據報道，為鼓勵本土企業參與自給自足的半導體競賽，印度已經發起了一個全國性的項目，以推動 RISC-V 微處理器的自主研發。其希望相關技術能夠最終替代進口零部件，并用于制造推向世界各地的大批量產品。組織方表示，印度致力于實現芯片領域的廣泛自主，以滿足從監控、運輸、環境狀況監測等公共事業服務，到智能風扇、門鎖、洗衣機等日常用品的需求保障。

　　據悉，這項全國性的競賽呼吁初創企業和學生們使用自主開發的 CPU 內核，來構建提議中的 25 類設備，包括物聯網小工具、無人機、機器人、甚至煤氣管道的泄露監測器。

　　主辦方立薦的兩類自研微處理器設計，包括印度馬德拉斯技術學院的 Shakti（包括 32-bit E-Class 和 64-bit C-Class），以及先進計算開發中心的 64-bit Vega 微處理器。

　　兩者都基于開源、免版稅的 RISC-V 指令集體系架構，其中 Shakti 有六個衍生版本，面向從嵌入式應用程序、到服務器、甚至高性能計算（HPC）等領域。

　　在十個月的時間里，有希望的競賽參與者將可領取 Artix7-35T / Artix7-100T FPGA 開發板，以便在軟核心上運行他們自創的處理器設計。

　　印度官員表示，此舉有助于該國的半導體設計和制造能力，為芯片自給自足的長期愿景奠定生態基礎。

　　印度的第一個處理器：Shakti

　　在上文提到的Shakti，就是印度的第一個處理器，這是由印度政府位于昌迪加爾市的半導體實驗室制造（180nm 制程），另有英特爾代工廠的 22nm 制程可供使用。至于 Vega，亦有五個衍生版本可供選擇。數據顯示，Shakti處理器規劃了6個不同系列，并各自針對不同的市場，印度方面宣稱該處理器在核心面積、性能、功耗等方面都很有競爭力。

　　其中，E系列針對IoT物聯網，機器人等方面定制優化；C系列針對微型的控制器應用，核心頻率200MHz-1GHz；I系列核心頻率1.5-2.5GHz，支持多線程，面向移動、存儲、網絡應用，也是主打嵌入式；M系列的對象則是主流的消費級市場，八核心的處理器針對用戶的日常使用所打造；S系列則針對工作站和服務器，可以看做是I系列的增強版本，在性能上有一定的提升；最后是H系列用于高性能的場景運算，也是其中性能最突出，可選四級緩存，支持Gen-Z Fabric互連總線、存儲級內存。

　　E系列針對IoT物聯網，機器人等方面定制優化；C系列針對微型的控制器應用，核心頻率200MHz-1GHz；I系列核心頻率1.5-2.5GHz，支持多線程，面向移動、存儲、網絡應用，也是主打嵌入式；M系列的對象則是主流的消費級市場，八核心的處理器針對用戶的日常使用所打造；S系列則針對工作站和服務器，可以看做是I系列的增強版本，在性能上有一定的提升；最后是H系列用于高性能的場景運算，也是其中性能最突出，可選四級緩存，支持Gen-Z Fabric互連總線、存儲級內存。

　　Shakti處理器將針對各個行業深度優化，在專業，企業和個人中找到差別，并推出適合用戶的處理器，這樣的方式無疑很節省資源，節省效率以提高性能。

　　RISC-V已成為印度的國家指令集

　　早前，印度將RISC-V列為國家指令集，包云崗老師曾在一篇文章中寫道，2011年印度開始實施處理器戰略計劃，在全國范圍資助2-3個研制處理器的項目。印度理工學院馬德拉斯分校（Indian Institute of Technology，Madras）的G. S. Madhusudan與V. Kamakoti教授在該計劃支持下啟動了SHAKTI處理器項目，目標是研制與IBM PowerPC兼容的處理器。為了獲得合法授權，SHAKTI項目組與IBM開展了合作談判，但始終未能達成一致。

　　與此同時，加州大學伯克利分校推出了一套開放指令集RISC-V，其原型芯片也于2013年1月成功流片。于是2013年SHAKTI項目組毅然放棄PowerPC，全面擁抱RISC-V——將項目目標調整為研制6款基于RISC-V指令集的開源處理器核，涵蓋了32位的單核微控制器、64核64位高性能處理器和安全處理器等多個應用領域。

　　項目目標的臨時調整不僅未受到指責，反而得到了政府更大力度的支持，調整后的SHAKTI項目獲得了9000萬美元的經費支持[2]。另一邊，2016年1月，曾長期開展超級計算機研究的先進計算發展中心（Centre for Development of Advanced Computing，C-DAC）獲得印度電子信息技術部4500萬美元的資助，目標研制一款基于RISC-V指令集的2GHz四核處理器。

　　在印度政府支持的另一個關于神經形態加速器（neuromorphic accelerator）項目中，也將RISC-V作為計算主核心。過去幾年，隨著印度政府資助的處理器相關項目都開始向RISC-V靠攏，力出一孔，RISC-V成為了印度的事實國家指令集。

　　印度芯片產業的最大缺失：晶圓廠

　　盡管印度在芯片設計和電子制造方面做得不錯，但長期以來在設置半導體晶圓制造（FAB）裝置方面一直面臨挑戰。

　　數字時代推動了世界以前所未有的規模消費電子產品。2019年，全球個人計算機，平板電腦和移動電話的出貨量總計22億部。所有這些小工具都需要半導體芯片才能正常工作，很明顯，這些芯片生產量大的經濟體在增強功能方面受益最大。美國，日本，韓國，中國，新加坡等都是半導體芯片的大型生產國，并且在全球經濟中擁有強大的立足點。

　　但另一個人口大國印度，卻在當中有所缺失。

　　盡管印度在芯片設計和電子制造方面做得不錯，但長期以來在印度設立半導體晶圓制造（FAB）部門一直面臨挑戰。這是由于多種因素造成的，當中不僅包括該國缺乏基礎設施和熟練勞動力，另外與中國和越南等鄰國競爭也很困難，這些鄰國由于具有更高的成本效益而成為全球芯片制造商的首選目的地。基于這些原因，英特爾在2014年表示，對在印度開始生產沒有任何興趣。

　　但該國的私人公司曾試圖在這里建立半導體晶圓廠：

　　印度工業半導體制造公司（HSMC）是由ST Microelectronics和Silterra Malaysia組成的公司財團，其目標是在古吉拉特邦啟動啟動芯片制造廠，該項目價值300億盧比。但政府于2019年取消了授予HSMC的意向書，原因是該財團無法提交政府要求的建立半導體晶圓制造（FAB）部門所需的文件。雖然HSMC得到了AMD的支持，并且還從總部位于孟買的Next Orbit Ventures獲得了70億盧比的資金。現在沒有任何私人公司提出啟動此類項目的提議。

　　然后是由Jaiprakash Associates牽頭的另一個財團，該財團與IBM和以色列的Tower Semiconductor合作，開始在UP進行芯片制造。2016年，負債累累的Jaiprakash（JP）Associates撤出了340億盧比的資金。如果政府批準的僅有兩個私營部門財團無法在該國建立大規模芯片制造廠，那么這肯定是一個糟糕的指標，這也說明了印度在這一領域落后的原因。

　　全球有170多家半導體制造廠。每家工廠的成本超過10億美元，很容易達到3-4億美元。舉個例子，2014年，三星在其新的存儲芯片工廠上花費了147億美元。而半導體工廠中央部分的要求極其復雜：

　　1.公司必須消除所有粉塵，溫度和濕度的控制，以減少靜電，減少振動。

　　2.用于不同工藝（例如光刻，蝕刻，清潔，摻雜和切塊）的機器價格從70萬美元到400萬美元不等，每個晶圓步進機（stepper）的價格也高達五百萬美元。一個工廠需要數百臺機器。

　　3.這種工廠的資本折舊可以占制造成本的50-80％。

　　現在，假設印度想建造這種工廠。顯然，第一家工廠的最低成本為147億美元（與三星相同）= 10,06,14,15,00,000 INR = 1000億印度盧比。

　　而看印度企業的市值，信實工業有限公司（RIL）是排名最高的印度公司，也僅僅值712億美元；SBI的總權益為320億美元。印度石油的總收入為610億美元。

　　而對于美國整個半導體行業，潔凈室的電力需求估計為3500 MW，每年的消耗量超過15,000吉瓦時。

　　不惜任何代價。沒有印度公司可以冒險。此外，由于基礎設施差，工人少和電力問題，外國公司無法投資。

　　顯然，在印度成為半導體芯片制造領域的主導者方面，人才不缺乏。然而，該國一直在努力尋找建立大規模生產所需的晶圓廠的方法。現在，隨著對電子產品需求的增長，印度已成為半導體芯片的大型凈進口國。

　　實際上，專家說，印度在半導體進口上的支出比在石油上的支出更多。減少對芯片進口的依賴的方法是在國內建立半導體制造部門。在這里，政府需要確保有適當的基礎設施并進行投資，以便可以創建可擴展的制造部門。我們還需要審視中國在半導體制造領域的成功經驗并吸取教訓。