडाघडा म्हणून दाखवला. मग दुसर्‍या दिवशी डीलरला चिप शॉर्टेजवर ज्ञान दिलं, म्हणजे तो पुढच्या ग्राहकांना एक्स्पर्ट्स कॉमेंट्स द्यायला मोकळा. मधल्या मध्ये मात्र आम्हा दोघानांही नको असलेल्या रंगाच्या गाड्यांवर समाधान मानून घ्यावं लागलं.
 
 
हे सगळं घडलं कशामुळे? हे शोधायला लागलो, तर आपल्याला संगणकशास्त्र, उत्पादन उद्योग, ग्लोबल लॉजिस्टिक्स, चीन-अमेरिका राजकारण आणि महामारी अशा अजस्र गुंतावळ्यातून संदर्भांचे धागेदोरे सोडवत बसावं लागतं. आणि मग लक्षात येतं की आपण अगदी किराणा मालाच्या दुकानातून विकत घेत असलेल्या गोष्टीमागेसुद्धा किती मोठी गुंतागुंतीची सिस्टिम काम करतेय.
 
 
‘मूर्स लॉ’ आणि इंटेल
 
 
गोष्ट सुरू होते 1965मध्ये. तेव्हा गॉर्डन मूर नावाचा एक माणूस फेअरचाइल्ड सेमीकंडक्टर या कंपनीत काम करत होता. ही कंपनी तेव्हा सेमीकंडक्टर आणि ट्रान्झिस्टर्स बनवायची. ट्रान्झिस्टर्स हे कुठल्याही इलेक्ट्रॉनिक मशीनचे छोटे छोटे बिल्डिंग ब्लॉक्स असतात. इलेक्ट्रॉनिक मशीन्समधलं सगळं लॉजिक, त्यांचं मुख्य कार्य हे सेमीकंडक्टर आणि ट्रान्झिस्टर्स करतात. फेअरचाइल्ड ही हे सेमीकंडक्टर बनवणार्‍या कंपन्यांमधली पहिलीवहिली कंपनी. अमेरिकेतल्या सिलिकॉन व्हॅलीचं नाव सिलिकॉन व्हॅली असं ज्या कंपन्या तिथे असल्यामुळे पडलं, त्यातली आद्य कंपनी. तर या गॉर्डन मूरने 1965मध्ये एक सिद्धान्त मांडला. तेव्हा सेमीकंडक्टर, ट्रान्झिस्टर्स हे अगदी सुरुवातीच्या अवस्थेत आणि म्हणूनच अवाढव्य होते. सुरुवातीचे अगदी बेसिक काम करणारे कॉम्प्युटर्सही खोलीभर मोठे असायचे, त्याचं कारण हेच. पहिलं चांद्रयान जे चंद्रावर पोहोचलं, त्यात असलेल्या संगणकाची गणनक्षमता आपल्या हातात असलेल्या स्मार्टफोनपेक्षाही कितीतरी कमी होती. एनी वे, तर मूर म्हणाला की “येणार्‍या काळात एका मायक्रोचिपवर असणार्‍या ट्रान्झिस्टर्सची संख्या दर दोन वर्षांनी दुप्पट होत जाणार.” तुम्हाला वाटेल की यात काय मोठी गोष्ट आहे? तर, याचाच दुसरा अर्थ हा होतो की दर दोन वर्षांनी मायक्रोचिप्सचा, मायक्रोप्रोसेसर्सचा, इंटेग्रेटेड सर्किट्सचा आकार आधीपेक्षा अर्धा होत जाणार. म्हणजे, गेल्या वर्षी जे काम करायला 1 सेंटिमीटरचा मायक्रोप्रोसेसर वापरावा लागत असेल, तर तेच काम पुढच्या वर्षी अर्धा सेंटिमीटर आकार असलेला मायक्रोप्रोसेसर करू शकेल. हे क्रांतिकारक विधान होतं. आणि पुढे कितीतरी वर्षं मूरचं हे विधान प्रत्यक्षात खरं उतरत गेलं. मूरच्या या विधानाला संगणक क्षेत्रात आइन्स्टाइनच्या इक्वेशनएवढं महत्त्व मिळालं, ते उगाच नाही. मूरचं हे विधान ‘मूर्स लॉ’ म्हणून संगणक क्षेत्रात प्रसिद्ध झालं. पुढे जाऊन मूरने रॉबर्ट नॉइसबरोबर मिळून स्वत:ची कंपनी स्थापन केली. त्या कंपनीचं नाव - इंटेल इन्कॉर्पोरेटेड. इंटेलने मायक्रोप्रोसेसर्सच्या क्षेत्रात मुसंडी मारली. पुढची काही दशकं इंटेल कॉम्प्युटर चिप्सच्या निर्मितीत आघाडीवर होती. त्याचं एक कारण होतं त्यांचं उत्पादन मूर्स लॉला फॉलो करत दर वर्षी चिप्सचा आकार निम्म्यावर आणत होता. इंटेल म्हणजेच कॉम्प्युटर चिप्स हे समीकरण एवढं घट्ट झालं की ‘इंटेल इन्साइड’विना संगणक विकेनासे झाले. ऐंशीच्या आणि नव्वदच्या दशकात अमेरिकेला संगणक क्षेत्रात आघाडीचा उत्पादक देश बनवण्यात इंटेल, अ‍ॅपल यासारख्या कंपन्यांचा मोठा हात होता.
 

semiconductor 
 
तैवानची मुसंडी
  
नव्वदच्या दशकात जागतिकीकरणाचे वारे सुरू झाले आणि गोष्टी हळूहळू बदलू लागल्या. मोठा बदल घडला तो या क्षेत्रात एका नव्या देशाच्या आगमनाने, तो देश म्हणजे अर्थात चीन. अर्थात चीनने उत्पादन क्षेत्रात मुसंडी मारायला सुरुवात आधीच केलेली. संगणक क्षेत्राला मात्र त्याची चाहूल लागली नव्वदच्या दशकात. इथेही एक गंमत होती. म्हणजे पीपल्स रिपब्लिक ऑफ चायना तर या क्षेत्रात घुसायचा प्रयत्न तर करतच होता, त्याच नावाचा आणखी एक देश फक्त या क्षेत्रात घुसायचा नुसता प्रयत्नच करत नव्हता, तर येत्या काळात या क्षेत्रात मुसंडी मारणार होता, तो देश म्हणजे - रिपब्लिक ऑफ चायना म्हणजेच तैवान.
 
 
तैवानचा इतिहास फार इंटरेस्टिंग आहे. पंधराव्या-सोळाव्या शतकापर्यंत तैवान हे तसं स्वतंत्र आणि सार्वभौम असलं, तरी चीनच्या प्रभावाखाली होतं. सतराव्या शतकापर्यंत मात्र या भागातही वसाहतीकरणाचं वारं वाहायला लागलं होतं. 1622मध्ये पोर्तुगीज सैन्याकडून मकाउच्या युद्धात हरल्यावर या भागातला आपला व्यापार आणि प्रभाव कमी होऊ नये यासाठी डच ईस्ट इंडिया कंपनीने जे प्रयत्न केले, त्यातला एक प्रयत्न म्हणजे तैवानच्या काही भागात आपल्या वसाहती उभारणं. पण हा प्रयत्न जवळच फिलिपीन्समध्ये वसाहत असणार्‍या स्पॅनिश सत्तेला आपल्या व्यापारासाठी घातक वाटला आणि त्यांनीही तैवानच्या काही भागावर आपल्या वसाहती उभारायला सुरुवात केली. या सगळ्यात डच चीनबरोबरसुद्धा युद्ध करतच होते. 1642पर्यंत डच ईस्ट इंडिया कंपनीने स्पॅनिश सत्तेला तैवानमधून हाकलून लावलं. पण चीनची डोकेदुखी मात्र इतक्या सहजासहजी जाणार नव्हती. पुढच्या वीस वर्षांत चीनने डच सैन्याला हरवून तैवान परत आपल्या अखत्यारीत आणलं. या सर्व काळात चीनच्या मुख्य भूमीवरून (मेनलँड चायनामधून) तैवानमध्ये सतत स्थलांतर होत होतं. पुढे 1895च्या चीन-जपान युद्धानंतर तैवान जपानच्या अखत्यारीत आलं आणि इथून जपानचा या भागात प्रभाव वाढला तो दुसर्‍या महायुद्धापर्यंत. दुसर्‍या महायुद्धात जपान हरलं आणि परिणामस्वरूप तैवान रिपब्लिक ऑफ चायनाकडे आलं, जिथे तेव्हा राज्य होतं चायनीज राष्ट्रवादी पार्टीचं - अर्थात केएमटीचं. चारच वर्षांत चीनमध्ये साम्यवादी क्रांती झाली आणि चिनी कम्युनिस्ट पार्टीने सत्ता हिसकावून घेत चीनचं नवीन नामकरण केलं - पीपल्स रिपब्लिक ऑफ चायना. केएमटीने चीनच्या मुख्य भूमीमधून माघार घेत तैवानला आपला बेस हलवला आणि तैपेईला रिपब्लिक ऑफ चायनाची (आर.ओ.सी.ची) नवीन राजधानी घोषित केली. अशा प्रकारे एका अर्थाने तैवान हे नवीन राष्ट्र म्हणून उदयाला आलं. चीनने मात्र याला मान्यता दिली नाही आणि तेव्हापासून तैवान हा वेगळा देश आहे की नाही याबद्दल राजकीय युद्ध सुरू आहे, ते आजतागायत. या संपूर्ण काळात अगदी नव्वदच्या दशकापर्यंत सगळं जग शीतयुद्धाच्या काळातून जात होतं आणि साम्यवादी चीनला त्या भागात पर्याय म्हणून अनधिकृतपणे अमेरिका तैवानला मदत करत होता. याचाच एक भाग म्हणून सत्तर-ऐंशीच्या दशकात सुरू झाला तैवानचा सेमीकंडक्टर इंडस्ट्रीमधला प्रवास.
 
 
semiconductor
 
टीएमएससी
 
1987मध्ये मॉरिस चँगने तैवानमध्ये ‘तैवान सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंग कंपनी’ या नावाने सेमीकंडक्टर चिप बनवणारी कंपनी स्थापन केली. आज ही टीएसएमसी तैवानमधल्या सगळ्यात मोठ्या कंपन्यांपैकी एक, जगातली सगळ्यात महत्त्वाची सेमीकंडक्टर कंपनी आणि जगातली सगळ्यात मोठी सेमीकंडक्टर फाउंड्री आहे. आपण रोजच्या आयुष्यात वापरणार्‍या सर्व इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये सेमीकंडक्टर चिप्स असतात, अगदी रेडियो ते टीव्ही, फ्रीज, कारचे इंडिकेटर असोत वा नॅव्हिगेशन सिस्टिम, हातातला मोबाइल फोन असो वा मांडीवरचा लॅपटॉप. एवढंच नाही, तर हेयर ड्रायर, चार्जर, स्मार्ट लाइट्स, टोस्टर अशा अगदी साध्या सोप्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्येदेखील सेमीकंडक्टर चिप्स वापरल्या जातात. अर्थात सर्वच सेमीकंडक्टर चिप्स बनवणं काही सारखं नसतं. यातली सगळ्यात कठीण आणि महत्त्वाची सेमीकंडक्टर चिप असते - अ‍ॅडव्हान्स लॉजिक चिप. आपल्या मोबाइल फोन्सना आणि लॅपटॉप्सना जी रिसोर्स इंटेन्सिव्ह कामं करायची असतात, त्यासाठी या चिप्स वापरल्या जातात. इमेज प्रोसेसिंग, कृत्रिम बुद्धिमत्तेची कामं, हाय ग्राफिक्स गेम्स, 5-जी नेटवर्क्स इ. सगळ्यांमध्ये अ‍ॅडव्हान्स लॉजिक चिप्सचा अर्थात मायक्रोप्रोसेसर्सचा वाटा असतो. हे मायक्रोप्रोसेसर्स डिझाइन करणंसुद्धा सोपं नसतं. अ‍ॅपल, इंटेल, एएमडी, क्वॉलकॉम यासारख्या हाताच्या बोटावर मोजता येण्याएवढ्या कंपन्याच या चिप्स आजच्या घडीला डिझाइन करतात. या मायक्रोप्रोसेसर्सची निर्मिती करणं हे त्याहूनही जिकिरीचं आणि कठीण काम आहे. आजच्या घडीला जगात हे उत्पादन फक्त तीन कंपन्या करतात - इंटेल, सॅमसंग आणि टीएसएमसी. हा आकडा सन 2000मध्ये पंचवीसच्या वर होता. हे असं का घडलं? वीस वर्षांत हा आकडा पंचवीसवरून तीनवर का आला? यामागे दोन-तीन कारणं आहेत. पहिलं म्हणजे आपण आधी बघितल्याप्रमाणे मूर्स लॉ. तंत्रज्ञानातल्या प्रगतीमुळे आणि जीवघेण्या प्रतिस्पर्धेमुळे सेमीकंडक्टर्सचा आणि ट्रान्झिस्टर्सचा आकार दर वर्षी छोटा छोटा होत चालला आहे. पण म्हणूनच त्यांची निर्मितीही वर्षागणिक आणखी कठीण होत चालली आहे. आजच्या घडीला तैवान सेमीकंडक्टर्स कंपनी जगातला सगळ्यात छोटा ‘मॉस्फेट नोड’ बनवते, त्याचा आकार आहे 5 नॅनोमीटर. कोविड-19च्या विषाणूचा व्यास साधारणपणे 0.1 मायक्रॉन - म्हणजे 100 नॅनोमीटर असतो. जगातला सगळ्यात छोटा सेमीकंडक्टर नोड या विषाणूपेक्षा वीसपट लहान असतो. या आकाराचे चिप्स आणि सेमीकंडक्टर बनवण्यासाठी जी फाउंड्री आणि मशीनरी लागते, त्याची किंमत असते साधारण 10-15 अब्ज अमेरिकी डॉलर्स. आणि मूर्स लॉमुळे पाच ते सात वर्षांत ही गुंतवणूक बिनकामी होऊन जाते. अर्थात तुमच्याकडे फक्त पाच ते सात वर्षांचाच वेळ असतो तुमची गुंतवणूक आणि त्यावरचा परतावा परत मिळवण्याकरता.
 
 
हे करायचं, म्हणजे बारा महिने चोवीस तास उत्पादन सुरू ठेवणं आणि अतिशय काटेकोर मॅनेजमेंट प्रोसेस असणं. आजच्या घडीला या प्रकारचं सेमीकंडक्टर उत्पादन ही जगातली सगळ्यात क्लिष्ट उत्पादन प्रक्रिया आहे आणि म्हणूनच या जीवघेण्या प्रतिस्पर्धेत निभाव लागणं कित्येक कंपन्यांना शक्य झालं नाही. गेल्या दोन दशकांमध्ये टीएसएमसीने आणखी एक गोष्ट बदलली आणि ते म्हणजे फॅबलेस फाउंड्री. सेमीकंडक्टर चिप्सचं उत्पादन करायला ज्या फॅब्रिकेशन फाउंड्री लागतात, त्याच या उत्पादन प्रक्रियेतील अतिशय क्लिष्ट आणि महाग पार्ट्स आहेत. टीएसएमसीने स्वत:चं फॅब्रिकेशन युनिट वापरून बाकी कंपन्यांचे चिप्स बनवायला सुरुवात केली. म्हणजे, अ‍ॅपल, क्वॉलकॉम इ. कंपन्यांनी स्वत:चे चिप्स डिझाइन करायचे आणि ते उत्पादन करायला टीएसएमसीकडे पाठवायचे. टीएसएमसीच्या या खेळीमुळे त्यांचं इंडस्ट्रीमधलं महत्त्व कैक पटींनी वाढलं. आज टीएसएमसी जगातल्या सगळ्या मोठ्या ऑटोमोबाइल, इलेक्ट्रॉनिक कंपन्यांसाठी चिप्सचं उत्पादन करते. यामुळे दोन देशांच्या जगातल्या प्रभुत्वावर गदा आली - एक म्हणजे चीन. चीन जरी म्हणत असलं की तैवानवर त्यांचा हक्क आहे, तरी अजूनही तैवान हे स्वायत्त राष्ट्र आहे. चीनचा त्यांच्यावर प्रभाव एक प्रकारे सीमित आहे. चीनला हीसुद्धा भीती आहे की तैवानद्वारे अमेरिका आणि पाश्चिमात्य देश या भौगोलिक भागात आपला प्रभाव वाढवत आहेत. त्यामुळेच गेली काही वर्षं चीनने सेमीकंडक्टर अतिशय भयंकर मोठ्या प्रमाणावर गुंतवणूक करायला सुरुवात केली आहे. कित्येक तज्ज्ञांचं म्हणणं आहे की ज्या प्रकारे दुसर्‍या महायुद्धाच्या वेळेस अमेरिकेने अणुबाँब बनवण्यावर गुंतवणूक केली होती, त्याच प्रमाणात चीन सध्या सेमीकंडक्टर इंडस्ट्रीमध्ये गुंतवणूक करत आहे. आज ज्या प्रकारे भारतात सॉफ्टवेअर क्षेत्रात जाण्यासाठी तरुणांमध्ये चढाओढ असते, तशीच सध्या चीनमध्ये इलेक्ट्रॉनिक्स आणि सेमीकंडक्टर इंडस्ट्रीसाठी आहे. वर्षानुवर्षं पाश्चिमात्य देश चीनकडे सप्लाय चेनमधला एक निम्नवर्गीय उत्पादक घटक म्हणून बघत आलेत. म्हणूनच इतकी वर्षं इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनात आघाडीवर असूनही आपल्याला कोरियन सॅमसंग माहीत असतं, पण एखादी चिनी कंपनी हाय एंड इलेक्ट्रॉनिक ब्रँड म्हणून माहीत नसते. चीनला आता हे चित्र बदलायचं आहे. आणि टीएसएमसीसारखी एखादी तैवानी कंपनी सेमीकंडक्टर इंडस्ट्रीमध्ये आघाडीवर असताना चीनला हे करणं शक्य नाहीये. अर्थात चीनने आपल्या प्रतिष्ठेला साजेसं वागत तैवानमधून मोठ्या प्रमाणावर बौद्धिक चोरी करायला सुरुवात केलेली आहे. एवढंच नाही, तर चीन तैवानहून मोठ्या प्रमाणावर मनुष्यबळसुद्धा खेचून नेतेय. फक्त 2021मध्येच चीनने तैवानच्या 3000 इंजीनिअर्सना जास्त पगाराच्या नोकर्‍या देऊ केल्यात. लक्षात घ्या - हे 3000 इंजीनिअर्स फ्रेशर्स नाहीएत, तर या क्षेत्रातला चांगला अनुभव असलेले इंजीनिअर्स आहेत. चीनच्या नॅशनल पीपल्स काँग्रेसच्या 2021च्या सर्वसाधारण सभेत शी जिगपिंन यांनी या क्षेत्रात 1.4 ट्रिलियन अमेरिकन डॉलर्सची गुंतवणूक करायची घोषणा करणं हे याचंच द्योतक आहे. शी जिंगपिन यांनी ही घोषणा केल्यानंतर एसएमआयसी या चीनच्या आघाडीच्या चिप मेकिंग कंपनीने 2.5 अब्ज डॉलर्सच्या एका नवीन फॅब्रिकेशन फाउंड्रीची मुहूर्तमेढ रोवणं हा काय योगायोग नाहीए. आणि म्हणूनच चीन या सगळ्याकडे किती गांभीर्याने बघते, याची आपल्याला कल्पना येते.
 
 
semiconductor
 
शी जिगपिंन यांनी सेमीकंडक्टर क्षेत्रात 1.4 ट्रिलियन अमेरिकन डॉलर्सची गुंतवणूक करणार असल्याची घोषणा केली... 
दुसरा देश, ज्याचं टीएसएमसीमुळे धाबं दणाणलं आहे, तो म्हणजे युनायटेड स्टेट्स ऑफ अमेरिका. इंटेलसारख्या कंपनीमुळे सेमीकंडक्टर इंडस्ट्रीमध्ये अमेरिका कित्येक दशकं पहिल्या क्रमांकावर होता. पण टीएसएमसीने फॅबलेस फाउंड्री सुरू केल्यामुळे कित्येक अमेरिकन कंपन्यांनी आपल्या चिप्सचं उत्पादन तिथे करायला सुरुवात केली आणि अमेरिकन उत्पादन क्षेत्राचं तैवानवर अवलंबित्व काही प्रमाणात वाढलं. चीन जरी तैवानला अमेरिकेचं प्यादं समजत असली, तरी तैवानला व्यवसाय जाणं म्हणजे चीनच्या प्रभावाखाली व्यवसाय जाणं असंच अमेरिका मानते. भरीस भर म्हणून इंटेलचा गेल्या काही वर्षांत या क्षेत्रात चाललेला प्रवास काही समाधानकारक नाहीये. स्वत: मूर्स लॉची निर्मिती करणारा ज्या कंपनीचा एकेकाळी मालक होता, त्याच कंपनीला गेल्या काही वर्षात मूर्स लॉला फॉलो करणं जमत नाहीए. टीएसएमसी आणि आता सॅमसंग जिथे आज 5 नॅनोमीटर नोड्सवर आल्या आहेत, तिथे इंटेल अजूनही 10 नॅनोमीटर नोडवर थांबलेला आहे. परिस्थिती आता इथपर्यंत गेलेली आहे की इंटेल आता आपलं काही काम टीएसएमसीला आउटसोर्स करणार आहे. मुद्दा फक्त एवढाच नाहीये. सेमीकंडक्टर इंडस्ट्री ही आज जगातली सगळ्यात गुंतागुंतीची सप्लाय चेन प्रोसेस फॉलो करते. उदाहरण म्हणून आयफोनची सप्लाय चेन बघू या. आधी अ‍ॅपलच्या कॅलिफोर्नियामधल्या ऑफिसमध्ये किंवा भारतातल्या बंगळुरूमधल्या ऑफिसमध्ये आयफोनची लॉजिक चिप डिझाइन होते. मग, हे डिझाइन तैवानमध्ये टीएसएमसीला पाठवलं जातं. तिथे ह्या डिझाइनप्रमाणे या चिपचं फॅब्रिकेशन तयार होतं. मग हे फॅब्रिकेशन फिलिपीन्सच्या फॅक्टरीमध्ये जातं. तिथे यांच्या बोर्डचं उत्पादन होतं. मग हे चिप असलेले बोर्ड्स चीनला जातात. तिथे यांना उदा. कॅमेरा, स्क्रीन इ. बाकीच्या इलेक्ट्रॉनिक सामानाबरोबर असेम्बल करून आयफोनचं उत्पादन केलं जातं. मग हा आयफोन परत अ‍ॅपलच्या कॅलिफोर्नियाच्या ऑफिसात पाठवला जातो आणि तिथून भारताच्या, अमेरिकेच्या किंवा युरोपच्या उपभोक्त्याच्या हातात तो आयफोन पोहोचतो. या सगळ्या प्रक्रियेत आजच्या घडीला अमेरिकेत डिझाइन आणि सेल्सशिवाय सगळी कामं अमेरिकेबाहेर होतात. हे वाढलेलं अवलंबित्व ऑटोमोबाइल इंडस्ट्रीमधलं चिप शॉर्टेजसारखं संकट परत परत निर्माण करू शकते, याची अमेरिकेला जाणीव आहे आणि म्हणूनच या क्षेत्रात परत एकदा आघाडीवर जाण्यासाठी अमेरिका धडपडतोय.
 
 
या सगळ्या पार्श्वभूमीवर जेव्हा सगळ्या जगाची चिप उत्पादन क्षमता एका कंपनीवर अवलंबून असते, तेव्हा कोविडसारखं संकट आल्यावर जगभरातली सप्लाय चेन व्यवस्था कोलमडणं अपरिहार्य असतं. 2020च्या सुरुवातीला जेव्हा कोविडची सुरुवात झाली होती, तेव्हा या महामारीच्या संकटाचा जगभरातल्या वाहन निर्माण कंपन्यांनी विपरीत अर्थ लावला. या कंपन्यांना वाटलं की आता जगभरातली वाहतूक थंडावेल आणि लोक कार्सचा वापर कमी करतील. सेमीकंडक्टरची आणि चिप्सची सप्लाय चेन ‘जस्ट इन टाइम’ या सिद्धान्तावर चालते - म्हणजे उत्पादित वस्तूचा साठा करून न ठेवता मागणी असेल तशी त्याची निर्मिती करणं. चिप उत्पादन हे फक्त काही कंपन्यांपुरतं सीमित असल्यामुळे तुम्हाला वेटिंग लिस्टमध्ये तुमच्या मागणीचा स्लॉट उत्पादनासाठी बुक करून ठेवावा लागतो. वाहन निर्माण कंपन्यांनी कोविड सुरू झाल्यावर आपले स्लॉट्स पटापट सोडायला सुरुवात केली. याच वेळेस वर्क फ्रॉम होम आणि ऑनलाइन रिमोट काम करण्याचं प्रचलन याच महामारीमुळे वाढल्यामुळे कॉम्प्युटर आणि मोबाइल निर्माण करणार्‍या कंपन्यांना जास्त चिप्स लागत होत्या. परिणामी त्यांनी हे स्लॉट्स घ्यायला सुरुवात केली आणि वाहन निर्माण कंपन्यांची वेटिंग लिस्टमधली जागा त्यांच्याकडून निघून गेली. पण वाहन निर्माण कंपन्यांचं गृहीतक इथे फसलं. त्यांना जे वाटत होतं की वाहन विक्री कमी होईल, ती सुरुवातीला काही प्रमाणात झाली, पण नंतर या मागणीने परत जोर धरला. पण आता वाहन निर्माण कंपन्यांना आपल्या पाळीसाठी थांबणं भाग होतं. भरीस भर म्हणून तैवानमध्ये गेल्या शतकातला सगळ्यात मोठा दुष्काळ पडला. चिप फॅब्रिकेशनसाठी फार मोठ्या प्रमाणावर पाण्याची गरज भासते. दुष्काळात ही गरज पूर्ण होणं कठीण होतं. परिणामी टीएसएमसीचं उत्पादनसुद्धा कमी झालं. या सगळ्याचा एकत्रित परिणाम म्हणजे सेमीकंडक्टर इंडस्ट्रीची संपूर्ण सप्लाय चेन ढासळून गेली.
  

2021मध्ये भारत सरकारने त्यांच्या नवीन सेमीकंडक्टर योजनेची घोषणा केली. याअंतर्गत भारत सुरुवातीला दहा अब्ज अमेरिकन डॉलर्सचे इन्सेन्टिव्ह सेमीकंडक्टर फॅब्रिकेशन आणि उत्पादन कंपन्यांना देणार आहे. या दहा अब्ज डॉलर्सच्या अंतर्गत भारत सरकार सेमीकंडक्टर उत्पादन कंपन्यांना संपूर्ण खर्चाच्या पन्नास टक्क्यांपर्यंत मदत करणार आहे. हा एक चांगला निर्णय असला, तरी आपल्याला आणखी फार मोठा पल्ला गाठायचा आहे.
  
भारतीय एससीएलची दुर्घटना
  
आता या सगळ्या पार्श्वभूमीवर भारतात काय सुरू आहे? भारताचा सेमीकंडक्टर इंडस्ट्रीचा इतिहाससुद्धा रंजक आहे. आज भारतात जगातल्या जवळजवळ सगळ्या मोठ्या कंपन्यांची डिझाइन ऑफिसेस आहेत. बहुतांश मोठ्या कंपनांच्या चिप्स भारतात डिझाइन होतात. पण या चिप डिझाइन करणार्‍या बहुतांश कंपन्या अभारतीय आहेत. अ‍ॅपल, क्वॉलकॉमसारख्या कंपन्यांनी हे भारताला केलेलं आउटसोर्सिंग आहे. त्यामुळे एकदा का या चिप्स डिझाइन झाल्या की ती डिझाइन्स पुढे अमेरिकेत किंवा युरोपला जातात आणि तिथून उत्पादनासाठी तैवान आणि पुढे चीनला. भारताने या फॅब्रिकेशन इंडस्ट्रीमध्ये यायचा प्रयत्न केला नाही असं नाही. उलट ऐंशीच्या दशकात जेव्हा चीन, तैवान, सिंगापूर, कोरिया या क्षेत्रात घुसायचा प्रयत्न करत होते, तेव्हा भारतही काही फार मागे नव्हता. भारताचा या शर्यतीतला घोडा होता - सेमीकंडक्टर कॉम्प्लेक्स लिमिटेड उर्फ एससीएल. एससीएलने सुरुवातीला या क्षेत्रात चांगली कामगिरी केली. त्यांनी आयआयटीमधून चांगले इंजीनिअर्स भरती केले. एससीएलने 5 मायक्रॉन नोड्सपासून सुरुवात केली. पण लवकरच एका मोठ्या दुर्घटनेने या प्रगतीला चाप बसला. 1989मध्ये एससीएलच्या फॅब्रिकेशन युनिटमध्ये मोठी आग लागली. एससीएल या दुर्घटनेनेनंतर पुन्हा उभारी घेऊ शकली नाही. या आगीचं कारण आजतागायत कळलेलं नाहीये. काहींना यात प्रतिस्पर्धी देशांकडून घातपाताची शंका दिसली, जी पूर्णपणे नाकारता येत नाही; पण याचा कुठलाही पुरावा उपलब्ध नसल्यामुळे याला शंकेपेक्षा जास्त महत्त्व देता येत नाही. यापुढे एससीएलपरत वर येऊ शकली नाही. 2005-06च्या त्यांच्या शेवटच्या वर्षात एससीएलला 2 कोटी अमेरिकन डॉलर्सचं नुकसान झालं. 2006मध्ये भारत सरकारने एससीएलला रीस्ट्रक्चर करत डिपार्टमेंट ऑफ स्पेसचा एक भाग करून टाकलं. आज एससीएल 180 नॅनोमीटरच्या नोड्सवर काम करू शकते, जेव्हा टीएसएमसीसारख्या कंपन्या 5 नॅनोमीटरच्या नोड्सवर उत्पादन करत आहेत.
 
 
2020सारखं चिप शॉर्टेजचं संकट भविष्यात परत यायला नको असेल, तर प्रत्येक मोठ्या देशाने सेमीकंडक्टर क्षेत्रात स्वायत्त होणे महत्त्वाचं आहे. आणि हे अमेरिकेने आणि चीनने आधीच ओळखलं आहे. येत्या पाच वर्षांत चीन या क्षेत्रात न भूतो अशी गुंतवणूक करणार आहे. येत्या काळात लवकरच चीनच्या चिप निर्मितीसाठी असणारं तैवानवरचं अवलंबित्व कमी कमी होत संपून जाणार आहे, ही काळ्या दगडावरची रेघ आहे. अमेरिका एकीकडे या क्षेत्रातल्या आयातीवर प्रतिबंध आणत या अवलंबित्वाला काही प्रमाणात लगाम लावायचा प्रयत्न करते आहे, तर दुसरीकडे टेक्सासमध्ये टीएसएमसी आणि सॅमसंगला नवीन फॅब्रिकेशन फॅक्टरी उघडण्यासाठी पायघड्या घालून, सेमीकंडक्टर उत्पादन परत एकदा अमेरिकन भूमीवर मोठ्या प्रमाणावर करायचा प्रयत्न करते आहे. प्रश्न आहे की भारत या बाबतीत काय करतोय? डिसेंबर 2021मध्ये भारत सरकारने त्यांच्या नवीन सेमीकंडक्टर योजनेची घोषणा केली. याअंतर्गत भारत सुरुवातीला दहा अब्ज अमेरिकन डॉलर्सचे इन्सेन्टिव्ह सेमीकंडक्टर फॅब्रिकेशन आणि उत्पादन कंपन्यांना देणार आहे. या दहा अब्ज डॉलर्सच्या अंतर्गत भारत सरकार सेमीकंडक्टर उत्पादन कंपन्यांना संपूर्ण खर्चाच्या पन्नास टक्क्यांपर्यंत मदत करणार आहे. हा एक चांगला निर्णय असला, तरी आपल्याला आणखी फार मोठा पल्ला गाठायचा आहे. फक्त एका अद्ययावत फॅब्रिकेशन युनिटच्या निर्मितीला दहा ते वीस अब्ज डॉलर्स खर्च येतो. त्यामुळे फक्त दहा अब्ज डॉलर्स या योजनेसाठी मंजूर करणं पुरेसं नाहीये. चीनच्या 1.4 ट्रिलियन डॉलर्सच्या घोषणेसमोर तर हे आणखीनच ठळकपणे लक्षात येतं. दुसरा मुद्दा म्हणजे इकोसिस्टिमचा. सेमीकंडक्टर हे इतकं गुंतागुंतीचं आणि क्लिष्ट उत्पादन आहे की यासाठी भारताला मोठ्या प्रमाणावर प्रशिक्षित अभियंता, तज्ज्ञ, पीएचडी, प्रशिक्षित कामगार वर्ग लागणार आहे. यासाठी फक्त पैशांची तरतूद न करता, मोठ्या प्रमाणावर वातावरणनिर्मितीची गरज आहे. तिसरा मुद्दा म्हणजे नैसर्गिक संसाधनांचा. चिप उत्पादनाला मोठ्या प्रमाणावर नैसर्गिक संसाधनांची गरज भासते. उत्पादन कंपन्यांना हे संसाधन पुरवणं हे भारत सरकारसमोर मोठं आव्हान असणार आहे. एससीएलच्या वेळेस घडलेली चूक पुन्हा होऊ नये, यासाठी आपल्याला दक्ष असणं गरजेचं आहे. हे सगळं असूनही भारताने काळाची पावलं उचलत जगाच्या बरोबरीने या क्षेत्रात पुढे जायची घोषणा केली आहे, हे स्तुत्य आहे. फॉक्सकॉनने आणि इस्रायलच्या एका कंपनीने या योजनेअंतर्गत भारतात उत्पादन युनिट सुरू करण्यात रस दाखवला आहे, ही या क्षेत्रासाठी उत्साहाची गोष्ट आहे. आता फक्त एवढं बघायचं आहे की येत्या काळात भारत या मार्गावर किती कन्व्हिक्शनने पुढे जातो. 2020-21चं चिप शॉर्टेज येता काही काळ तरी सुरू असेल. चिप इंडस्ट्रीमधल्या ग्लोबल सप्लाय चेनची घडी बसायला अजून बराच वेळ लागायची शक्यता आहे. या वेळेचा आपल्यासाठी सदुपयोग करून घेत भारत जर या क्षेत्रात घुसू शकला, तर ही आपल्यासाठी फार मोठी उपलब्धी असेल, त्याचबरोबर येणार्‍या काळात भारतीय अर्थव्यवस्थेला नवीन चालना देणारी घटना म्हणून यांच्याकडे पाहणं शक्य होईल. खरा प्रश्न हा आहे की ऐंशीच्या दशकात सुटलेली गाडी या वेळेस आपण पकडू शकू अथवा नाही?

इंद्रनील पोळ

इंद्रनील पोळ, मूळचे जबलपूरचे, पुण्यात इंजीनिअरिंगचे शिक्षण घेवून जर्मनी येथे एमएस साठी गेले. सध्या नोकरी निमित्त जर्मनी येथे तिथेच वास्तव्य वाचन. तंत्रज्ञान आणि बदलत्या समाजाचा अभ्यास व उत्तम लेखन. विविध विषयांवर दर्जेदार लेखन...