Que: Discuss the advantages and challenges associated with developing a robust semiconductor industry in India. What are the measures taken by the government to make India a global semiconductor manufacturing hub?
(GS-3, Indigenization of Technology, 250 words, 15 marks)
प्रश्न : भारत में एक मजबूत अर्धचालक उद्योग विकसित करने से जुड़े फायदे और चुनौतियों पर चर्चा करें। भारत को वैश्विक सेमीकंडक्टर विनिर्माण केंद्र बनाने के लिए सरकार द्वारा क्या कदम उठाए गए हैं?
(जीएस-3, प्रौद्योगिकी का स्वदेशीकरण, 250 शब्द, 15 अंक)
Approach:
- Introduce your answer by describing what are semiconductors and why they are important.
- In the body, mention the advantages and disadvantages associated with developing a robust semiconductor industry in India. Also, highlight the measures taken by the government for making India a global semiconductor manufacturing hub.
- Conclude your answer appropriately.
Model Answer
Semiconductors, also called microchips or integrated circuits, are made from silicon and consist of millions or billions of transistors that act like miniature electrical switches to process data. Semiconductors are the powerful brains behind a variety of modern technology applications, from medical devices and clean energy to transportation and defence. According to the Electronics and IT Ministry, semiconductor demand in India would increase to $70-$80 billion by 2026. Given this, India is striving to become a hub for semiconductor manufacturing and design.
Advantages associated with developing a robust semiconductor industry in India:
- Generate new jobs: The development of the semiconductor industry in India is expected to generate 2,50,000 new jobs across research and development, manufacturing, and other enabling sectors.
- Meet growing domestic demand: Growth of the semiconductor industry in India is expected to be driven by the increasing semiconductor content across consumer electronics and automobiles, including Electric Vehicles (EVs) and increasing demand for smartphones. The establishment of a strong manufacturing and design base for semiconductors will enable India to address growing domestic demand.
- Reduce import bill: Indian semiconductor industry in 2022 was USD 27 Billion, with over 90% being imported. This signifies huge external dependence for Indian chip consumers. Manufacturing semiconductors in India would reduce this dependency.
- Application in critical sectors: The demand for semiconductors has experienced a notable surge in recent years due to applications in critical sectors such as 5G technology, cryptocurrency mining, application in computing, the energy sector, healthcare and so on.
- A pool of skilled design engineers: India is one of the leading countries with a highly skilled pool of semiconductor design engineers. Indian engineers account for around 20% of the world's semiconductor design workforce. India can leverage this talent for developing a comprehensive R&D ecosystem in chip design.
Challenges associated with developing the semiconductor industry in India:
- Huge investment required: Chip production is a resource-intensive and expensive process. For e.g.: the setting up of even one semiconductor fab requires an investment of anywhere between $3 and $7 billion.
- Water-intensive Industry: Chip-making requires gallons of ultra-pure water in a single day, which experts say could be a task for the government to provide to factories. This is also compounded by the drought conditions, which often prevail in large parts of the country.
- Competition from other countries: According to experts, while India focuses on lagging-edge technology nodes in the start to supply to the automotive and appliance sector, creating global demand may be difficult as giants like Taiwan offer viable cutting-edge chip technology worldwide.
- Sophisticated technology: High-end chip production necessitates advanced technology that only a few companies have. Further, as chips can be used both for civil and military purposes, countries can impose a ban on the export of these technologies.
Measures taken by the government to make India a global semiconductor manufacturing hub:
- Semicon India programme: It was launched with a total outlay of INR 76,000 crore for the development of the semiconductor and display manufacturing ecosystem in our country. The following schemes are introduced under the aforesaid programme:
- Scheme for setting up of Semiconductor Fabs in India provides fiscal support to eligible applicants for setting up Semiconductor Fabs, which is aimed at attracting large investments for setting up semiconductor wafer fabrication facilities in the country.
- Scheme for setting up of Display Fabs in India provides fiscal support to eligible applicants for setting up of Display Fabs. The Scheme provides fiscal support of up to 50% of Project Cost.
- Semicon India Future Design: Design Linked Incentive (DLI) Scheme offers financial incentives and design infrastructure support across various stages.
- Semiconductor Laboratory (SCL): The Ministry of Electronics and Information Technology is taking requisite steps for the modernisation and commercialisation of the Semi-conductor Laboratory (SCL).
- India Semiconductor mission (ISM): In order to drive the long-term strategies for developing sustainable semiconductors and display ecosystems, a specialised and independent India Semiconductor Mission (ISM) has been set up. It will act as the nodal agency for efficient and smooth implementation of the schemes for setting up Semiconductor and Display Fabs.
The government identified opportunities from the global semiconductor shortage, which disrupted supply chains across industries globally and realised the urgency of achieving semiconductor self-reliance. Semiconductor manufacturing provides a significant opportunity to establish India as a leading player in the global technology market and become a global hub for chip technology in the next decade.
दृष्टिकोण:
- सेमीकंडक्टर क्या हैं और ये महत्वपूर्ण क्यों हैं, इसका वर्णन करके अपना उत्तर प्रस्तुत करें।
- मुख्य भाग में, भारत में एक मजबूत सेमीकंडक्टर उद्योग विकसित करने से जुड़े लाभ एवं हानि का उल्लेख करें। इसके साथ ही, भारत को वैश्विक सेमीकंडक्टर विनिर्माण केंद्र बनाने के लिए सरकार द्वारा उठाए गए कदमों पर प्रकाश डालें।
- अपना उत्तर उचित तरीके से समाप्त करें।
मॉडल उत्तर:
सेमीकंडक्टर्स, जिन्हें माइक्रोचिप्स या इंटीग्रेटेड सर्किट भी कहा जाता है, सिलिकॉन से बने होते हैं और इसमें लाखों या अरबों ट्रांजिस्टर होते हैं, जो डेटा को संसाधित करने के लिए लघु विद्युत स्विच (Miniature electrical switches) की तरह कार्य करते हैं। चिकित्सा उपकरणों और स्वच्छ ऊर्जा से लेकर परिवहन और रक्षा तक, विभिन्न प्रकार के आधुनिक प्रौद्योगिकी अनुप्रयोगों के पीछे सेमीकंडक्टर शक्तिशाली दिमाग की भूमिका निभाते हैं। इलेक्ट्रॉनिक्स और आईटी मंत्रालय के अनुसार, वर्ष 2026 तक भारत में सेमीकंडक्टर की मांग बढ़कर 70-80 बिलियन डॉलर हो जाएगी। इसी के दृष्टिगत, भारत सेमीकंडक्टर विनिर्माण और डिजाइन का केंद्र बनने का प्रयास कर रहा है।
भारत में एक मजबूत सेमीकंडक्टर उद्योग विकसित करने से जुड़े लाभ:
- नई नौकरियां उत्पन्न करना: भारत में सेमीकंडक्टर उद्योग के विकास से अनुसंधान और विकास, विनिर्माण और अन्य सक्षम क्षेत्रों में 2,50,000 नई नौकरियां पैदा होने की उम्मीद है।
- बढ़ती घरेलू मांग को पूरा करना: भारत में सेमीकंडक्टर उद्योग का विकास इलेक्ट्रिक वाहनों (ईवी) सहित उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑटोमोबाइल में सेमीकंडक्टर सामग्री में वृद्धि और स्मार्टफोन की बढ़ती मांग से प्रेरित होने की उम्मीद है। सेमीकंडक्टर्स के लिए एक मजबूत विनिर्माण और डिजाइन आधार की स्थापना से भारत बढ़ती घरेलू मांग को पूरा करने में सक्षम होगा।
- आयात बिल कम करना: 2022 में भारतीय सेमीकंडक्टर उद्योग 27 अरब अमेरिकी डॉलर का था, जिसमें 90% से अधिक आयात किया गया था। यह भारतीय चिप उपभोक्ताओं के लिए भारी बाहरी निर्भरता का संकेत देता है। भारत में सेमीकंडक्टर्स के निर्माण से यह निर्भरता कम हो जाएगी।
- महत्वपूर्ण क्षेत्रों में अनुप्रयोग: हाल के वर्षों में 5जी तकनीक, क्रिप्टोकरेंसी माइनिंग, कंप्यूटिंग में अनुप्रयोग, ऊर्जा क्षेत्र, स्वास्थ्य देखभाल आदि जैसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों में अनुप्रयोगों के कारण सेमीकंडक्टर्स की मांग में उल्लेखनीय वृद्धि देखी गई है।
- कुशल डिज़ाइन इंजीनियरों की पर्याप्त उपलब्धता: भारत सेमीकंडक्टर डिज़ाइन इंजीनियरों के अत्यधिक कुशल पूल के साथ अग्रणी देशों में से एक है। दुनिया के सेमीकंडक्टर डिजाइन कार्यबल में भारतीय इंजीनियरों की हिस्सेदारी लगभग 20% है। भारत चिप डिज़ाइन में व्यापक अनुसंधान एवं विकास पारिस्थितिकी तंत्र विकसित करने के लिए इस प्रतिभा का लाभ उठा सकता है।
भारत में सेमीकंडक्टर उद्योग के विकास से जुड़ी चुनौतियाँ:
- भारी निवेश की आवश्यकता: चिप उत्पादन एक संसाधन-केंद्रित और महंगी प्रक्रिया है। उदाहरण के लिए: एक सेमीकंडक्टर फैब की स्थापना के लिए लगभग $3 से $7 बिलियन के बीच के निवेश की आवश्यकता होती है।
- जल-गहन उद्योग: विशेषज्ञों के अनुसार, चिप निर्माण के लिए एक ही दिन में कई गैलन अति-शुद्ध (Ultra-Pure) पानी की आवश्यकता होती है, जिसे कि कारखानों को उपलब्ध कराना सरकार के लिए एक कठिन कार्य हो सकता है। ध्यातव्य है कि इसमें सूखे की स्थिति भी शामिल है, जो अक्सर देश के बड़े हिस्से में बनी रहती है।
- अन्य देशों से प्रतिस्पर्धा: विशेषज्ञों के अनुसार, यद्यपि भारत ऑटोमोटिव और उपकरण क्षेत्र को आपूर्ति की शुरुआत में अत्याधुनिक चिप प्रौद्योगिकी (Cutting-edge Chip Technology) नोड्स पर ध्यान केंद्रित करता है, लेकिन आवश्यक वैश्विक मांग पैदा करना मुश्किल हो सकता है, क्योंकि ताइवान जैसे दिग्गज दुनिया भर में व्यवहार्य अत्याधुनिक चिप प्रौद्योगिकी प्रदान करते हैं।
- परिष्कृत प्रौद्योगिकी: हाई-एंड चिप उत्पादन के लिए उन्नत प्रौद्योगिकी की आवश्यकता होती है, जो केवल कुछ ही कंपनियों के पास है। इसके अलावा, चूँकि चिप्स का उपयोग नागरिक और सैन्य दोनों उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है, इसलिए ये देश इन तकनीकों के निर्यात पर प्रतिबंध लगा सकते हैं।
भारत को वैश्विक सेमीकंडक्टर विनिर्माण केंद्र बनाने के लिए सरकार द्वारा उठाए गए उपाय:
- सेमीकॉन इंडिया कार्यक्रम: इसे हमारे देश में सेमीकंडक्टर और डिस्प्ले मैन्युफैक्चरिंग इकोसिस्टम के विकास के लिए 76,000 करोड़ रुपये के कुल परिव्यय के साथ लॉन्च किया गया था। उपरोक्त कार्यक्रम के अंतर्गत निम्नलिखित योजनाएँ शुरू की गई हैं:
- भारत में सेमीकंडक्टर फैब्स की स्थापना के लिए योजना: सेमीकंडक्टर फैब्स की स्थापना के लिए पात्र आवेदकों को वित्तीय सहायता प्रदान करती है, जिसका उद्देश्य देश में सेमीकंडक्टर वेफर निर्माण सुविधाओं की स्थापना के लिए बड़े निवेश को आकर्षित करना है।
- भारत में डिस्प्ले फैब्स की स्थापना के लिए योजना: यह योजना डिस्प्ले फैब्स स्थापित करने के लिए पात्र आवेदकों को वित्तीय सहायता प्रदान करती है। इसमें परियोजना लागत का 50% तक राजकोषीय सहायता प्रदान किया जाता है।
- सेमीकॉन इंडिया फ्यूचर डिज़ाइन: डिज़ाइन लिंक्ड इंसेंटिव (DLI) योजना विभिन्न चरणों में वित्तीय प्रोत्साहन और डिज़ाइन बुनियादी ढांचे का समर्थन प्रदान करती है।
- सेमीकंडक्टर प्रयोगशाला (SCL): इलेक्ट्रॉनिक्स और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय सेमी-कंडक्टर प्रयोगशाला (SCL) के आधुनिकीकरण और व्यावसायीकरण के लिए अपेक्षित कदम उठा रहा है।
- भारत सेमीकंडक्टर मिशन (ISM): टिकाऊ सेमीकंडक्टर और प्रदर्शन पारिस्थितिकी तंत्र विकसित करने के लिए दीर्घकालिक रणनीतियों को चलाने के लिए, एक विशेष और स्वतंत्र भारत सेमीकंडक्टर मिशन (ISM) की स्थापना की गई है। यह सेमीकंडक्टर और डिस्प्ले फैब्स की स्थापना के लिए योजनाओं के कुशल और सुचारू कार्यान्वयन के लिए नोडल एजेंसी के रूप में कार्य करेगी।
भारत सरकार द्वारा वैश्विक सेमीकंडक्टर की कमी से अवसरों की पहचान की गई, जिसमें वैश्विक स्तर पर उद्योगों में आपूर्ति श्रृंखलाओं को बाधित कर दिया और सेमीकंडक्टर आत्मनिर्भरता प्राप्त करने की तात्कालिक आवश्यकता को महसूस किया गया। निष्कर्षत: सेमीकंडक्टर विनिर्माण, भारत को वैश्विक प्रौद्योगिकी बाजार में एक अग्रणी देश के रूप में स्थापित करने और अगले दशक में चिप प्रौद्योगिकी के लिए एक वैश्विक केंद्र बनने का एक महत्वपूर्ण अवसर प्रदान करता है।
Note:
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