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सेमीकंडक्टर डिज़ाइन और अनुसंधान में भारत की वैश्विक बढ़त: नीति, अर्थव्यवस्था और चुनौतियां

भारत में सेमीकंडक्टर डिज़ाइन और अनुसंधान का परिदृश्य: एक झलक

सरकारी पहलों, कुशल मानव संसाधन और घरेलू मांग में वृद्धि के चलते भारत सेमीकंडक्टर डिज़ाइन और अनुसंधान एवं विकास (R&D) का एक महत्वपूर्ण वैश्विक केंद्र बन गया है। 2023 तक, भारत वैश्विक सेमीकंडक्टर डिज़ाइन सर्विसेज़ मार्केट का लगभग 8-10% हिस्सा रखता है, जहां 200 से अधिक डिज़ाइन कंपनियां जैसे Intel, Qualcomm और Texas Instruments सक्रिय हैं (IESA 2023; MeitY 2023)। भारत चिप डिज़ाइन और सॉफ्टवेयर आधारित सेमीकंडक्टर गतिविधियों में उत्कृष्टता प्राप्त कर चुका है, लेकिन निर्माण क्षेत्र में इसकी हिस्सेदारी वैश्विक स्तर पर 1% से भी कम है (McKinsey 2023)। यह स्थिति भारत को वैश्विक सेमीकंडक्टर वैल्यू चेन में एक महत्वपूर्ण लेकिन अधूरा खिलाड़ी बनाती है।

UPSC प्रासंगिकता

  • GS पेपर 3: भारतीय अर्थव्यवस्था – इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण, PLI योजनाएं, सेमीकंडक्टर उद्योग की वृद्धि
  • GS पेपर 3: विज्ञान और प्रौद्योगिकी – सेमीकंडक्टर तकनीक, डिजिटल अर्थव्यवस्था, रक्षा क्षेत्र में उपयोग
  • GS पेपर 2: गवर्नेंस – PLI, सेमीकंडक्टर मिशन जैसी नीतिगत रूपरेखा
  • निबंध: भारत के आर्थिक विकास में प्रौद्योगिकी और नवाचार की भूमिका

भारत में सेमीकंडक्टर के लिए कानूनी और नीतिगत ढांचा

भारत में सेमीकंडक्टर पारिस्थितिकी तंत्र मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स और सूचना प्रौद्योगिकी वस्तुओं (अनिवार्य पंजीकरण के लिए आवश्यकताएं) आदेश, 2012 और सूचना प्रौद्योगिकी अधिनियम, 2000 के तहत संचालित होता है, जो डिजिटल अवसंरचना और इलेक्ट्रॉनिक वस्तुओं के नियमन के लिए कानूनी आधार प्रदान करते हैं। 2020 में इलेक्ट्रॉनिक्स और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय (MeitY) द्वारा शुरू की गई प्रोडक्शन लिंक्ड इंसेंटिव (PLI) योजना सेमीकंडक्टर निर्माण और डिज़ाइन में निवेश को प्रोत्साहित करती है, जिसका लक्ष्य पांच वर्षों में 50 अरब डॉलर का निवेश आकर्षित करना है (MeitY PLI योजना दस्तावेज 2021)। इसके अलावा, 2021 में शुरू किए गए सेमीकंडक्टर मिशन के तहत सेमीकंडक्टर निर्माण और R&D क्षमताओं को बढ़ावा देने के लिए 76,000 करोड़ रुपये (~10 बिलियन डॉलर) आवंटित किए गए हैं।

  • इलेक्ट्रॉनिक्स और IT वस्तु आदेश, 2012: इलेक्ट्रॉनिक वस्तुओं के लिए पंजीकरण और गुणवत्ता मानकों को अनिवार्य करता है।
  • सूचना प्रौद्योगिकी अधिनियम, 2000: डिजिटल अवसंरचना, साइबर सुरक्षा और इलेक्ट्रॉनिक शासन को बढ़ावा देता है।
  • PLI योजना (2020): बड़े पैमाने पर इलेक्ट्रॉनिक्स और सेमीकंडक्टर निर्माण और डिज़ाइन इकाइयों के लिए वित्तीय प्रोत्साहन देती है।
  • सेमीकंडक्टर मिशन (2021): सेमीकंडक्टर फैब्रिकेशन, डिज़ाइन और R&D के लिए समर्पित वित्तीय और नीतिगत समर्थन।

भारत के सेमीकंडक्टर क्षेत्र का आर्थिक आयाम

वैश्विक सेमीकंडक्टर बाजार 2030 तक 1 ट्रिलियन डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है, जिसे AI, 5G, इलेक्ट्रिक वाहनों और IoT की बढ़ती मांग प्रेरित कर रही है (McKinsey Global Semiconductor Report 2023)। भारत का सेमीकंडक्टर डिज़ाइन बाजार 2023 में 15 बिलियन डॉलर का था, जो आने वाले दशक में 15-20% की वार्षिक वृद्धि दर से बढ़ने की उम्मीद है (IESA)। FY 2023 में भारत में इलेक्ट्रॉनिक्स हार्डवेयर उत्पादन 75 बिलियन डॉलर पहुंच गया, जो 20% CAGR से बढ़ रहा है (MeitY वार्षिक रिपोर्ट 2023)। सेमीकंडक्टर निर्यात FY 2023 में 5 बिलियन डॉलर से अधिक हो गया, जो पिछले वर्ष से 25% की वृद्धि दर्शाता है (वाणिज्य मंत्रालय)। हालांकि, भारत का निर्माण हिस्सा 1% से कम है, जो फैब्रिकेशन क्षमता की कमी को दर्शाता है।

  • वैश्विक सेमीकंडक्टर बाजार आकार: 2030 तक 1 ट्रिलियन डॉलर (McKinsey 2023)
  • भारत का सेमीकंडक्टर डिज़ाइन बाजार: 2023 में 15 बिलियन डॉलर, CAGR 15-20% (IESA)
  • भारत में इलेक्ट्रॉनिक्स हार्डवेयर उत्पादन: FY 2023 में 75 बिलियन डॉलर (MeitY)
  • सेमीकंडक्टर निर्यात: FY 2023 में 5 बिलियन डॉलर, 25% वार्षिक वृद्धि (वाणिज्य मंत्रालय)
  • सेमीकंडक्टर मिशन के तहत निवेश: 76,000 करोड़ रुपये (~10 बिलियन डॉलर)
  • PLI योजना का लक्ष्य निवेश: 5 वर्षों में 50 बिलियन डॉलर (MeitY)

भारत में सेमीकंडक्टर पारिस्थितिकी तंत्र के प्रमुख संस्थान

भारत का सेमीकंडक्टर पारिस्थितिकी तंत्र सरकार, उद्योग संघों और अनुसंधान संस्थानों के सहयोग से संचालित होता है। नीति निर्माण और कार्यान्वयन की जिम्मेदारी MeitY के पास है। India Electronics and Semiconductor Association (IESA) उद्योग विकास और वैश्विक साझेदारी को बढ़ावा देता है। Software Technology Parks of India (STPI) निर्यात-उन्मुख सेमीकंडक्टर डिज़ाइन और R&D इकाइयों को सुविधा प्रदान करता है। NITI Aayog पारिस्थितिकी तंत्र विकास के लिए रणनीतिक नीति सलाह देता है। रक्षा क्षेत्र में अनुसंधान और विकास Defence Research and Development Organisation (DRDO) के माध्यम से होता है, जबकि Semiconductor Laboratory (SCL), Chandigarh एक सरकारी फैब्रिकेशन और R&D सुविधा है।

  • MeitY: इलेक्ट्रॉनिक्स और सेमीकंडक्टर के लिए नीति और प्रोत्साहन।
  • IESA: उद्योग की पैरवी और वैश्विक सहयोग।
  • STPI: निर्यात सुविधा और डिज़ाइन हाउस के लिए इनक्यूबेशन।
  • NITI Aayog: सेमीकंडक्टर पारिस्थितिकी तंत्र के लिए रणनीतिक नीति सलाह।
  • DRDO: रक्षा अनुप्रयोगों के लिए देशी सेमीकंडक्टर R&D।
  • SCL Chandigarh: सरकारी सेमीकंडक्टर फैब्रिकेशन और अनुसंधान।

भारत में सेमीकंडक्टर निर्माण विस्तार की चुनौतियां

डिज़ाइन और R&D में ताकत होने के बावजूद, भारत को सेमीकंडक्टर निर्माण में कई बड़ी चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। फैब्रिकेशन प्लांट्स (fabs) के लिए भारी पूंजी निवेश, उन्नत तकनीक और स्थिर सप्लाई चेन की आवश्यकता होती है। भारत की वैश्विक सेमीकंडक्टर निर्माण में हिस्सेदारी 1% से कम है, जो सीमित फैब्रिकेशन क्षमता और पारिस्थितिकी तंत्र के टुकड़े-टुकड़े होने को दर्शाता है (McKinsey 2023)। सेमीकंडक्टर उत्पादन प्रक्रिया में 500 से 1,500 जटिल चरण शामिल होते हैं, जिनके लिए अत्यंत स्वच्छ वातावरण, निर्बाध बिजली और विशेष सामग्री की जरूरत होती है। भारत में फैब्रिकेशन संचालन के लिए आवश्यक कुशल श्रम भी कम है, जबकि डिज़ाइन इंजीनियरों की संख्या अच्छी है।

  • फैब्रिकेशन के लिए उच्च पूंजीगत निवेश और अवसंरचना आवश्यकताएं।
  • वैश्विक चिप उद्योग कुछ देशों के हाथ में, जिनके पास उन्नत तकनीक है।
  • जटिल उत्पादन प्रक्रिया जिसमें स्वच्छ पानी, बिजली और विशेष सामग्री चाहिए।
  • डिज़ाइन प्रतिभा के बावजूद फैब्रिकेशन संचालन में कुशल श्रमिकों की कमी।
  • टूटी-फूटी सप्लाई चेन और सीमित पारिस्थितिकी तंत्र समेकन।

तुलनात्मक अध्ययन: भारत बनाम ताइवान सेमीकंडक्टर पारिस्थितिकी तंत्र

पहलू भारत ताइवान
वैश्विक निर्माण में बाजार हिस्सेदारी <1% 50% से अधिक (TSMC प्रमुख फैक्ट्री)
सरकारी निवेश सेमीकंडक्टर मिशन के तहत 76,000 करोड़ रुपये (~10 अरब डॉलर) दशकों में R&D और अवसंरचना पर 100 अरब डॉलर से अधिक
उद्योग संरचना टुकड़े-टुकड़े, कई डिज़ाइन कंपनियां, कुछ फैब्रिकेशन एकीकृत सप्लाई चेन और क्लस्टर विकास
कार्यबल लगभग 200,000 डिज़ाइन इंजीनियर; फैब्रिकेशन में कुशल कम निर्माण और R&D में उच्च कुशल कार्यबल
नीति समर्थन PLI योजना, सेमीकंडक्टर मिशन (हालिया) दीर्घकालीन सब्सिडी, पारिस्थितिकी प्रोत्साहन, क्लस्टर नीति

महत्व और आगे की राह

  • भारत का सेमीकंडक्टर डिज़ाइन और R&D में बल इसे वैश्विक वैल्यू चेन में एक महत्वपूर्ण कड़ी बनाता है, खासकर सॉफ्टवेयर और IP विकास में।
  • निर्माण के पैमाने को बढ़ाने के लिए बड़े पूंजी निवेश, कुशल फैब्रिकेशन कार्यबल विकास और एकीकृत सप्लाई चेन पर ध्यान देना होगा।
  • PLI और सेमीकंडक्टर मिशन के तहत नीतिगत निरंतरता और प्रोत्साहन बढ़ाना जरूरी है ताकि ताइवान और दक्षिण कोरिया जैसे स्थापित केंद्रों से मुकाबला किया जा सके।
  • सरकार, उद्योग और शिक्षा संस्थानों के बीच सहयोग नवाचार और पारिस्थितिकी तंत्र विकास में तेजी ला सकता है।
  • रक्षा और उभरती तकनीकों (AI, 5G, EVs) पर रणनीतिक फोकस मांग बढ़ाएगा और घरेलू निर्माण में निवेश को सही ठहराएगा।

भारत में सेमीकंडक्टर डिज़ाइन और निर्माण के बारे में निम्नलिखित कथनों पर विचार करें:

  1. भारत वैश्विक सेमीकंडक्टर निर्माण बाजार का लगभग 10% हिस्सा रखता है।
  2. प्रोडक्शन लिंक्ड इंसेंटिव (PLI) योजना का उद्देश्य सेमीकंडक्टर निर्माण और डिस्प्ले में पांच वर्षों में 50 अरब डॉलर का निवेश आकर्षित करना है।
  3. भारत का सेमीकंडक्टर डिज़ाइन बाजार अनुमानित 15-20% की CAGR से बढ़ रहा है।

इनमें से कौन-से कथन सही हैं?

  • (a) केवल 1 और 2
  • (b) केवल 2 और 3
  • (c) केवल 1 और 3
  • (d) 1, 2 और 3 सभी

उत्तर: (b)

कथन 1 गलत है क्योंकि भारत का वैश्विक सेमीकंडक्टर निर्माण में हिस्सा 1% से कम है। कथन 2 सही है क्योंकि PLI योजना का लक्ष्य 50 अरब डॉलर का निवेश है। कथन 3 भी सही है; भारत का सेमीकंडक्टर डिज़ाइन बाजार 15-20% CAGR से बढ़ रहा है।

भारत में सेमीकंडक्टर पारिस्थितिकी तंत्र संस्थानों के बारे में निम्नलिखित पर विचार करें:

  1. India Electronics and Semiconductor Association (IESA) एक सरकारी नियामक संस्था है जो सेमीकंडक्टर निर्माण की निगरानी करती है।
  2. Defence Research and Development Organisation (DRDO) रक्षा अनुप्रयोगों के लिए देशी सेमीकंडक्टर R&D करता है।
  3. Software Technology Parks of India (STPI) निर्यात-उन्मुख सेमीकंडक्टर डिज़ाइन और R&D इकाइयों को सुविधा प्रदान करता है।

इनमें से कौन-से कथन सही हैं?

  • (a) केवल 1 और 2
  • (b) केवल 2 और 3
  • (c) केवल 1 और 3
  • (d) 1, 2 और 3 सभी

उत्तर: (b)

कथन 1 गलत है क्योंकि IESA एक उद्योग संघ है, सरकारी नियामक नहीं। कथन 2 और 3 सही हैं।

मुख्य प्रश्न

भारत के सेमीकंडक्टर डिज़ाइन और अनुसंधान में वैश्विक केंद्र के रूप में उभरने में कौन-कौन से कारक योगदान दे रहे हैं? सेमीकंडक्टर निर्माण में भारत को किन चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है और इन चुनौतियों को दूर करने के लिए कौन-सी नीतिगत उपाय अपनाए जा सकते हैं? (250 शब्द)

झारखंड और JPSC प्रासंगिकता

  • JPSC पेपर: GS पेपर 2 (आर्थिक विकास), GS पेपर 3 (विज्ञान और प्रौद्योगिकी)
  • झारखंड का दृष्टिकोण: झारखंड के बढ़ते IT और इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र राष्ट्रीय सेमीकंडक्टर नीतियों से कौशल विकास और इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण क्लस्टर में निवेश के जरिए लाभान्वित हो सकते हैं।
  • मेन प्वाइंटर: उत्तर में यह बताएं कि झारखंड कैसे केंद्रीय योजनाओं जैसे PLI का फायदा उठाकर स्थानीय औद्योगिक विकास और रोजगार बढ़ा सकता है।
सेमीकंडक्टर डिज़ाइन और निर्माण में क्या अंतर है?

सेमीकंडक्टर डिज़ाइन में चिप की संरचना, लॉजिक और सत्यापन शामिल हैं, जो मुख्यतः सॉफ्टवेयर आधारित होते हैं। निर्माण (फैब्रिकेशन) में सिलिकॉन वेफर्स और चिप्स का भौतिक उत्पादन होता है, जो जटिल और पूंजी-गहन प्रक्रियाएं हैं।

भारत के सेमीकंडक्टर क्षेत्र में PLI योजना की क्या भूमिका है?

PLI योजना कंपनियों को सेमीकंडक्टर निर्माण और डिस्प्ले उत्पादन में निवेश के लिए वित्तीय प्रोत्साहन देती है, जिसका उद्देश्य पांच वर्षों में 50 अरब डॉलर का घरेलू निर्माण निवेश आकर्षित करना है।

जबकि भारत का डिज़ाइन पारिस्थितिकी तंत्र मजबूत है, तब भी निर्माण में पिछड़ने के कारण क्या हैं?

भारत में बड़े पैमाने पर फैब्रिकेशन प्लांट्स की कमी है क्योंकि पूंजीगत लागत बहुत अधिक है, सप्लाई चेन जटिल है, फैब्रिकेशन के लिए कुशल कार्यबल कम है और पारिस्थितिकी तंत्र एकीकृत नहीं है, खासकर ताइवान जैसे वैश्विक नेताओं की तुलना में।

भारत में सेमीकंडक्टर R&D और नीति में कौन-कौन से संस्थान शामिल हैं?

मुख्य संस्थान हैं MeitY (नीति और प्रोत्साहन), IESA (उद्योग संघ), STPI (निर्यात सुविधा), NITI Aayog (रणनीतिक सलाह), DRDO (रक्षा R&D), और Semiconductor Laboratory Chandigarh (फैब्रिकेशन और अनुसंधान)।

भारत के सेमीकंडक्टर निर्यात प्रदर्शन का महत्व क्या है?

FY 2023 में भारत के सेमीकंडक्टर निर्यात 5 बिलियन डॉलर पार कर गए, जो पिछले वर्ष की तुलना में 25% की वृद्धि दर्शाता है, और यह भारतीय सेमीकंडक्टर डिज़ाइन तथा संबंधित सेवाओं की वैश्विक मांग में वृद्धि को दर्शाता है।