భారతదేశ సెమీకండక్టర్ డిజైన్‌ రంగానికి నాయకత్వం వహించనున్న హైదరాబాద్

వార్తల్లో ఎందుకు ఉంది? (Why in News?)

నీతి ఆయోగ్ (NITI Aayog) లోని ఫ్రాంటియర్ టెక్ హబ్ (Frontier Tech Hub) భారతదేశ సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ భవిష్యత్తు కోసం 10 ఏళ్ల రోడ్‌మ్యాప్‌ను విడుదల చేసింది. దీని తర్వాత, భారతదేశపు ప్రముఖ సెమీకండక్టర్ డిజైన్ హబ్‌లలో (Semiconductor design hubs) ఒకటిగా హైదరాబాద్ అవతరిస్తుందని భావిస్తున్నారు.

2035 నాటికి $120 బిలియన్ల నుంచి $150 బిలియన్ల సెమీకండక్టర్ ఎకోసిస్టమ్‌ను (Semiconductor ecosystem) నిర్మించాలని ఈ రోడ్‌మ్యాప్ లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. ఐదు ప్రధాన స్తంభాలలో సెమీకండక్టర్ డిజైన్ టాలెంట్ (Design talent) అభివృద్ధిని ఒకటిగా ఇది గుర్తించింది. ఇప్పటికే ప్రపంచంలోని టాప్ 10 సెమీకండక్టర్ సంస్థలలో ఏడు సంస్థలకు ఆతిథ్యం ఇస్తున్న హైదరాబాద్, ఈ లక్ష్యాన్ని సాధించడంలో ఒక ప్రధాన కేంద్రంగా నిలవనుంది.

సెమీకండక్టర్ డిజైన్ అంటే ఏమిటి? (What is Semiconductor Design?)

• సెమీకండక్టర్ డిజైన్ అంటే చిప్‌లను తయారు చేయడానికి ముందు వాటి నిర్మాణం, పనితీరును రూపొందించే ప్రక్రియ.
• సులభంగా చెప్పాలంటే, ఇది చిప్ యొక్క బ్లూప్రింట్ (Blueprint) తయారు చేయడం లాంటిది. స్మార్ట్‌ఫోన్‌లు, కంప్యూటర్లు, ఎలక్ట్రానిక్ వాహనాలు (Electric vehicles), ఉపగ్రహాలు, ఏఐ (AI) సిస్టమ్‌ల లాంటి పరికరాలకు మద్దతుగా చిప్ డేటాను ఎలా ప్రాసెస్ చేస్తుందో, ఎంత విద్యుత్‌ను వినియోగిస్తుందో, లెక్కలను ఎలా చేస్తుందో ఇంజనీర్లు నిర్ణయిస్తారు.
• సెమీకండక్టర్ డిజైన్‌లో కింది విభాగాలు ఉంటాయి:
  • వీఎల్‌ఎస్‌ఐ డిజైన్ (VLSI design)
  • సిస్టమ్-ఆన్-చిప్ డిజైన్ (System-on-Chip design)
  • చిప్ వెరిఫికేషన్ (Chip verification)
  • ఏఐ యాక్సిలరేటర్ డిజైన్ (AI accelerator design)
  • ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్స్ (Embedded systems)
  • సెమీకండక్టర్ ఐపీ అభివృద్ధి (Semiconductor IP development)

నీతి ఆయోగ్ సెమీకండక్టర్ రోడ్ మ్యాప్ (NITI Aayog’s Semiconductor Road Map)

రాబోయే దశాబ్దంలో భారతదేశ సెమీకండక్టర్ సామర్థ్యాన్ని పెంచడంపై నీతి ఆయోగ్ రోడ్‌మ్యాప్ దృష్టి పెడుతుంది. ప్రపంచ సెమీకండక్టర్ వాల్యూ చైన్‌లో (Global semiconductor value chain) భారతదేశాన్ని ఒక బలమైన ప్లేయర్‌గా మార్చడం దీని విస్తృత లక్ష్యం.

ఈ రోడ్‌మ్యాప్ కింది లక్ష్యాలను నిర్దేశించుకుంది:

• 2035 నాటికి $120–150 బిలియన్ల సెమీకండక్టర్ ఎకోసిస్టమ్ అభివృద్ధి
• 100కి పైగా అధునాతన సెమీకండక్టర్ డిజైన్ ఐపీ (IP) ల అభివృద్ధి
• డిజైన్ టాలెంట్‌పై (Design talent) ప్రత్యేక దృష్టి
• అడ్వాన్స్‌డ్ ప్యాకేజింగ్ (Advanced packaging) లో వృద్ధి
• చిప్‌లెట్ (Chiplet) డిజైన్ విస్తరణ
• కాంపౌండ్ సెమీకండక్టర్ల (Compound semiconductors) ప్రోత్సాహం
• కేవలం తయారీ ప్లాంట్లకు (Fabrication plants) మాత్రమే పరిమితం కాకుండా, లోతైన సెమీకండక్టర్ ఎకోసిస్టమ్ అభివృద్ధి.

సెమీకండక్టర్ అనేది కొన్ని నిర్దిష్ట పరిస్థితులలో విద్యుత్‌ను ప్రవహింపజేసే ఒక పదార్థం. అయితే ఇది లోహాల (Metals) వలె స్వేచ్ఛగా విద్యుత్‌ను ప్రవహించనివ్వదు. ఇది కింది వాటి మధ్య ఉంటుంది:

హైదరాబాద్ ఎందుకు ముఖ్యం? (Why Hyderabad is Important)

హైదరాబాద్ ఇప్పటికే భారతదేశంలో ఒక ప్రధాన సాంకేతిక కేంద్రంగా (Technology centre) ఉంది. ఐటీ (IT), ఏఐ (AI), లైఫ్ సైన్సెస్ (Life sciences), గ్లోబల్ క్యాపబిలిటీ సెంటర్లు (Global capability centres), సెమీకండక్టర్ డిజైన్ విభాగాల్లో దీనికి బలమైన పునాది ఉంది.

ఈ నగరం ఎందుకు ముఖ్యమంటే:

• ప్రపంచంలోని టాప్ 10 సెమీకండక్టర్ సంస్థలలో ఏడు సంస్థలు ఇక్కడే ఉన్నాయి.
• చిప్ డిజైన్ నియామకాలలో ఇది బెంగళూరును అధిగమిస్తోందని నివేదికలు చెబుతున్నాయి.
• ఇక్కడ దాదాపు 9,300 మంది సెమీకండక్టర్ నిపుణులు ఉన్నారు.
• నగరంలోని సెమీకండక్టర్ టాలెంట్ పూల్ (Talent pool) ప్రతి సంవత్సరం దాదాపు 4% చొప్పున పెరుగుతోంది.
• భారతదేశ మొత్తం సెమీకండక్టర్ డిజైన్ సామర్థ్యంలో దాదాపు మూడింట రెండు వంతుల (Two-thirds) వాటా హైదరాబాద్, బెంగళూరు నగరాలదే.
• ఈ నగరంలో డిజైన్ జీసీసీలు (GCCs), టెక్నాలజీ కంపెనీలతో కూడిన పరిపక్వమైన ఎకోసిస్టమ్ ఉంది.

హైదరాబాద్ ప్రధాన బలాలు (Key Strengths of Hyderabad)

1. బలమైన టాలెంట్ బేస్ (Strong Talent Base)

హైదరాబాద్‌లో చిప్ వెరిఫికేషన్, ఏఐ యాక్సిలరేటర్లు (AI accelerators), సిస్టమ్-ఆన్-చిప్ (SoC) డిజైన్ లాంటి అధునాతన రంగాల్లో పనిచేసే ఇంజనీర్లు ఉన్నారు. భారతదేశం అధునాతన సెమీకండక్టర్ డిజైన్ ఐపీలను సృష్టించే లక్ష్యానికి ఇది ఈ నగరాన్ని ఎంతో ముఖ్యమైనదిగా చేస్తుంది.

2. గ్లోబల్ సంస్థల ఉనికి (Presence of Global Firms)

ప్రముఖ సెమీకండక్టర్ కంపెనీలు ఉండటం వల్ల హైదరాబాద్‌కు గ్లోబల్ డిజైన్ ప్రాక్టీసులు, నైపుణ్యం కలిగిన నిపుణులు, అధునాతన ప్రాజెక్ట్‌లకు యాక్సెస్ (Access) లభిస్తుంది.

3. ఇన్నోవేషన్ క్లస్టర్ (Innovation Cluster)

హైదరాబాద్‌లో కింది రంగాల కలయిక (Convergence) ప్రత్యేకంగా ఉంటుంది:

• ఐటీ (IT)
• సెమీకండక్టర్లు
• ఆర్టిఫిషియల్ ఇంటెలిజెన్స్ (Artificial Intelligence)
• లైఫ్ సైన్సెస్ (Life sciences)
• గ్లోబల్ క్యాపబిలిటీ సెంటర్లు (Global Capability Centres)

ఇది బలమైన ఇన్నోవేషన్ ఎకోసిస్టమ్‌ను సృష్టించడానికి సహాయపడుతుంది.

4. కామన్ ఫెసిలిటీ సెంటర్ (Common Facility Centre)

నాలెడ్జ్ సిటీలో (Knowledge City) ప్రతిపాదించిన కామన్ ఫెసిలిటీ సెంటర్ (Common facility centre) స్టార్టప్‌లు, మధ్యశ్రేణి డిజైన్ సంస్థలకు సహాయపడుతుంది. ఇటువంటి సంస్థలు తరచుగా ఖరీదైన ప్రోటోటైపింగ్ (Prototyping) మౌలిక సదుపాయాలను సొంతంగా భరించలేవు.

5. మౌలిక సదుపాయాల విస్తరణ (Infrastructure Expansion)

రాబోయే దశాబ్దంలో హైదరాబాద్ మౌలిక సదుపాయాలను విస్తరించాలన్న తెలంగాణ ప్రభుత్వ ప్రణాళిక సెమీకండక్టర్ హబ్‌గా దాని పాత్రను మరింత బలోపేతం చేస్తుంది.

డిజైన్ టాలెంట్ ప్రాముఖ్యత (Importance of Semiconductor Design Talent)

సెమీకండక్టర్ తయారీ అంటే కేవలం ఫ్యాబ్రికేషన్ ప్లాంట్లు (Fabrication plants) మాత్రమే కాదు. చిప్ ఎకోసిస్టమ్‌లో డిజైన్ అనేది అత్యంత విలువైన భాగం.

డిజైన్ టాలెంట్ ఎందుకు ముఖ్యమంటే:

• ఇది మేధో సంపత్తిని (Intellectual property) సృష్టిస్తుంది.
• ఇది అధిక విలువైన ఉద్యోగాలకు (High-value jobs) మద్దతు ఇస్తుంది.
• ఇది సాంకేతిక స్వావలంబనను (Technology self-reliance) బలోపేతం చేస్తుంది.
• విదేశీ చిప్ డిజైన్‌పై ఆధారపడటాన్ని ఇది తగ్గిస్తుంది.
• ఇది ఎలక్ట్రానిక్స్, రక్షణ (Defence), ఏఐ (AI), ఆటోమోటివ్, టెలికాం రంగాలకు మద్దతు ఇస్తుంది.
• భారతదేశం చిప్‌ల వినియోగదారుడి (Chip consumer) స్థాయి నుంచి చిప్‌ల సృష్టికర్త (Chip creator) స్థాయికి ఎదగడానికి ఇది సహాయపడుతుంది.

మోర్-ద్యాన్-మూర్ టెక్నాలజీలు (More-than-Moore Technologies)

నీతి ఆయోగ్ రోడ్‌మ్యాప్ “మోర్-ద్యాన్-మూర్” (More-than-Moore) టెక్నాలజీలకు ప్రాముఖ్యతనిస్తుంది.

అంటే కేవలం ట్రాన్సిస్టర్‌లను (Transistors) చిన్నవిగా చేయడం ద్వారా మాత్రమే కాకుండా, కొత్త డిజైన్లు, మెటీరియల్స్, ప్యాకేజింగ్ పద్ధతులను (Packaging methods) ఉపయోగించడం ద్వారా చిప్ పనితీరును మెరుగుపరచడం.

ముఖ్యమైన రంగాలలో ఇవి ఉన్నాయి:

• అడ్వాన్స్‌డ్ ప్యాకేజింగ్ (Advanced packaging)
• చిప్‌లెట్ డిజైన్ (Chiplet design)
• కాంపౌండ్ సెమీకండక్టర్లు (Compound semiconductors)
• ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్స్ (Embedded systems)
• ఏఐ-నిర్దిష్ట చిప్‌లు (AI-specific chips)

ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్స్, చిప్ వెరిఫికేషన్, అధునాతన డిజైన్ పనులలో ఉన్న బలాల కారణంగా హైదరాబాద్ ఈ రంగాలలో మెరుగైన స్థితిలో ఉంది.

సవాళ్లు (Challenges)

• భారతదేశంలో సెమీకండక్టర్ల తయారీ సామర్థ్యం ఇంకా పరిమితంగానే ఉంది.
• డిజైన్ టాలెంట్‌ను (Design talent) ఎప్పటికప్పుడు అప్‌గ్రేడ్ (Upgrade) చేయాలి.
• స్టార్టప్‌లకు నిధులు, ప్రోటోటైపింగ్ (Prototyping), టెస్టింగ్ (Testing) మౌలిక సదుపాయాలు అందుబాటులో ఉండాలి.
• సెమీకండక్టర్ పరిశోధనకు పరిశ్రమలు, విద్యా సంస్థల (Industry-academia) మధ్య బలమైన సహకారం అవసరం.
• చిప్ డిజైన్‌లో ప్రపంచ స్థాయిలో పోటీ చాలా తీవ్రంగా ఉంది.
• అధునాతన టూల్స్, ఎలక్ట్రానిక్ డిజైన్ ఆటోమేషన్ సాఫ్ట్‌వేర్ (Electronic Design Automation software) చాలా ఖరీదైనవి.
• భారతదేశం దేశీయంగా (Domestic) మరింత సెమీకండక్టర్ ఐపీ (IP) యాజమాన్యాన్ని పెంచుకోవాలి.
• సప్లై చైన్ (Supply chain), ఎగుమతి నియంత్రణ ప్రమాదాలు (Export control risks) సెమీకండక్టర్ వృద్ధిపై ప్రభావం చూపగలవు.

భవిష్యత్తు కార్యాచరణ (Way Forward)

• విశ్వవిద్యాలయాలు, ఇంజనీరింగ్ కళాశాలల్లో సెమీకండక్టర్ డిజైన్ విద్యను (Semiconductor design education) బలోపేతం చేయాలి.
• వీఎల్‌ఎస్‌ఐ (VLSI), సిస్టమ్-ఆన్-చిప్ (SoC), చిప్ వెరిఫికేషన్ విభాగాల్లో పరిశ్రమల అనుసంధానంతో కూడిన శిక్షణా కార్యక్రమాలను (Training programmes) రూపొందించాలి.
• సాధారణ ప్రోటోటైపింగ్, టెస్టింగ్ సౌకర్యాలతో స్టార్టప్‌లకు మద్దతు ఇవ్వాలి.
• నాలెడ్జ్ సిటీలో (Knowledge City) ప్రతిపాదించిన కామన్ ఫెసిలిటీ సెంటర్‌ను విస్తరించాలి.
• దేశీయ సెమీకండక్టర్ ఐపీ (IP) సృష్టిని ప్రోత్సహించాలి.
• పరిశ్రమలు, విద్యా సంస్థలు, ప్రభుత్వాల మధ్య సహకారాన్ని ప్రోత్సహించాలి.
• అడ్వాన్స్‌డ్ ప్యాకేజింగ్, చిప్‌లెట్‌లు, కాంపౌండ్ సెమీకండక్టర్ సంస్థలకు ప్రోత్సాహకాలు (Incentives) అందించాలి.
• హైదరాబాద్, బెంగళూరు, ఇతర సెమీకండక్టర్ క్లస్టర్‌ల మధ్య బలమైన అనుసంధానాన్ని (Links) నిర్మించాలి.
• దీర్ఘకాలిక విధాన స్థిరత్వం (Policy stability), మౌలిక సదుపాయాల మద్దతును నిర్ధారించాలి.

ముగింపు

హైదరాబాద్ ఒక సెమీకండక్టర్ డిజైన్ హబ్‌గా ఎదగడం, భారతదేశం సాంకేతికతను వినియోగించే దేశం నుంచి సృష్టించే దేశంగా (Technology creator) మారుతోందనడానికి ఒక నిదర్శనం. నగరంలోని బలమైన టాలెంట్ బేస్, గ్లోబల్ సెమీకండక్టర్ సంస్థల ఉనికి, పరిపక్వమైన జీసీసీ (GCC) ఎకోసిస్టమ్, ఇన్నోవేషన్ క్లస్టర్ లాంటివి భారతదేశ సెమీకండక్టర్ లక్ష్యాలకు మద్దతు ఇచ్చేలా ఈ నగరాన్ని తీర్చిదిద్దాయి.

అయితే, కేవలం డిజైన్ సామర్థ్యం ఉంటే సరిపోదు. భారతదేశం తన నైపుణ్యాలు, పరిశోధనలు, ప్రోటోటైపింగ్ మౌలిక సదుపాయాలు, స్టార్టప్ మద్దతు, దేశీయ ఐపీ (IP) సృష్టిని బలోపేతం చేయాలి. సరైన ప్రణాళికలతో ముందుకు వెళితే, హైదరాబాద్ భారతదేశ సెమీకండక్టర్ ఎకోసిస్టమ్‌కు ప్రధాన చోదకంగా (Driver) మారి, బలమైన, స్వావలంబన (Self-reliant) కలిగిన డిజిటల్ ఆర్థిక వ్యవస్థ లక్ష్యానికి గణనీయంగా దోహదపడుతుంది.