TSMC जापान में दूसरे semiconductor प्लांट के लिए कुल 30 ट्रिलियन वॉन से अधिक निवेश करेगी
(finance.yahoo.com)- TSMC जापान के कुमामोटो में दूसरा semiconductor प्लांट बनाएगी और 2027 के अंत तक इसे चालू करने का लक्ष्य रखती है, साथ ही जापान बिज़नेस में कुल निवेश को लगभग 20 अरब डॉलर ($20b) से अधिक तक बढ़ाने की योजना है
- नया प्लांट TSMC की बहुलांश हिस्सेदारी वाली Japan Advanced Semiconductor Manufacturing बनाएगी, ताकि बढ़ती customer demand का जवाब दिया जा सके
- दोनों प्लांट चालू होने पर कुमामोटो साइट में प्रति माह 12-inch wafer की 100,000 से अधिक यूनिट उत्पादन क्षमता होगी और यह automotive, industrial, consumer तथा high-performance computing उपयोगों के लिए सप्लाई करेगा
- जापानी सरकार क्यूशू विस्तार को semiconductor manufacturing base के पुनर्निर्माण और chip supply stability सुनिश्चित करने का प्रमुख स्तंभ मानती है
- सबसे उन्नत manufacturing का अधिकांश हिस्सा ताइवान में ही रहेगा, लेकिन TSMC अमेरिका के Arizona और जर्मनी समेत overseas production bases का विस्तार कर रही है
कुमामोटो के दूसरे प्लांट की योजना
- TSMC जापान में दूसरा semiconductor प्लांट बनाएगी और 2027 के अंत तक इसका संचालन शुरू करने की योजना है
- इस फैसले के बाद, टोक्यो सरकार के समर्थन सहित जापान बिज़नेस में कुल निवेश 20 अरब डॉलर से अधिक हो जाएगा
- 2021 में कंपनी ने जापान के दक्षिणी क्यूशू के कुमामोटो में 7 अरब डॉलर के पहले semiconductor प्लांट की योजना की घोषणा की थी
- पहला जापानी प्लांट फरवरी में खोला गया और चौथी तिमाही में mass production शुरू होने वाली है
उत्पादन क्षमता और सप्लाई के लक्ष्य
- दूसरा प्लांट TSMC की बहुलांश हिस्सेदारी वाली Japan Advanced Semiconductor Manufacturing द्वारा कुमामोटो में बनाया जाएगा
- निर्माण इस साल के अंत तक शुरू होने की उम्मीद है
- दोनों प्लांट मिलाकर कुमामोटो साइट की मासिक उत्पादन क्षमता 12-inch wafer की 100,000 से अधिक यूनिट रहने का अनुमान है
- उत्पादित चिप्स automotive, industrial, consumer और high-performance computing applications में इस्तेमाल होंगे
- उत्पादन क्षमता की योजना customer demand के अनुसार आगे और समायोजित की जा सकती है
जापान बिज़नेस की हिस्सेदारी संरचना
- TSMC के पास जापान बिज़नेस में 86.5% हिस्सेदारी है
- बाकी हिस्सेदारी जापानी कंपनियों के पास है
- Sony Group: 6%
- Denso: 5.5%
- Toyota: 2%
जापान की semiconductor strategy में TSMC
- क्यूशू में TSMC का विस्तार जापानी सरकार के उस प्रयास के केंद्र में है, जिसका उद्देश्य semiconductor manufacturing hub के रूप में देश की स्थिति को फिर से मजबूत करना और अमेरिका-चीन व्यापार तनाव के बीच chip supply stability सुनिश्चित करना है
- जापान का semiconductor manufacturing sector 1980 के दशक में दुनिया का सबसे बड़ा था, लेकिन पिछले 30 वर्षों में प्रतिस्पर्धा बनाए रखने में उसे कठिनाई हुई और ताइवान की कंपनियों जैसे प्रतिद्वंद्वी आगे बढ़े
- Reuters के अनुसार, पहले प्लांट का निर्माण सुचारु रूप से हुआ और TSMC जापान को ईमानदार workforce तथा comparatively easy-to-work-with government वाला देश मानती है
ताइवान-केंद्रित रणनीति बरकरार, विदेशों में विस्तार जारी
- TSMC और ताइवान सरकार ने कहा है कि कंपनी की सबसे उन्नत manufacturing का अधिकांश हिस्सा ताइवान में ही बना रहेगा
- साथ ही customer demand को पूरा करने के लिए global manufacturing footprint का विस्तार जारी है
- प्रमुख overseas investments में अमेरिका के Arizona में दो प्लांट बनाने वाला 40 अरब डॉलर का प्रोजेक्ट शामिल है
- यह प्रोजेक्ट अमेरिकी semiconductor manufacturing capacity बढ़ाने की योजना को समर्थन देता है
- जर्मनी में भी पहला यूरोपीय प्लांट बनाने की योजना है, जो मुख्य रूप से automotive industry को सप्लाई करेगा
शेयर और मांग का रुझान
- TSMC के ताइवान में लिस्टेड शेयर इस साल अब तक 8.9% बढ़े हैं
- इसी अवधि में broader index में 0.9% की बढ़त रही
- इस बढ़त के पीछे AI applications के लिए chips की बढ़ती demand है
1 टिप्पणियां
Hacker News टिप्पणियाँ
पहले से ही TSMC समझता था कि अमेरिका में फैक्ट्री बनाना व्यवहारिक रूप से कठिन है, और लगता है कि लंबे समय में ताइवान की स्थिति बिगड़ने पर जापान में शिफ्ट होना एक बैकअप विकल्प माना जा रहा है
महामारी के दौरान जापान को एहसास हुआ कि उसकी supply chain चीन पर बहुत ज़्यादा निर्भर है और आपात स्थिति में उसके अपने घरेलू कारखाने भी export controls की चपेट में आ सकते हैं, इसलिए उसने Iris Ohyama जैसी बड़ी कंपनियों के manufacturing को तुरंत वापस जापान लाना शुरू किया
इसके विपरीत अमेरिका और यूरोप ऐसी बातें तो करते रहते हैं, लेकिन वास्तविक अमल कम दिखता है; हाँ, अमेरिका कम से कम इस पर पैसा झोंकने की कोशिश तो कर रहा है
TSMC ने ताइवान सरकार द्वारा अमेरिका की trade war policy को सीधे-सीधे फॉलो करने के कारण चीनी बाज़ार खो दिया, जबकि दक्षिण कोरियाई अधिकारियों ने लंबी अवधि की छूट पाने के लिए ज़ोरदार लॉबिंग की और मुनाफ़े की स्थिति को फिर से संभाल लिया
इसलिए अगर वह चीन में शामिल नहीं होता, तो उस पर आक्रमण का खतरा बना रहता है, और इसे रोकने के लिए वह अमेरिका पर निर्भर है
उपलब्ध विकल्पों को देखें तो अपने अस्तित्व को बनाए रखने के लिए अमेरिका को चुनना हैरान करने वाला नहीं है
बल्कि अजीब यह लगता है कि ताइवानी कंपनियाँ चीन से और अधिक तेज़ी से बाहर क्यों नहीं निकल रहीं
सबसे उच्च-resolution lithography equipment बनाने वाली ASML के उपकरण ऑर्डर 400% बढ़ गए हैं
यह “जापान या अमेरिका” में से किसी एक को चुनने का मामला नहीं है, बल्कि अमेरिका, जापान और यूरोप सभी अपनी क्षमता भर fabs बना रहे हैं
https://www.intel.com/content/www/us/en/corporate-responsibi...
इसमें लिखा है, “यह Intel की उस योजना का पहला चरण है जिसके तहत वह अगले 10 वर्षों में पूरे यूरोपीय संघ में semiconductor value chain—R&D से लेकर manufacturing और advanced packaging तक—में 80 billion euro तक निवेश करना चाहता है”
जर्मनी ने chip manufacturers के समर्थन के लिए 22 billion dollar आवंटित किए हैं, लेकिन विशेषज्ञों का मानना है कि EU को 500 billion dollar की ज़रूरत है
https://www.electronicsweekly.com/news/business/eu-chip-goal...
2018 तक का डेटा शामिल करने वाला एक database भी है
https://reshoring.eurofound.europa.eu/reshoring-cases
अक्सर यह बात सुनने को मिलती है कि पूरा semiconductor उद्योग TSMC पर पूरी तरह निर्भर है, और TSMC के बिना कुछ भी नहीं चल सकता, इसलिए उसका geopolitical महत्व बहुत बड़ा है। लेकिन फिर इस तस्वीर में Intel या Arm कहाँ आते हैं, यह मुझे साफ़ नहीं है
मेरा अंदाज़ा है कि TSMC supply chain के किसी अलग हिस्से को संभालती है, लेकिन chip manufacturing ऊपर से नीचे तक काफ़ी integrated process लगती है
खास तौर पर जानना चाहता हूँ कि TSMC ऐसा क्या करती है जो दूसरी जगह नहीं हो सकता
Apple के नए products के सारे chips, AMD के सारे नए chips, और Nvidia के ज़्यादातर नए chips इन्हीं पर निर्भर हैं
ज़्यादातर कंपनियाँ chips design करती हैं और manufacturing TSMC को सौंपती हैं, क्योंकि fab बनाने की शुरुआती लागत खगोलीय स्तर की होती है
TSMC manufacturing पर गहराई से focused रही है, और R&D को 24 घंटे 3 shifts में चलाकर लगभग कभी न रुकने वाला operation बनाकर उसने बढ़त हासिल की
एक fab बनाने में $20 billion से ज़्यादा लगते हैं, और Intel उसे पकड़ने की कोशिश कर रही है, लेकिन शायद उसे अभी 3–5 साल और लग सकते हैं
अगर TSMC fabs नष्ट हो जाएँ, तो व्यावहारिक रूप से लगभग सारे advanced products की shipments कुछ महीनों के भीतर रुक सकती हैं
fab capability के हिसाब से Samsung, TSMC से 2 साल पीछे है, और Intel 3–4 साल पीछे है
2 साल की प्रगति खोना अच्छा नहीं होगा, लेकिन यह कहना कि TSMC के बिना दुनिया काम नहीं कर पाएगी, शायद अतिशयोक्ति है
हाँ, production बढ़ाने में कुछ साल लगेंगे, लेकिन Taiwan की geopolitical स्थिति भी रातोंरात बदल जाने वाली चीज़ नहीं है
Intel को छोड़ दें, तो practically बाकी ज़्यादातर लोग computing chips के manufacturing के लिए TSMC का इस्तेमाल करते हैं
फिर वह बुरी तरह चूक गई। 10nm process 2016 में आना था, लेकिन mass production 2019 में जाकर शुरू हुआ, और इसी दौरान TSMC को बराबरी करके आगे निकलने का मौका मिल गया
TSMC ने 2017 में 10nm mass production शुरू कर दी थी
Samsung लगभग एक generation पीछे है, हालांकि सटीक कारण मुझे नहीं पता
AMD ने अपने fabs को अलग करके GlobalFoundries बनाया, और इस अलग कंपनी ने leading-edge fab business से पीछे हटना चुना। 14nm process Samsung से licensed थी, और 7nm process पूरी तरह रद्द कर दी गई
leading-edge fabs की लागत लगातार बढ़ती गई, इसलिए कई कंपनियाँ fabless बन गईं। TSMC, दूसरी कंपनियों के विपरीत, अपने खुद के chips नहीं बनाती थी, इसलिए वह competitive threat नहीं बनी, और यही उसकी सफलता की असली कुंजी थी
GlobalFoundries या ON Semi जैसी कंपनियाँ 14nm जैसे पुराने processes पर volume संभाल रही हैं। cutting-edge power/performance वाले chips कुल chips का सिर्फ़ एक हिस्सा हैं, और पुराने processes कम capex तथा कहीं बेहतर yields की वजह से सस्ते पड़ते हैं
कभी न कभी lithography equipment भी 3D printers की तरह niche market तक नीचे आ सकता है। garage में खुद chip बनाने की hacking की कोशिशें भी हुई हैं, और अभी वे 5–2,000 transistor स्तर पर हैं, लेकिन अगर 1 million transistor वाले custom chips निकालना संभव हो जाए तो वह काफ़ी दिलचस्प होगा
इनके पास x86, ARMv8 जैसी instruction set architectures (ISA) से लेकर Intel P-Core, E-Core, Skylake, AMD Zen cores जैसे वास्तविक CPU designs, और GPU, network, CPU interconnect, DRAM controller जैसे कई IP होते हैं
Arm, TSMC या किसी खास market में इस्तेमाल होने वाले दूसरे fabs के साथ काम करती है ताकि उन fabs और process technologies के लिए design तैयार किए जा सकें
बहुत सरल करके कहें, तो आप कई IP या reference designs खरीदते हैं, उन्हें जोड़ते हैं, और TSMC को भेजकर कहते हैं, “इसे बना दो”
TSMC वही काम करती है जो बाकी लोग उसी समय में नहीं कर पाते: अगर आप लागत देने को तैयार हों, तो वह industry-leading technology, यानी अभी संभव सबसे छोटे transistors के साथ manufacturing कर सकती है
बेशक बहुत से chips ऐसे भी हैं जिनके लिए TSMC की ज़रूरत नहीं होती। automotive से लेकर toys, electronics, और साधारण calculators तक के low-cost semiconductors के लिए बहुत पुराने fab processes भी पर्याप्त हैं
अगर इतना capital investment लग रहा है और physical limits asymptote के पास पहुँच रही हैं, तो लगता है 20 साल बाद manufactured chips ज़्यादा commoditized हो जाएँगे, दाम गिरेंगे और competition बढ़ेगा
अगर business cards ऑर्डर करने जितनी frictionless fab production ordering हो सके, तो वह सचमुच रोमांचक होगा
chips काफ़ी छोटे होते हैं, और उनका size इस वजह से सीमित रहता है कि computer में जाने के बाद उन्हें ठंडा रखना पड़ता है, और अक्सर एक ही defect पूरे chip को बेकार कर देता है
आगे चलकर individual chips 3D में ज़्यादा गहरे हो सकते हैं, defect tolerance बेहतर हो सकती है, और इस वजह से वे बड़े भी बन सकते हैं। साथ ही package के अंदर chiplets, die-to-die, stacking जैसी chip-joining techniques भी तेज़ी से आगे बढ़ेंगी
निकट भविष्य में foundry development के ठहर जाने की संभावना कम लगती है। उल्टा, अगर AI नए chips के development में इस्तेमाल होने लगे, तो गति और भी बढ़ सकती है
LM317 voltage regulator कौन बनाता है, इसकी बहुत परवाह नहीं की जाती। वह बस एक commodity है, और vendors कीमत व availability पर प्रतिस्पर्धा करते हैं
इसी संरचना ने semiconductor उद्योग में कई boom-bust cycles पैदा किए हैं
https://global.canon/en/technology/nil-2023.html
अगर हम लगातार और छोटे processes की ओर जाते रहेंगे, तो कीमत बढ़ने की ही उम्मीद करनी चाहिए
कीमत तभी स्थिर या कम हो सकती है जब हम किसी ऐसी physical limit तक पहुँच जाएँ जिसे पार नहीं किया जा सकता, और तब प्रगति भी रुक जाएगी
मेरी जानकारी में कुछ manufacturers पुराने fabs खरीदकर automotive, boats वगैरह में जाने वाले chips बनाते हैं
6nm और 7nm processes पर प्रति माह 100,000 wafers की input capacity है
दूसरे investors Sony, Toyota, और Denso हैं, और ये ही प्रमुख customers भी हैं
Taiwan के पास पहले से Japan में 40nm, 28nm, 22nm, 16nm, 12nm process technologies वाला fab है, जो प्रति माह 55,000 wafers की input capacity के साथ चल रहा है
सॉफ़्टवेयर-प्रधान न होने वाली बात बहुत होती है, लेकिन रक्षा उद्देश्यों में चिप्स वास्तव में कितने अच्छे और कितने तेज़ होने चाहिए, यह जानने की जिज्ञासा है
अभी के चिप्स इतने अच्छे हैं कि 2~3 पीढ़ी पीछे होने पर भी मिशन पर्याप्त रूप से पूरे किए जा सकते हैं
जापान के लिए यह कई अन्य अमेरिका·EU देशों की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण दांव है, और अर्थव्यवस्था के केंद्र के अधिक करीब है
कोई पश्चिमी सिस्टम इंजीनियर आम तौर on इतने सारे चिप्स और कनेक्शनों को जटिल रूप से इस्तेमाल करने के बजाय एकल aerospace·defense-grade FPGA चुनता
रूसी शैली के दृष्टिकोण में कई पीढ़ी पीछे की semiconductor manufacturing के साथ भी आसानी से काम चल सकता है
पश्चिमी शैली के दृष्टिकोण में नवीनतम proprietary vendor-supported FPGA tools का इस्तेमाल जारी रखने के लिए up-to-date रहना चाहेंगे
अगर आधुनिक युद्धक्षेत्र में रडार आंख और कान हैं, तो आप जितना संभव हो उतने कंप्यूटर जोड़कर अधिक लक्ष्यों को ढूँढना और अलग-अलग पहचानना चाहेंगे
अगर आप प्रतिद्वंद्वी की उपलब्ध चिप्स से 2~3 पीढ़ी पीछे हैं, तो प्रतिद्वंद्वी उस अंतर का लाभ उठाने वाली हथियार प्रणालियाँ डिज़ाइन करने की कोशिश करेगा
पिछले साल भी TSMC Germany plant की बात हुई थी
“TSMC to build US$11 billion chip manufacturing plant in Germany”
https://www.scmp.com/news/china/article/3230440/tsmc-build-u...
यह जानने की जिज्ञासा है कि lithography equipment भूकंप के प्रति कितना मजबूत होता है
alignment बहुत संवेदनशील होगा
यह इतना संवेदनशील होता है कि fab design में ऐसी बातों को शामिल किया जाता है
mask, objective lens और wafer को pneumatic isolation systems पर तैराया जाता है, और खास तौर पर संवेदनशील उपकरणों को fab के बाकी हिस्सों से अलग-थलग भी किया जाता है ताकि पास के उपकरणों या पैरों की आहट का असर न पड़े
लगभग हर optics lab में देखे जाने वाले सामान्य pneumatic isolation system का एक उदाहरण यह है
https://www.newport.com/f/pneumatic-vibration-isolators-with...
निर्माण रोककर उपकरणों को फिर से align करने के बाद काम दोबारा शुरू किया जा सकता है
2011 के जापान भूकंप के समय भूकंपीय कंपन का असर जापान के बाहर की lithography पर भी पड़ा था, और पृथ्वी को फिर से इतना शांत होने में समय लगा था कि lithography स्थिर हो सके
आफ्टरशॉक्स, सुनामी, और भूकंप ऊर्जा की गूँज जैसे कंपन स्रोत सभी lithography को प्रभावित कर सकते हैं
बड़ी समस्या semiconductor supply chain के भीतर है. पुराने मानकों के हिसाब से base wafer का काफ़ी बड़ा हिस्सा, शायद अधिकांश, जापान से आता था
प्रमुख कंपनियों में SUMCO और Shin-Etsu थीं, और वहाँ बिजली अपेक्षाकृत सस्ती थी और सबसे बढ़कर बहुत स्थिर थी, इसलिए CZ furnaces बड़े पैमाने पर चलाए जाते थे
wafer से पहले का चरण, ingot growth, कई हफ्तों से कई महीनों तक ले सकता है और बहुत अधिक ऊर्जा खाता है, इसलिए बिजली की स्थिरता महत्वपूर्ण है
भूकंप के बाद बिजली की समस्याओं ने अगले लगभग एक साल तक wafer supply पर बड़ा असर डाला
जापान का फ़ायदा यह है कि लोग एक ही नौकरी में लंबे समय तक टिके रहते हैं, लागत भी संभाली जा सकती है, और देश के पास बहुत advanced technology और उच्च शिक्षा स्तर है
यह अमेरिका की तुलना में अधिक उपयुक्त संयोजन लगता है
TSMC के चेयरमैन ने कहा था कि वे ताइवान में कर्मचारियों को 10 साल तक बनाए रखते हैं
यह दिलचस्प है कि जापान चुना गया, कोई EU देश नहीं
जोखिम के लिहाज़ से अगर चीन ताइवान पर हमला करे, तो EU जापान से अधिक सुरक्षित विकल्प लग सकता है
NATO में शामिल EU सदस्य देशों को, जापान की तरह, अमेरिका द्वारा प्रदान की जाने वाली सुरक्षा गारंटी मिलती है
जापान के पास हमले की स्थिति में अमेरिका के साथ प्रत्यक्ष alliance treaty है, जो यूक्रेन के Budapest Memorandum जैसा नहीं है
मौजूदा यूक्रेन-रूस युद्ध को देखते हुए EU को जापान से अधिक सुरक्षित मानना कठिन है
जापान और ताइवान की work culture मिलती-जुलती है और वे अमेरिका की तुलना में कहीं अधिक निकट हैं
TSMC के वरिष्ठ अधिकारियों के लिए जापानी fab देखने 45 मिनट की उड़ान भरना भी बहुत आसान है
हालांकि TSMC शायद सारे अंडे एक टोकरी में न रखने के लिए लगभग हर संभव जगह plant planning कर रही है
अंतर शायद process level पर होगा
मेरे लिए ताइवान और “किसी EU देश” पूरी तरह अलग दुनिया जैसे लगते हैं
यूरोप ने हाल के वर्षों में कठिन समय देखा है, लेकिन वह पृथ्वी पर लगभग एकमात्र ऐसा क्षेत्र भी है जो उत्तर अमेरिका का मुकाबला कर सकता है
व्यावहारिक रूप से जापान को EU के अधिकांश हिस्सों से कम सुरक्षित मानना बहुत कठिन है
सरल रूप से देखें तो अमेरिका में चिप बनाना सख्त economic logic के हिसाब से बिल्कुल सही नहीं लगता
जीवन-यापन की लागत बहुत अधिक है
लेकिन असली सवाल यह है कि chip autonomy, supply chain security, और intellectual property security की कीमत कितनी मानी जाए, और उसका खर्च कौन उठाए