स्वतंत्र आपूर्ति शृंखला के लिए हुआवेई ने चिप निर्माण नेटवर्क का विस्तार किया

हुआवेई के नए चिप नेटवर्क के भीतर

हुआवेई और उससे जुड़ी चिप कंपनियों का एक समूह चीन भर में अधिग्रहण, कारखानों का निर्माण और उत्पादन क्षमता बढ़ाने की योजनाओं को तेज कर रहा है। लक्ष्य है एक घरेलू, आत्मनिर्भर सेमीकंडक्टर आपूर्ति शृंखला तैयार करना, जो स्मार्टफोन प्रोसेसर से लेकर डेटा सेंटर के एआई एक्सेलरेटर तक सबका समर्थन कर सके। यह प्रयास कारखानों के निर्माण, सामग्री और चिप उपकरणों में निवेश के उछाल और उन आपूर्तिकर्ताओं को एकीकृत करने में हुआवेई की अधिक समन्वित भूमिका के रूप में दिख रहा है, जो पहले अलग-अलग काम करते थे।

इसकी पहुंच व्यापक है। गतिविधियों में मुख्य विनिर्माण उपकरण, फोटोरेसिस्ट और विशेष रसायन, पैकेजिंग व परीक्षण हार्डवेयर तथा इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन ऑटोमेशन सॉफ्टवेयर शामिल हैं, जिसकी डिजाइनरों को ब्लूप्रिंट को चिप में बदलने के लिए जरूरत होती है। शेनझेन में एक नया विनिर्माण केंद्र आकार ले रहा है, जहां हुआवेई और उसके करीबी साझेदारों से जुड़ी तीन इकाइयों का काम शहर के समर्थन से मिलने वाले वित्तपोषण के साथ आगे बढ़ रहा है। एक परिसर हुआवेई चलाती है, जबकि बाकी दो चिप उपकरण निर्माता SiCarrier और मेमोरी उत्पादक SwaySure संचालित करते हैं। कर्मचारियों और तकनीकी जानकारी का इन केंद्रों के बीच आदान-प्रदान होता है, जिससे प्रक्रियाओं का साझा विकास और मिलकर समस्याओं का समाधान संभव होता है।

इस निर्माण के पीछे एक निवेश कार्यक्रम है, जिसने 2019 में कंपनी पर अमेरिकी निर्यात नियंत्रण लागू होने के बाद रफ्तार पकड़ी। सार्वजनिक आंकड़ों के अनुसार, हुआवेई और उससे जुड़े फंड 60 से अधिक चिप-संबंधी कंपनियों में निवेश कर चुके हैं। सहयोगी कंपनियां अब घरेलू प्रतिद्वंद्वियों का एकीकरण कर रही हैं, क्षमता बढ़ा रही हैं और आयातित कलपुर्जों के विकल्प पेश कर रही हैं। लक्ष्य है मेट स्मार्टफोन श्रृंखला जैसे प्रमुख उपकरणों और Ascend एआई प्रोसेसर जैसे डेटा सेंटर उत्पादों के लिए आपूर्ति सुनिश्चित करना और विदेशी अड़चनों पर निर्भरता घटाना।

हुआवेई चिप आपूर्ति शृंखला का पुनर्निर्माण क्यों कर रही है

निर्यात नियंत्रण चीनी खरीदारों की उन्नत लॉजिक चिप, एआई एक्सेलरेटर, चिप निर्माण उपकरण और डिजाइन सॉफ्टवेयर तक पहुंच सीमित करते हैं। अमेरिका ने 2019 के बाद से कई बार नियम कड़े किए हैं और हाई-बैंडविड्थ मेमोरी तथा नए एआई मॉडलों जैसी श्रेणियां जोड़ी हैं। जापान और नीदरलैंड्स के प्रमुख साझेदारों ने लिथोग्राफी और अन्य उपकरणों पर नियंत्रणों के साथ तालमेल किया। इस साल ताइवान ने भी हुआवेई और Semiconductor Manufacturing International Corporation को उन कंपनियों की सूची में जोड़ा, जिनके साथ संवेदनशील प्रौद्योगिकी लेनदेन के लिए मंजूरी जरूरी है। इस कदम से चिप डिजाइन में मदद और उन विशेष सामग्रियों की आपूर्ति जटिल हो गई है, जो पहले द्वीप से चीनी ग्राहकों तक पहुंचती थीं।

इन पाबंदियों के चलते हुआवेई को मुख्य इनपुट बदलने और विकास की दिशा मोड़ने के लिए मजबूर होना पड़ा। प्रतिबंधों से पहले कंपनी Intel, Qualcomm, Broadcom और TSMC पर निर्भर थी। नियंत्रण लागू होने के बाद उसने वेफर निर्माण के लिए SMIC और डिस्प्ले के लिए BOE Technology जैसे घरेलू आपूर्तिकर्ताओं के साथ संबंध गहरे किए। सॉफ्टवेयर के क्षेत्र में, हुआवेई ने Google की मोबाइल सेवाओं के विकल्प के रूप में HarmonyOS विकसित किया, जिन्हें अब वह पहले से इंस्टॉल नहीं कर सकती। उसने आय के स्रोत विविध बनाने के लिए क्लाउड और एंटरप्राइज उत्पादों को भी आगे बढ़ाया।

बीजिंग ने नीतियों और वित्तपोषण के जरिए इन कदमों का समर्थन किया। Big Fund और मौजूदा पंचवर्षीय योजना समेत राष्ट्रीय कार्यक्रम लिथोग्राफी, सामग्री, उन्नत पैकेजिंग और डिजाइन सॉफ्टवेयर में संसाधन लगा रहे हैं। नेतृत्व में बदलावों ने विज्ञान और प्रौद्योगिकी से जुड़े फैसलों को केंद्रीयकृत किया है। इस पृष्ठभूमि में हुआवेई दूरसंचार क्षेत्र की अग्रणी कंपनी से आपूर्ति शृंखला समन्वयक की भूमिका में आई है और उपकरण निर्माताओं, सामग्री कंपनियों तथा चिप डिजाइनरों को आत्मनिर्भरता की दिशा में एक साझा व्यवस्था में ला रही है।

जमीनी स्तर पर यह विस्तार कैसा दिखता है

शेनझेन में हुआवेई और उसके साझेदारों से जुड़ी तीन इकाइयों को एक-दूसरे की जरूरतें पूरी करने के लिए बनाया गया है। हुआवेई स्मार्टफोन प्रोसेसर और Ascend एआई चिप के लिए एक उत्पादन लाइन चलाती है। SiCarrier वेफर निर्माण के उपकरण और प्रक्रिया इंजीनियरिंग उपलब्ध कराती है, जबकि SwaySure मेमोरी पर ध्यान देती है। इस परिसर को स्थानीय वित्तपोषण का समर्थन है और जरूरत के अनुसार साझा टीमें अलग-अलग केंद्रों में काम करती हैं। यह ढांचा एक ही पूरी तरह एकीकृत कारखाने के बजाय विशेषीकृत आपूर्तिकर्ताओं के ऐसे आंतरिक नेटवर्क जैसा है, जो एक केंद्रीय कार्यक्रम कार्यालय को रिपोर्ट करता है।

प्रौद्योगिकी की यह राह घरेलू स्तर पर उपलब्ध डीप अल्ट्रावायलेट लिथोग्राफी (DUV) का लाभ उठाती है, न कि प्रतिबंधित एक्सट्रीम अल्ट्रावायलेट लिथोग्राफी (EUV) का। DUV एक ही बार में सबसे छोटी विशेषताएं नहीं बना सकती, इसलिए इंजीनियर मल्टीपल पैटर्निंग अपनाते हैं, जिसमें पैटर्न को कई सटीक रूप से संरेखित चरणों में बांटा जाता है। हुआवेई ने सेल्फ-अलाइन क्वाड्रपल पैटर्निंग से जुड़ा पेटेंट हासिल किया है। इस पद्धति में स्पेसर और सावधानीपूर्वक एचिंग प्रक्रियाओं से DUV के जरिए बेहद महीन रेखाएं बनाई जाती हैं। इससे 7 nm जैसे नोड पर दिखने वाले आकार की विशेषताएं हासिल की जा सकती हैं, हालांकि लागत बढ़ती है और उत्पादन की उपज तथा गति का प्रबंधन कठिन हो जाता है।

डिजाइन सॉफ्टवेयर एक और महत्वपूर्ण हिस्सा है। इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन ऑटोमेशन, यानी EDA, उन उपकरणों की शृंखला है जो चिप आर्किटेक्चर को किसी खास विनिर्माण प्रक्रिया के अनुरूप लेआउट में बदलती है। कई अग्रणी उपकरण अमेरिका में बने हैं और उन पर लाइसेंस संबंधी पाबंदियां लागू हैं। घरेलू कंपनियां DUV आधारित प्रक्रियाओं के लिए इस कमी को पूरा करने में जुटी हैं। SiCarrier से जुड़ी इकाई Qiyunfang ने हाल ही में स्वतंत्र बौद्धिक संपदा वाले दो EDA उत्पाद पेश किए। माना जाता है कि हुआवेई अपनी जरूरतों के मुताबिक इन प्रणालियों की जांच और उनमें सुधार कर रही है, ताकि जहां नियंत्रण लागू हैं वहां आयातित उपकरणों की जगह धीरे-धीरे घरेलू विकल्प इस्तेमाल किए जा सकें।

सामग्री और परीक्षण के क्षेत्र में भी समानांतर प्रगति हो रही है। फोटोरेसिस्ट, यानी लिथोग्राफी में इस्तेमाल होने वाली प्रकाश-संवेदी परत, आपूर्ति की एक बड़ी अड़चन रही है। Jiangsu HHCK Advanced Materials ने घरेलू प्रतिस्पर्धी कंपनी का अधिग्रहण किया है, ताकि उत्पादन बढ़ाया जा सके और उत्पादों का दायरा व्यापक हो। रसायनों के क्षेत्र में हुआवेई Zhuhai Cornerstone को संपूर्ण उत्पाद-शृंखला वाले आपूर्तिकर्ता के रूप में विकसित करने में मदद कर रही है, जो वैश्विक स्थापित कंपनियों को टक्कर दे सके। आगे की कड़ी में, Maxone Semiconductor MEMS प्रोब कार्ड के वैश्विक अग्रणी समूह में पहुंच गई है। ये सटीक उपकरण वेफर को परीक्षक से जोड़ते हैं। हुआवेई की Hubble इकाई की इसमें महत्वपूर्ण हिस्सेदारी है। Maxone की योजना है कि स्थानीय बाजार से जुटाई गई पूंजी का इस्तेमाल अब भी आयात किए जाने वाले इनपुट को घरेलू स्तर पर उपलब्ध कराने और चीन की प्रमुख चिप डिजाइन कंपनियों, फाउंड्री तथा आउटसोर्स्ड असेंबली व परीक्षण प्रदाताओं के लिए उत्पादन बढ़ाने में किया जाए।

निवेश का नक्शा

2019 से हुआवेई की निवेश इकाइयों ने कई तरह के आपूर्तिकर्ताओं में शुरुआती पूंजी लगाई है। Hubble ने उन उपकरण, सामग्री और परीक्षण कंपनियों में निवेश किया है जो निर्यात नियंत्रण से उजागर हुई कमियों को भरती हैं। Vertilite, जिसमें हुआवेई की छोटी हिस्सेदारी है, ने ऑप्टिक्स और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में इस्तेमाल होने वाले कंपाउंड सेमीकंडक्टरों के लिए एक नई इकाई खोली है। ये दूरसंचार उपकरण और डेटा सेंटर नेटवर्क की बुनियाद हैं। Shanghai Winscene और Aerotech ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स तथा मोशन कंट्रोल में उत्पादन बढ़ा रही हैं, जो हाई-स्पीड कनेक्शन और सेमीकंडक्टर उपकरणों के उप-तंत्रों को समर्थन देते हैं। आपूर्ति आधार इलेक्ट्रॉनिक सामग्री और फोटोरेसिस्ट के क्षेत्र में भी आगे बढ़ रहा है, जहां घरेलू कंपनियां पैमाना और प्रक्रिया विशेषज्ञता हासिल करने के लिए प्रतिद्वंद्वियों को खरीद रही हैं।

इसका तरीका लगातार एक जैसा है। हुआवेई अल्पांश हिस्सेदारी लेकर जोखिम बांटती है, जरूरत पड़ने पर इंजीनियर साझा करती है और फिर स्थानीय अग्रणी कंपनी को परिपक्व होने के लिए जरूरी मात्रा के खरीद ऑर्डर देती है। जब कोई अड़चन सामने आती है, तो उससे जुड़ी कंपनियां अधिग्रहण या लक्षित अनुसंधान एवं विकास के जरिए कमी दूर करती हैं। यह तरीका अब सामग्री, फोटोरेसिस्ट, EDA और उपकरणों के क्षेत्र में दिख रहा है। कंप्यूटिंग के क्षेत्र में हुआवेई Ascend एआई एक्सेलरेटर और सर्वर CPU विकसित करना जारी रखे हुए है। लिथोग्राफी की सीमाओं के बीच प्रदर्शन बढ़ाने के लिए वह उन्नत पैकेजिंग में भी निवेश कर रही है। चीन RISC-V को खुले निर्देश-समुच्चय के रूप में भी अपना रहा है, और बड़ी इंटरनेट कंपनियां लाइसेंस संबंधी बाधाओं से बचने वाले उपकरणों और ऑपरेटिंग सिस्टम का निर्माण कर रही हैं।

हुआवेई की योजना को अब भी आकार देने वाली सीमाएं

EUV अब भी उपलब्ध नहीं है और यही हकीकत हर चीज को प्रभावित करती है। DUV आधारित मल्टीपल पैटर्निंग से छोटी विशेषताएं बनाई जा सकती हैं, लेकिन इसके लिए अधिक बार एक्सपोजर और अधिक प्रक्रिया चरणों की जरूरत होती है, जिससे लागत बढ़ती है और उत्पादन की उपज घटती है। कई उन्नत इनपुट को बड़े पैमाने पर बदलना अब भी कठिन है। हाई-बैंडविड्थ मेमोरी, कुछ पैकेजिंग फिल्में, उन्नत मेट्रोलॉजी और अत्याधुनिक डिपोजिशन उपकरणों पर अब भी विदेशी कंपनियों का दबदबा है। घरेलू विकल्प आगे बढ़ रहे हैं, लेकिन जटिल उपकरणों और सामग्रियों का तय समय में बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू करना मुश्किल है।

एआई तकनीकी ढांचा एक और चुनौती है। उच्च प्रदर्शन वाले एक्सेलरेटर तभी सफल होते हैं जब उनके लिए सॉफ्टवेयर इकोसिस्टम परिपक्व हो। Nvidia ने कई वर्षों में CUDA बनाया और कंपाइलर, लाइब्रेरी तथा डेवलपरों की कार्यशैली के जरिए मजबूत बढ़त हासिल की। हुआवेई और अन्य चीनी कंपनियां अपने चिप के अनुकूल कंपाइलर और फ्रेमवर्क बना रही हैं। इसमें राष्ट्रीय कंप्यूटिंग परियोजनाएं मदद कर रही हैं, जो विभिन्न प्रांतों के कंप्यूटिंग क्लस्टरों को जोड़ती हैं। प्रगति वास्तविक है, लेकिन डेवलपरों को नए प्लेटफॉर्म पर लाने में समय लगता है। निर्यात नियंत्रणों का कोई भी नया दौर विनिर्देशों या आपूर्तिकर्ताओं में अचानक बदलाव के लिए मजबूर कर सकता है। इसी वजह से हुआवेई अपने कार्यक्रम के कुछ हिस्सों को गोपनीय रखती है और किसी एक सफलता पर ध्यान कम करने के लिए साझेदारों के जरिए काम करती है।

वैश्विक आपूर्ति शृंखलाओं के लिए इसका क्या मतलब है

सेमीकंडक्टर बाजार में क्षेत्रीय समूह बन रहे हैं, जिनके बीच कुछ क्षेत्रों में तालमेल भी है। हुआवेई का विस्तार चीन को एक अधिक संपूर्ण इकोसिस्टम दे रहा है, जो घरेलू उपकरणों और सामग्रियों से परिपक्व नोड तथा मध्यम स्तर के लॉजिक चिप का समर्थन कर सकता है। यह उन्नत उपकरणों के लिए DUV की सीमाओं को भी आगे बढ़ा रहा है। वैश्विक कंपनियों को लंबा इंतजार, कड़े अनुपालन जांच और अलग-अलग देशों के नियमों के अनुरूप स्थानीय स्तर पर तैयार सामग्री सूची की जरूरत का सामना करना पड़ रहा है। खरीद प्रबंधकों को यह देखना होगा कि किसी मॉड्यूल में प्रतिबंधित सामग्री तो नहीं है और उसका आपूर्तिकर्ता अमेरिका, ताइवान या यूरोप की प्रतिबंध सूची में तो नहीं है।

अमेरिकी चिप निर्माताओं के लिए चीन में बिक्री का नुकसान राजस्व और रोजगार पर भारी पड़ा है। इस असर ने वॉशिंगटन में कर छूट और एकतरफा नियमों से बचने के लिए सहयोगी देशों के साथ बेहतर तालमेल पर बहस को बढ़ावा दिया है। अमेरिका में अधिक कारखाने होने से आपूर्ति की मजबूती बढ़ सकती है, जबकि 28 nm, 40 nm और 55 nm पर चीन की बढ़ती क्षमता से बिजली प्रबंधन चिप, इमेज सेंसर और माइक्रोकंट्रोलर जैसे गैर-अग्रणी हिस्सों में नई निर्भरताएं पैदा हो सकती हैं। हुआवेई द्वारा स्थानीय आपूर्तिकर्ताओं का एकीकरण अधिक मजबूत चीनी तकनीकी ढांचे की ओर इशारा करता है, हालांकि अत्याधुनिक तकनीक में कमियां बनी हुई हैं। कुल मिलाकर, सेमीकंडक्टर बाजार में क्षेत्रीय स्तर पर विकल्प बढ़ेंगे, अनुपालन लागत बढ़ेगी और सीमापार तकनीक साझा करने की रफ्तार धीमी होगी।

मुख्य बिंदु

• चीन में आत्मनिर्भर चिप आपूर्ति शृंखला बनाने के लिए हुआवेई और उससे जुड़ी कंपनियां अधिग्रहण तथा कारखानों का निर्माण तेज कर रही हैं।
• 2019 से 60 से अधिक निवेश सामग्री, उपकरण, EDA, पैकेजिंग और परीक्षण के क्षेत्रों पर केंद्रित हैं।
• शेनझेन में हुआवेई, SiCarrier और SwaySure द्वारा संचालित तीन केंद्र शहर के समर्थन से कर्मचारियों और तकनीक को साझा करते हैं।
• हुआवेई मल्टीपल पैटर्निंग के साथ DUV पर निर्भर है और उन्नत नोड की दिशा में बढ़ने के लिए उसके पास सेल्फ-अलाइन क्वाड्रपल पैटर्निंग का पेटेंट है।
• घरेलू EDA विकल्प उभर रहे हैं और Qiyunfang ने स्थानीय प्रक्रियाओं के अनुकूल उपकरण जारी किए हैं।
• सामग्री विस्तार में फोटोरेसिस्ट और रसायन शामिल हैं। HHCK और Zhuhai Cornerstone आयात का विकल्प देने के लिए उत्पादन बढ़ा रही हैं।
• Hubble की हिस्सेदारी वाली Maxone MEMS प्रोब कार्ड के वैश्विक अग्रणी समूह में पहुंच गई है, जिससे परीक्षण क्षमता मजबूत होगी।
• ताइवान ने अब हुआवेई और SMIC के साथ कारोबार पर पाबंदियां लगाई हैं और सहयोगी देशों की निर्यात नियंत्रण नीतियों से तालमेल किया है।
• हुआवेई Ascend एआई चिप विकसित कर रही है, HarmonyOS को आगे बढ़ा रही है और सिस्टम प्रदर्शन सुधारने के लिए उन्नत पैकेजिंग का विस्तार कर रही है।
• EUV उपकरण, हाई-बैंडविड्थ मेमोरी, उन्नत सामग्री और सॉफ्टवेयर इकोसिस्टम की परिपक्वता अब भी बड़ी बाधाएं हैं।