AI चिप में आत्मनिर्भरता की जापान की मुहिम
जापान वैश्विक सेमीकंडक्टर उद्योग में अपनी स्थिति फिर से हासिल करने के लिए 16.3 अरब डॉलर का दांव लगा रहा है। सरकार ने हाल ही में घरेलू चिप विनिर्माता स्टार्टअप रैपिडस को 631.5 अरब येन (4 अरब डॉलर) की अतिरिक्त सब्सिडी मंजूर की। यह दुनिया के सबसे उन्नत कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रोसेसर पूरी तरह जापान में बनाने की आक्रामक रणनीति का हिस्सा है। इस पहल के केंद्र में फुजित्सु है। एक सदी पुराना यह प्रौद्योगिकी समूह अत्याधुनिक 1.4-नैनोमीटर AI इन्फरेंस चिप विकसित कर रहा है, जिसका निर्माण दशक के अंत तक होक्काइडो स्थित रैपिडस की नई फैक्टरी में किया जाएगा।
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यह परियोजना बढ़ते भू-राजनीतिक तनाव और आपूर्ति शृंखला की कमजोरियों के बीच ताइवान सेमीकंडक्टर मैन्युफैक्चरिंग कंपनी (TSMC) तथा अन्य विदेशी आपूर्तिकर्ताओं पर निर्भरता घटाने की टोक्यो की अब तक की सबसे महत्वाकांक्षी कोशिश है। उद्योग मंत्री रयोहेई अकाजावा ने हाल ही में होक्काइडो में हुए रैपिडस के एक कार्यक्रम में इस रणनीतिक जरूरत पर जोर दिया।
किसी कंपनी के पास तकनीक कितनी भी उत्कृष्ट क्यों न हो, अगर उसे ऐसे ग्राहक नहीं मिलते जो उस तकनीक का इस्तेमाल करना चाहते हों, तो उसका कारोबार सफल नहीं होगा।
अकाजावा ने बताया कि सरकारी सहायता का मकसद रैपिडस को मांग पैदा करने और कंपनी के अपने विपणन प्रयासों से आगे बढ़कर ग्राहक हासिल करने में मदद देना है। इससे यह स्वीकारोक्ति झलकती है कि विनिर्माण क्षमता के लिए घरेलू चिप डिजाइनरों का मजबूत पारिस्थितिकी तंत्र जरूरी है, जो अपरीक्षित फाउंड्री तकनीक को अपनाने का जोखिम उठाने को तैयार हों।
1.4 नैनोमीटर की तकनीकी चुनौती
फुजित्सु की प्रस्तावित न्यूरल प्रोसेसिंग यूनिट (NPU) ऐसे प्रोसेस नोड पर आधारित होगी जिसका दुनिया में कहीं भी बड़े पैमाने पर उत्पादन नहीं हो रहा है। 1.4 नैनोमीटर का स्तर 2-नैनोमीटर तकनीक के बाद अगला मोर्चा है। इसमें गेट-ऑल-अराउंड (GAA) ट्रांजिस्टर आर्किटेक्चर शामिल हैं, जिनसे ऊर्जा दक्षता और गणना क्षमता में उल्लेखनीय बढ़ोतरी की उम्मीद है। जहां TSMC और सैमसंग 2-नैनोमीटर उत्पादन की ओर तेजी से बढ़ रहे हैं, वहीं फुजित्सु और रैपिडस खास तौर पर AI इन्फरेंस कार्यों के लिए सीधे 1.4 नैनोमीटर तक पहुंचने का लक्ष्य रखते हैं।
यहां ट्रेनिंग और इन्फरेंस चिपों का अंतर अहम है। Nvidia की ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट (GPU) AI ट्रेनिंग पर हावी हैं। ट्रेनिंग वह प्रक्रिया है जिसमें बड़े भाषा मॉडल को पैटर्न पहचानना सिखाया जाता है। इसके उलट, इन्फरेंस में प्रशिक्षित मॉडल का इस्तेमाल करके भविष्यवाणी या निर्णय किए जाते हैं और इसके लिए अलग तरह के आर्किटेक्चर चाहिए। न्यूरल प्रोसेसिंग यूनिट, सामान्य प्रयोजन के GPU की तुलना में ये गणनाएं अधिक कुशलता से करती हैं, खासकर एज कंप्यूटिंग और डेटा सेंटर में, जहां बिजली की खपत और विलंब महत्वपूर्ण हैं। NPU न्यूरल नेटवर्क में आम मैट्रिक्स गुणा के काम के लिए अनुकूलित होते हैं और साथ ही उस मेमोरी बैंडविड्थ तथा बिजली की अतिरिक्त खपत को कम करते हैं, जिसकी GPU को अपनी बहुमुखी प्रतिभा के लिए जरूरत होती है।
फुजित्सु इन NPU को अपने Arm-आधारित मोनाका-X सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट के साथ एक ही एकीकृत डिवाइस में लगाने की योजना बना रहा है। मोनाका-X कंपनी की मौजूदा 144-कोर Armv9 डेटा सेंटर चिप का विकसित रूप है, जिसे TSMC की 2-नैनोमीटर प्रक्रिया से बनाया गया है। फुजित्सु को उम्मीद है कि 2029 तक मोनाका-X को रैपिडस की 1.4-नैनोमीटर उत्पादन लाइन पर ले जाया जाएगा। इससे CPU और NPU, दोनों के काम एक साथ होंगे और जापान के मौजूदा प्रमुख सुपरकंप्यूटर के उत्तराधिकारी फुगाकु NEXT को तैयार किया जा सकेगा। इस एकीकरण से अलग-अलग चिपों के बीच डेटा का आना-जाना घटेगा, जिससे ऊर्जा की खपत कम होगी और AI कार्यों की प्रोसेसिंग तेज होगी। फुजित्सु इन प्रोसेसर में एन्क्रिप्शन तकनीक भी सीधे लगाने का लक्ष्य रखता है, ताकि प्रोसेसिंग के दौरान संवेदनशील डेटा सुरक्षित रहे। इससे AI अनुप्रयोगों में डेटा संप्रभुता और सुरक्षा को लेकर बढ़ती चिंताओं का समाधान हो सकता है।
रैपिडस और घरेलू फाउंड्री का दांव
टोयोटा, सोनी और NEC समेत जापान की आठ बड़ी कंपनियों के समर्थन से 2022 में स्थापित रैपिडस पर दशकों की गिरावट के बाद जापान की सेमीकंडक्टर विनिर्माण क्षमता को फिर से खड़ा करने की जिम्मेदारी है। कंपनी होक्काइडो के चितोसे में अपनी पहली फैब्रिकेशन सुविधा IIM-1 बना रही है। इसका लक्ष्य वित्त वर्ष 2027 की दूसरी छमाही में 2-नैनोमीटर चिपों का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू करना है। दूसरी फैक्टरी, जिसका निर्माण 2027 में शुरू करने की योजना है, फुजित्सु की AI चिपों के लिए 1.4-नैनोमीटर उत्पादन संभालेगी।
तकनीकी पड़ावों से सतर्क आशावाद के संकेत मिलते हैं। जुलाई 2025 में रैपिडस ने घोषणा की कि IIM-1 में 2-नैनोमीटर GAA चिपों का प्रोटोटाइप बनाना शुरू हो गया है। हाल ही में कंपनी ने बैक-एंड प्रोटोटाइप लाइन शुरू की और उन्नत पैकेजिंग के लिए रैपिडस चिपलेट सॉल्यूशंस (RCS) सुविधा खोली। एक ही पैकेज में कई तरह के प्रोसेसर जोड़ने के लिए यह प्रक्रिया अहम है। फाउंड्री के पास स्थित एनालिसिस सेंटर अब विनिर्माण की उपज बेहतर करने के लिए जरूरी भौतिक, पर्यावरणीय और रासायनिक विश्लेषण की सुविधा देता है।
मुख्य कार्यकारी अत्सुयोशी कोइके ने फरवरी में बताया कि रैपिडस AI, रोबोटिक्स और एज कंप्यूटिंग अनुप्रयोगों के लिए चिप बनाने के संभावित ग्राहकों के साथ साझेदारी पर सक्रिय बातचीत कर रही है।
AI, रोबोटिक्स और एज कंप्यूटिंग के लिए चिप बनाने को लेकर हम 60 से अधिक संभावित ग्राहकों के साथ सक्रिय बातचीत कर रहे हैं।
IBM और चिप डिजाइन स्टार्टअप टेनस्टोरेंट शुरुआती 2-नैनोमीटर उत्पादन क्षमता के प्रमुख दावेदार बनकर उभरे हैं। वहीं, फुजित्सु वह प्रमुख घरेलू ग्राहक है जिसके जरिए टोक्यो को उम्मीद है कि फाउंड्री की क्षमता साबित होगी।
भविष्य के लिए फंडिंग
इस पहल को सहारा देने वाली वित्तीय व्यवस्था में सार्वजनिक और निजी, दोनों क्षेत्र शामिल हैं। अर्थव्यवस्था, व्यापार और उद्योग मंत्रालय के तहत काम करने वाला जापान का न्यू एनर्जी एंड इंडस्ट्रियल टेक्नोलॉजी डेवलपमेंट ऑर्गनाइजेशन (NEDO) फुजित्सु के NPU की अनुमानित 58 अरब येन (363 मिलियन डॉलर) की शुरुआती विकास लागत का करीब दो-तिहाई हिस्सा देने की उम्मीद करता है। यह सब्सिडी कार्यक्रम खास तौर पर ऐसे ऊर्जा-कुशल AI सेमीकंडक्टर बनाने पर केंद्रित है जिनका विनिर्माण देश में हो सके।
सरकार की व्यापक प्रतिबद्धता फुजित्सु की इस परियोजना से कहीं आगे तक जाती है। मार्च 2027 तक रैपिडस में कुल सार्वजनिक और निजी निवेश 2.6 ट्रिलियन येन (16.3 अरब डॉलर) तक पहुंच जाएगा। इसमें हाल ही में मंजूर 631.5 अरब येन की अतिरिक्त सब्सिडी भी शामिल है। जापान वित्त वर्ष 2030 तक चिप और AI क्षेत्र में 10 ट्रिलियन येन (62.8 अरब डॉलर) से अधिक निवेश करने की योजना बना रहा है और सेमीकंडक्टर को राष्ट्रीय सुरक्षा के लिए निर्दिष्ट महत्वपूर्ण उत्पादों का दर्जा दे रहा है। प्रधानमंत्री साने ताकाइची ने राष्ट्रीय सुरक्षा के लिए अहम क्षेत्रों में निवेश बढ़ाने की जरूरत पर जोर दिया है, खासकर तब जब जापान बाहरी झटकों और क्षेत्रीय तनाव में हालिया उभार जैसे जोखिमों से बचाव करना चाहता है।
हालिया फंडिंग मंजूर होने से पहले एक बाहरी समिति ने होक्काइडो में रैपिडस की फाउंड्री का निरीक्षण किया और उसकी तकनीकी प्रगति को मंजूरी दी। इससे संकेत मिलता है कि स्वतंत्र विशेषज्ञों को कंपनी के महत्वाकांक्षी उत्पादन लक्ष्यों तक पहुंचने के व्यावहारिक रास्ते नजर आते हैं।
फुजित्सु की समानांतर साझेदारियां
रैपिडस के साथ सहयोग तकनीकी स्वतंत्रता पर जोर देता है, लेकिन फुजित्सु केवल घरेलू क्षमताओं पर दांव नहीं लगा रहा। कंपनी की अंतरराष्ट्रीय साझेदारियों का जटिल नेटवर्क दिखाता है कि पूरी तरह सेमीकंडक्टर आत्मनिर्भरता हासिल करना कितना चुनौतीपूर्ण है। अक्टूबर 2025 में फुजित्सु ने 2030 तक जापानी डेटा सेंटरों के लिए AI चिपों के सह-विकास हेतु Nvidia के साथ साझेदारी की घोषणा की। इसमें फुजित्सु के CPU को साझा सब्सट्रेट पर Nvidia के GPU से जोड़ा जाएगा।
इसके अलावा, फुजित्सु AI चिपों से जुड़ी अलग पहलों पर AMD के साथ भी काम कर रहा है। कंपनी का मौजूदा मोनाका CPU TSMC की 2-नैनोमीटर प्रक्रिया पर निर्भर है। यह दिखाता है कि जापान घरेलू विकल्प बना रहा है, फिर भी अत्याधुनिक तकनीक का प्रवाह अब भी ताइवान और दूसरे स्थापित विनिर्माण केंद्रों से होकर गुजरता है। दोहरी रणनीति से फुजित्सु अपनी प्रतिस्पर्धी स्थिति बनाए रख सकता है और साथ ही घरेलू क्षमताओं को विकसित कर सकता है, जिन्हें परिपक्व होने में कई साल लग सकते हैं।
फुगाकु NEXT सुपरकंप्यूटर परियोजना इस रणनीति का उदाहरण है। इसके 2030 के आसपास चालू होने और मौजूदा फुगाकु सिस्टम से 100 गुना बेहतर प्रदर्शन का लक्ष्य है। अगली पीढ़ी की इस मशीन में संभवतः अलग-अलग प्रोसेसर तकनीकों का मेल होगा। मोनाका-X CPU रैपिडस की 1.4-नैनोमीटर लाइन से आ सकते हैं, लेकिन अपने गणनात्मक लक्ष्य हासिल करने के लिए सिस्टम में अंतरराष्ट्रीय आपूर्तिकर्ताओं के GPU और अन्य एक्सेलरेटर भी शामिल होने की लगभग पूरी संभावना है।
व्यापक पारिस्थितिकी तंत्र का निर्माण
फुजित्सु रैपिडस का अकेला ग्राहक नहीं है, हालांकि तकनीकी महत्वाकांक्षा के लिहाज से वह सबसे अहम है। कैनन ने डिजिटल कैमरों और निगरानी उपकरणों के लिए इमेज-प्रोसेसिंग सेमीकंडक्टर बनाने के वास्ते रैपिडस की 2-नैनोमीटर प्रक्रिया से चिप मंगाने की प्रतिबद्धता जताई है। इसके लिए परीक्षण उत्पादन पहले ही शुरू हो चुका है। IBM जापान को भी रैपिडस से संभावित विनिर्माण वाले ऊर्जा-कुशल AI चिप विकसित करने के लिए NEDO से सहायता मिल रही है। IBM की परियोजनाओं के लिए 17.5 अरब येन तक, जबकि फुजित्सु के लिए 58.5 अरब येन आवंटित किए गए हैं।
यह उभरता हुआ पारिस्थितिकी तंत्र केवल विनिर्माण अनुबंधों तक सीमित नहीं है। रैपिडस ने 1.4-नैनोमीटर प्रक्रिया तकनीक विकसित करने के लिए IBM के साथ साझेदारी की है और समयसीमा तेज करने के लिए बिग ब्लू की शोध क्षमताओं का इस्तेमाल कर रहा है। इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन ऑटोमेशन की अग्रणी कंपनी सिनॉप्सिस, कैनन के इमेज सेंसर विकास में भाग ले रही है। इससे संकेत मिलता है कि रैपिडस जटिल, कई पक्षों वाली सेमीकंडक्टर परियोजनाओं को समर्थन देने का बुनियादी ढांचा तैयार कर रहा है।
होक्काइडो में गतिविधियों का केंद्रित होना क्षेत्रीय अर्थव्यवस्था के लिहाज से भी मायने रखता है। इस उत्तरी द्वीप की ठंडी जलवायु फैब्रिकेशन सुविधाओं को ठंडा रखने की लागत घटाती है। हालांकि, संसाधनों की कमी वाले जापान में वैश्विक अस्थिरता के बीच ऊर्जा की कीमतें लगातार बढ़ रही हैं। रैपिडस को उम्मीद है कि सरकारी समर्थन, तकनीकी साझेदारियों और भौगोलिक लाभों का मेल जापान में विनिर्माण की संरचनात्मक चुनौतियों से निपट सकेगा।
उद्योग की दिग्गज कंपनियों से मुकाबला
फुजित्सु और रैपिडस के सामने समयसीमा चुनौतीपूर्ण है। TSMC ने 2025 में 2-नैनोमीटर चिपों का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू किया और Nvidia तथा Apple जैसी AI क्षेत्र की बड़ी कंपनियों के साथ उसके संबंध हैं। इंटेल ने अपने 18A नोड (जो मोटे तौर पर 1.8 नैनोमीटर के बराबर है) पर बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू कर दिया है और इस उन्नत प्रक्रिया से बने पैंथर लेक प्रोसेसर पेश किए हैं। रैपिडस का लक्ष्य 2-नैनोमीटर उत्पादन 2027 के आखिर में शुरू करना है, जिसके बाद करीब 2029 में 1.4-नैनोमीटर उत्पादन शुरू होगा।
यह अंतर इसलिए अहम है क्योंकि सेमीकंडक्टर विनिर्माण में नेटवर्क प्रभाव बहुत मजबूत होते हैं। उन्नत पैकेजिंग में TSMC की शुरुआती बढ़त, बड़े पैमाने पर उत्पादन का अनुभव और स्थापित डिजाइन पारिस्थितिकी तंत्र ऐसी बाधाएं खड़ी करते हैं जिन्हें नए प्रवेशकर्ताओं के लिए पार करना मुश्किल होता है। उपज दर, यानी हर सिलिकॉन वेफर से बनने वाली कामकाजी चिपों का प्रतिशत, अक्सर तय करती है कि उत्पादन आर्थिक रूप से व्यवहार्य होगा या नहीं। रैपिडस का नया एनालिसिस सेंटर और जांच-परख की क्षमताएं दिखाती हैं कि कंपनी इन चुनौतियों से वाकिफ है, लेकिन 1.4 नैनोमीटर पर प्रतिस्पर्धी उपज दर हासिल करना अभी साबित होना बाकी है।
ऊर्जा की लागत भी अतिरिक्त मुश्किलें पैदा करती है। सेमीकंडक्टर फैब्रिकेशन में भारी मात्रा में बिजली और पानी की जरूरत होती है। जापान के संसाधनों की सीमाएं और मध्य पूर्व में अस्थिरता के कारण बढ़ती सामग्री लागत रैपिडस को उन प्रतिस्पर्धियों के मुकाबले नुकसान में डाल सकती है जो सस्ती ऊर्जा या स्थापित आपूर्ति शृंखलाओं वाले क्षेत्रों में काम करते हैं। विकास और उत्पादन, दोनों की लागत पर सब्सिडी देने की सरकार की तत्परता यह स्वीकार करती है कि केवल बाजार की ताकतों के भरोसे घरेलू विनिर्माण क्षमता स्थापित नहीं की जा सकती।
निष्कर्ष
- फुजित्सु AI इन्फरेंस के लिए 1.4-नैनोमीटर न्यूरल प्रोसेसिंग यूनिट विकसित कर रहा है। दशक के अंत तक होक्काइडो में रैपिडस से इसका उत्पादन कराने का लक्ष्य है।
- जापान ने मार्च 2027 तक रैपिडस के लिए कुल 16.3 अरब डॉलर की फंडिंग देने की प्रतिबद्धता जताई है। इसमें हाल ही में मंजूर 4 अरब डॉलर की अतिरिक्त सब्सिडी भी शामिल है, जिसका खास मकसद फुजित्सु के काम को समर्थन देना है।
- NPU को फुजित्सु के मोनाका-X CPU के साथ जोड़कर डेटा सेंटर और सुपरकंप्यूटिंग अनुप्रयोगों में इस्तेमाल किया जाएगा। इनमें 2030 के लिए नियोजित फुगाकु NEXT सिस्टम भी शामिल है।
- रैपिडस का लक्ष्य 2027 के आखिर में 2-नैनोमीटर चिपों का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू करना है। इसके बाद करीब 2029 में दूसरी फैब्रिकेशन सुविधा में 1.4-नैनोमीटर चिपों का विनिर्माण शुरू करने की योजना है।
- जापान का प्रौद्योगिकी विकास संगठन NEDO इस AI चिप परियोजना की 363 मिलियन डॉलर की शुरुआती विकास लागत का करीब दो-तिहाई हिस्सा दे रहा है।
- फुजित्सु Nvidia और AMD के साथ समानांतर साझेदारियां जारी रखे हुए है। इससे घरेलू आत्मनिर्भरता की कोशिशों के साथ-साथ उसे तुरंत उपलब्ध अत्याधुनिक अंतरराष्ट्रीय तकनीक भी मिलती रहेगी।
- कैनन और IBM जापान रैपिडस के अन्य ग्राहक हैं, जो घरेलू सेमीकंडक्टर पारिस्थितिकी तंत्र की शुरुआती प्रगति का संकेत है।
