जापान ने हिरोशिमा में उन्नत DRAM का बड़े पैमाने पर उत्पादन करने के लिए माइक्रोन को 536 अरब येन देने का वादा किया

यह सब्सिडी अभी क्यों अहम है

जापान ने अमेरिकी कंपनी माइक्रोन टेक्नोलॉजी को हिरोशिमा स्थित अपने केंद्र में उन्नत DRAM उत्पादन तेज करने के लिए 536 अरब येन (लगभग 3.63 अरब डॉलर) तक की सहायता देने की प्रतिबद्धता जताई है। अर्थव्यवस्था, व्यापार और उद्योग मंत्रालय द्वारा संचालित इस पैकेज का लक्ष्य अनुसंधान एवं विकास के साथ-साथ पूंजीगत खर्च को सहायता देना है। इसका उद्देश्य माइक्रोन को नई मेमोरी का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू करने में मदद करना है, क्योंकि कृत्रिम बुद्धिमत्ता और डेटा सेंटर के उन्नयन से जुड़ी मांग बढ़ रही है। उद्योग भागीदारों के साथ साझा की गई योजना के अनुसार, माइक्रोन की 2028 से हिरोशिमा में बनी उन्नत DRAM की आपूर्ति शुरू करने की योजना है। इस सहायता से माइक्रोन जापान की सेमीकंडक्टर पहल के सबसे बड़े विदेशी लाभार्थियों में शामिल हो गया है। इसके साथ ही होक्काइडो और क्यूशू में उन्नत लॉजिक और पैकेजिंग परियोजनाओं को बढ़ावा दिया जा रहा है।

धन का इस्तेमाल कैसे होगा

इस सहायता का उद्देश्य नई DRAM उत्पादन नोड्स की ओर बदलाव के लिए वित्तीय आधार देना है। इनके लिए चरम पराबैंगनी (EUV) लिथोग्राफी उपकरण, नए क्लीनरूम और एचिंग, डिपोजिशन, निरीक्षण तथा मेट्रोलॉजी के विशेष प्रोसेस उपकरणों की जरूरत होती है। उद्योग के रोडमैप में अक्सर 1 गामा DRAM कही जाने वाली यह पीढ़ी मेमोरी को उसी क्षेत्र में अधिक बिट समेटने देती है, बिजली की खपत घटाती है और सर्वर, पीसी, स्मार्टफोन तथा उन्नत वाहनों की गति बढ़ाती है। जापानी आपूर्तिकर्ताओं को फोटोरेसिस्ट, गैस और सटीक उपकरणों में बढ़त हासिल है, जिनका इस्तेमाल इस परियोजना में होगा। इससे घरेलू आपूर्ति नेटवर्क को भी अतिरिक्त लाभ मिलेगा।

अधिकारियों ने संकेत दिया है कि सरकारी सहायता पात्र पूंजीगत लागत के लगभग एक तिहाई हिस्से की भरपाई करेगी। इस व्यवस्था से निजी निवेश को प्रोत्साहन मिलेगा और जोखिम भरी, लंबी अवधि वाली चिप परियोजनाओं में लागत वसूली का समय घटेगा। पहले की सरकारी मंजूरियों के बाद माइक्रोन अपने हिरोशिमा परिसर का विस्तार करने की तैयारी कर रहा था। उन मंजूरियों से कंपनी को EUV उपकरण लाने और उत्पादन लाइनों को उन्नत करने में मदद मिली थी। नया पैकेज इस प्रयास का दायरा बढ़ाकर दशक के उत्तरार्ध में वास्तविक बड़े पैमाने के उत्पादन को लक्ष्य बनाता है।

उन्नत DRAM और 1 गामा क्या हैं

DRAM हर कंप्यूटिंग उपकरण के भीतर मौजूद अल्पकालिक कार्यशील मेमोरी है। इसमें वह डेटा रखा जाता है, जिसकी प्रोसेसर को तेजी से जरूरत पड़ती है। DRAM में प्रगति आमतौर पर नोड्स कहलाने वाले चरणों में होती है। हर चरण में चिप की संरचनाएं छोटी की जाती हैं, ताकि एक वेफर पर अधिक मेमोरी सेल समा सकें। 1 गामा नोड उद्योग में 1 अल्फा और 1 बीटा समेत नोड्स की एक श्रृंखला का हिस्सा है। नामकरण के तरीके कंपनियों के अनुसार अलग-अलग होते हैं, और लॉजिक चिप्स में इस्तेमाल होने वाले नैनोमीटर के नाम DRAM पर सीधे लागू नहीं होते। अहम बात यह है कि नया नोड उसी जगह में अधिक मेमोरी समेटता है, बेहतर दक्षता देता है और इनपुट-आउटपुट की गति बढ़ाता है।

मेमोरी के लिए EUV क्यों अहम है

EUV लिथोग्राफी सिलिकॉन पर बेहद बारीक पैटर्न बनाने के लिए बहुत कम तरंगदैर्ध्य वाली रोशनी का इस्तेमाल करती है। DRAM की पुरानी पीढ़ियों में मल्टीपल पैटर्निंग का सहारा लिया जाता था। बेहद छोटी संरचनाएं बनाने के लिए इसमें लिथोग्राफी और एचिंग के कई चरणों की जरूरत पड़ती थी। EUV इनमें से कुछ चरणों की जगह एक ही एक्सपोजर लेता है, जिससे पैटर्न की सटीकता बेहतर होती है और दोषों का जोखिम घट सकता है। DRAM निर्माताओं के लिए EUV छोटी सेल, कम दूरी और वर्डलाइन तथा बिटलाइन जैसी महत्वपूर्ण परतों की अधिक भरोसेमंद पैटर्निंग संभव बनाता है। EUV उपकरण महंगे हैं और उन्हें चलाना जटिल है, लेकिन वे उत्पादन चक्र का कुल समय घटा सकते हैं और 1 बीटा तथा 1 गामा में जरूरी घनत्व वृद्धि हासिल करने में मदद कर सकते हैं।

समय-सीमा और हिरोशिमा से क्या उम्मीद करें

माइक्रोन ने हिरोशिमा के लिए कई वर्षों की समय-सारिणी तैयार की है। इसमें पहला बड़े पैमाने का उत्पादन शुरू होने से काफी पहले स्थल की तैयारी और उपकरणों की स्थापना शामिल है। उद्योग की योजना के अनुसार, 2026 में निर्माण गतिविधियां तेज होंगी। इसके बाद मुख्य EUV प्रणालियों और सहायक उपकरणों की स्थापना होगी। नई सुविधाओं में परिचालन लगभग 2027 में शुरू करने और 2028 से उन्नत DRAM की शुरुआती खेप भेजने का लक्ष्य है। यह समय-सीमा बाजार की वास्तविकताओं को ध्यान में रखती है। मेमोरी कारोबार 2023 में गंभीर मंदी से गुजरा था, जिसके चलते कंपनियों को नकदी खर्च और भंडार में फिर से संतुलन बनाना पड़ा। हिरोशिमा योजना का समय सर्वर और AI की मांग की अगली लहर के अनुरूप रखा गया है, क्योंकि क्लाउड ऑपरेटर ऐसे प्लेटफॉर्म तैनात कर रहे हैं जिनमें अधिक मेमोरी और तेज इंटरफेस की जरूरत होती है।

हिरोशिमा से तेज DDR5, जो सर्वर और पीसी में इस्तेमाल होती है; मोबाइल उपकरणों के लिए कम बिजली खपत वाली DRAM; और एक्सेलरेटर तथा गेमिंग के लिए ग्राफिक्स DRAM जैसे उत्पाद सामने आ सकते हैं। DRAM, AI एक्सेलरेटर के पास इस्तेमाल होने वाली हाई-बैंडविड्थ मेमोरी की जगह नहीं लेती, लेकिन दोनों श्रेणियां आपस में जुड़ी हैं। AI क्लस्टर होस्ट सर्वरों में DDR मेमोरी के बड़े भंडार पर निर्भर रहते हैं, जबकि ग्राफिक्स प्रोसेसर अधिक डेटा दर वाली विशेष DRAM का इस्तेमाल करते हैं। बुनियादी DRAM स्तर पर बिट घनत्व बढ़ाना और बिजली की खपत घटाना बड़े पैमाने पर AI तैनाती को अधिक कुशल बनाने का अहम हिस्सा है।

जापान की औद्योगिक नीति में नया मोड़

1980 के दशक के आखिर में जापान के पास दुनिया के आधे से अधिक चिप उत्पादन का हिस्सा था। 2022 तक यह हिस्सा घटकर लगभग 9 प्रतिशत रह गया, क्योंकि उत्पादन विदेशों में चला गया और निवेश धीमा पड़ गया। इसके बाद सरकार ने अपनी रणनीति में बदलाव किया। घरेलू क्षेत्र को बंद ढांचे में फिर से खड़ा करने की कोशिश के बजाय, टोक्यो ने सहयोगी कंपनियों के साथ साझेदारी और साझा अनुसंधान में निवेश का रास्ता अपनाया है। इसमें लीडिंग एज सेमीकंडक्टर टेक्नोलॉजी सेंटर शामिल है, जो सरकार, उद्योग और विश्वविद्यालयों को जोड़ता है। साथ ही, उन्नत पैकेजिंग और उन सामग्रियों में नेतृत्व को बढ़ावा देने की पहलें भी हैं जिनमें जापानी कंपनियां मजबूत हैं। नीति निर्माता परिष्कृत चिप्स की नियमित आपूर्ति को आर्थिक सुरक्षा के लिए भी जरूरी मानते हैं। महामारी के झटकों और समुद्री मार्गों में रुकावटों ने वैश्विक लॉजिस्टिक्स की कमजोरियां उजागर की थीं।

आर्थिक सुरक्षा का नजरिया

माइक्रोन का पैकेज दूसरी बड़ी परियोजनाओं के साथ चल रहा है। अमेरिका और यूरोप के भागीदारों के साथ काम कर रही नई जापानी कंपनी रैपिडस का लक्ष्य दशक के उत्तरार्ध में होक्काइडो में 2 नैनोमीटर लॉजिक चिप्स का उत्पादन करना है। क्यूशू में एक अन्य क्लस्टर स्थानीय निर्माताओं की जरूरतें पूरी करने के लिए लॉजिक और पैकेजिंग क्षमता बढ़ा रहा है। इन प्रयासों का लक्ष्य आपूर्ति में विविधता लाना, किसी एक क्षेत्र पर निर्भरता घटाना और अमेरिका, जापान, ताइवान तथा दक्षिण कोरिया के बीच सहयोग गहरा करना है। हिरोशिमा में उन्नत DRAM केंद्र इस रणनीति को मेमोरी तक बढ़ाता है, जो हर दूसरे कंप्यूटिंग तंत्र की बुनियाद है।

अधिकारियों की राय

अर्थव्यवस्था, व्यापार और उद्योग मंत्री यासुतोशी निशिमुरा ने 2023 की एक ब्रीफिंग में सरकारी सहायता के पीछे का तर्क स्पष्ट किया था। उन्होंने कहा था कि उद्योग में मंदी के दौरान भी निवेश जारी रखना और रणनीतिक उद्योगों के लिए उन्नत चिप्स का घरेलू स्रोत सुनिश्चित करना जरूरी है।

बाजार अभी कठिन दौर में है, लेकिन ऐसे समय में निवेश करना जरूरी है।

इस नजरिए ने मेमोरी, लॉजिक और पैकेजिंग क्षेत्रों में सब्सिडी के कई दौरों को दिशा दी है। यह सहयोगी देशों के बीच सेमीकंडक्टर सहयोग बढ़ाने, निर्यात नियंत्रण में तालमेल बनाने और अनुसंधान साझा करने के प्रयासों के अनुरूप भी है, ताकि किसी एक बाधा से व्यापक अर्थव्यवस्था ठप न हो।

रोजगार, कौशल और क्षेत्रीय असर

2013 में DRAM निर्माता एलपिडा का अधिग्रहण करने के बाद माइक्रोन को जापान में इंजीनियरिंग का मजबूत आधार मिला। अब कंपनी देशभर में 4,000 से अधिक इंजीनियरों और तकनीशियनों को रोजगार देती है, जिनमें हिरोशिमा उसका मुख्य DRAM केंद्र है। नए चरण से निर्माण और उपकरण स्थापना के रोजगारों को बढ़ावा मिलेगा। साथ ही, गैस, रसायन, वेफर हैंडलिंग, फोटोमास्क और सटीक पुर्जे देने वाले आपूर्तिकर्ताओं के व्यापक नेटवर्क को काम मिलेगा। स्थानीय सरकारों को उम्मीद है कि क्लीनरूम और उपयोगिताओं की जरूरतें पूरी करने के लिए ठेकेदारों के विस्तार से प्रशिक्षण और सेवाओं के क्षेत्र में भी अतिरिक्त लाभ होगा।

कुशल प्रतिभा की उपलब्धता अब भी एक चुनौती है। जापान में सामग्री और उपकरण विशेषज्ञों की मजबूत उपलब्धता है, लेकिन उन्नत फैब चलाने के लिए हजारों ऑपरेटरों, रखरखाव विशेषज्ञों, प्रोसेस इंजीनियरों और सॉफ्टवेयर टीमों की जरूरत होती है। विश्वविद्यालयों और तकनीकी कॉलेजों में सेमीकंडक्टर पाठ्यक्रम बढ़ाने के लिए सार्वजनिक कार्यक्रम शुरू किए गए हैं, जबकि कंपनियां नए कर्मचारियों को प्रशिक्षित करने के लिए आंतरिक अकादमियां बना रही हैं। माइक्रोन और उसकी साझेदार कंपनियां संभवतः दोनों तरीकों का सहारा लेंगी। वे अनुभवी टीमों के साथ स्नातकों के समूहों को जोड़ेंगी, जो आगे चलकर उपकरणों की जिम्मेदारी और प्रोसेस नियंत्रण की भूमिकाएं संभाल सकेंगे।

प्रतिस्पर्धा और AI मेमोरी की दौड़

DRAM का कारोबार बड़े पैमाने पर उत्पादन और कठिन सीखने की प्रक्रिया पर निर्भर करता है। सर्वर, मोबाइल और ग्राफिक्स मेमोरी में सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स और एसके हाइनिक्स मजबूत प्रतिस्पर्धी हैं। AI एक्सेलरेटर को शक्ति देने वाली हाई-बैंडविड्थ मेमोरी में भी उनकी स्थिति मजबूत है। माइक्रोन घनत्व और बिजली दक्षता बेहतर करने के लिए DRAM नोड्स को आगे बढ़ाने के साथ अपनी HBM उत्पादन लाइनों को भी विकसित कर रहा है। हिरोशिमा से माइक्रोन को मजबूत सरकारी समर्थन, स्थानीय सामग्री विशेषज्ञता तक पहुंच और कानून के स्थिर शासन वाले महत्वपूर्ण बाजार में उच्च मूल्य वाला उत्पादन आधार मिलेगा। यह मेल ऐसे समय में अहम है, जब ग्राहक उन बुनियादी ढांचा उत्पादों के लिए भरोसेमंद आपूर्ति श्रृंखलाओं को प्राथमिकता दे रहे हैं जिनकी आपूर्ति तय समय-सीमा में होनी चाहिए।

सर्वरों में DDR5 का इस्तेमाल अभी शुरुआती दौर में है। डेटा सेंटर पुराने प्लेटफॉर्म की जगह नए प्लेटफॉर्म लाते रहेंगे, इसलिए यह बदलाव कई वर्षों तक चलेगा। AI वर्कलोड को एक्सेलरेटर और होस्ट सिस्टम, दोनों में भारी मेमोरी बैंडविड्थ और क्षमता चाहिए। DRAM में बचाया गया हर वॉट किसी सुविधा के बिजली और कूलिंग बजट पर असर डालता है। यही वजह है कि 1 बीटा और 1 गामा नोड्स में घनत्व बढ़ाने के साथ त्रुटि सुधार और रिफ्रेश प्रबंधन में सुधारों पर क्लाउड ऑपरेटरों और सिस्टम निर्माताओं की गहरी नजर है।

जोखिम और सीमाएं

मेमोरी चिप उद्योग के सबसे अधिक उतार-चढ़ाव वाले क्षेत्रों में से एक है। क्षमता की कमी के दौर के बाद आपूर्ति मांग से तेज बढ़े तो कीमतों में भारी गिरावट आ सकती है। माइक्रोन और जापान सरकार को उम्मीद है कि AI, ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स और क्लाउड सेवाओं के दीर्घकालिक रुझान साल-दर-साल उतार-चढ़ाव के बावजूद DRAM की लगातार वृद्धि को सहारा देंगे। फिर भी, परियोजना के क्रियान्वयन से जुड़े जोखिम बने हुए हैं। EUV उपकरणों की आपूर्ति में लंबा समय लगता है और उन्हें बेहद सटीक ढंग से कैलिब्रेट करना पड़ता है। नए क्लीनरूम के लिए बिजली और पानी की क्षमता बढ़ानी होगी। निर्माण और उपकरण लगाने वाली टीमों को तय पड़ाव समय पर पूरे करने होंगे, ताकि परीक्षण और मंजूरी की प्रक्रिया समय से शुरू हो सके। मुद्रा विनिमय दरों और ब्याज दरों में बदलाव से परियोजना का बजट किसी भी दिशा में प्रभावित हो सकता है।

नीतिगत कारक भी मायने रखते हैं। निर्यात नियंत्रण, डेटा नियम और सीमा पार निवेश की समीक्षा तय करते हैं कि कंपनियां उपकरण कहां लगाती हैं और उत्पादों का आवंटन कैसे करती हैं। दुनिया के सबसे बड़े मेमोरी बाजारों में से एक चीन में माइक्रोन को बाधाओं का सामना करना पड़ा है। अमेरिका, जापान और अन्य सहयोगी अर्थव्यवस्थाओं में उत्पादन का विविधीकरण इस जोखिम को संभालने का एक तरीका है। हिरोशिमा योजना ऐसे देश में उत्पादन आधार को मजबूत करके इसी तरीके पर आगे बढ़ती है, जो वैश्विक सामग्री और उपकरण तंत्र के केंद्र में है।

मुख्य बातें

• जापान हिरोशिमा में माइक्रोन के उन्नत DRAM कार्यक्रम को समर्थन देने के लिए 536 अरब येन (लगभग 3.63 अरब डॉलर) तक देगा।
• अर्थव्यवस्था, व्यापार और उद्योग मंत्रालय अनुसंधान एवं विकास तथा पूंजीगत खर्च, दोनों के लिए धन उपलब्ध करा रहा है।
• माइक्रोन का लक्ष्य 2028 से हिरोशिमा में बनी उन्नत DRAM की शुरुआती खेप भेजना है।
• यह परियोजना EUV लिथोग्राफी और नए 1 बीटा तथा 1 गामा DRAM नोड्स पर आधारित है, जो घनत्व बढ़ाते और बिजली की खपत घटाते हैं।
• 2023 में मिली पिछली मंजूरियों में जापान में EUV उपकरण लगाने में माइक्रोन की मदद के लिए 192 अरब येन तक की सहायता शामिल थी।
• निर्माण और उपकरण स्थापना 2026 से तेज होने की उम्मीद है। नई सुविधाओं में लगभग 2027 में परिचालन शुरू करने का लक्ष्य है।
• जापान सब्सिडी, संयुक्त अनुसंधान और गठबंधनों के जरिए चिप क्षेत्र में अपनी ताकत फिर से बढ़ा रहा है। 2022 तक वैश्विक उत्पादन में उसका हिस्सा घटकर लगभग 9 प्रतिशत रह गया था।
• हिरोशिमा में हजारों कुशल रोजगारों और सामग्री, उपकरण तथा सेवाओं से जुड़े व्यापक आपूर्तिकर्ता नेटवर्क को समर्थन मिलेगा।
• सैमसंग और एसके हाइनिक्स से कड़ी प्रतिस्पर्धा है, जबकि AI से DRAM और हाई-बैंडविड्थ मेमोरी, दोनों की मांग बढ़ रही है।
• मुख्य जोखिमों में उद्योग के उतार-चढ़ाव, EUV उपकरणों की आपूर्ति में लगने वाला समय, उपयोगिताएं, प्रतिभा की कमी और प्रमुख बाजारों में नीतिगत बदलाव शामिल हैं।