半導体がなぜこんなにも必要とされているのでしょうか？

極小の半導体チップは現在、冷蔵庫や自動車からスマートフォンやミサイルに至るまで、ほぼあらゆるものに使用されています。

それらの製造には複雑な技術と多額の資本が必要です。

AIとスマート製造の時代において、半導体は新たな石油のような資源であり、米国は重要な技術や機械への中国のアクセスを阻止するために行動してきました。

半導体をめぐる世界の動きについて

最近ますます、半導体が話題になっています。

世界の半導体生産国の中で、最も重要なポストにあるのが台湾にある主要メーカーです。

中国において、台湾の重要性はますます高まっています。

2022年、米国は中国を半導体産業から切り離そうと、さまざまな画策を打ち出していきました。

最近では、洗濯機、冷蔵庫、自動車など、私たちが使うほとんどすべてのものに半導体が使われています。

さらに、半導体を用いることによって、宇宙産業、航空産業、ロケット産業など、これまで以上に高度分野においては、その重要性が叫ばれるようになってきました。

現在進行中のロシア・ウクライナ戦争は、半導体が兵器にも不可欠であることを証明しています。

精密誘導爆弾、ミサイル、無人機、戦闘機、海軍艦艇はすべて半導体に依存しています。

それらは、ほぼすべてを支える新しい魔法のテクノロジーとなっています。

半導体とは何ですか?

簡単に言えば、半導体は集積回路 (IC) であり、マイクロチップとしても知られています。

マイクロチップは「小さな平らなシリコン片上にある一連の電子回路」です。

このチップ上のトランジスタは、電流をオンまたはオフにする電気スイッチとして機能します。

これらのスイッチはとても小さなものです。

高度な製造により、シリコン ウェーハ上に相互接続された形状の多層格子の複雑なパターンが作成されます。

半導体が初めて重要になったのは 1950 年代です。

ノーベル賞受賞者のウィリアム・ショックレーは、科学者や技術者の優秀なグループをカリフォルニアのマウンテンビューに連れて行きました。

その時までに、多くの要因が完璧に「収束」し、サンフランシスコ・ベイエリアはハイテク製造にとって理想的な場所になろうとしていました。

ショックレーは現代の半導体の先駆者です。

彼はシリコンを使ってトランジスタを作るというアイデアを思いついた天才でした。

これらの調整または制御された電流または電圧の流れは、電気信号を増幅および生成し、それらのスイッチまたはゲートとして機能します。

ショックレーは、経営者や起業家というよりも、非常に優れた科学者でした。

ショックレー、フェアチャイルドを設立し、現代の半導体産業が誕生しました。

ドン・C・ヘフラーの用語「シリコンバレー」は、美しい都市サンフランシスコの南にある世界のこの地域を指す名前になりました。

しかし、シリコンバレーでは半導体はもう製造されていません。

実際、現在、オレゴン州、アリゾナ州、バーモント州、マサチューセッツ州、アイダホ州、ユタ州の米国で製造されているのは、世界の半導体のわずか12%です。

2022年のチップあたりの平均輸出価格は、米国が2.16ドルだったのに対し、中国は0.19ドルでした。

米国は主に複雑で価値の高いチップを製造しています。

より安価なコストベースを武器に、中国、韓国、日本、台湾の他の世界的な半導体メーカー4社が台頭してきました。

半導体やトランジスタや集積回路などの半導体デバイスを設計する企業もあれば、その両方を行う企業もいます。

インテル、TSMC、サムスンなどの少数の大企業が半導体業界を支配しています。

大企業がこの業界を独占している理由は、半導体の製造に今では潤沢な資金や条件が必要になってくるからです。

鋳造工場には「100億ドルから200億ドルの費用がかかり、建設には3年から5年かかることもあります」。

半導体製造ファウンドリは、半導体ファブとも呼ばれ、高価な高精度の機器を必要とする専門工場です。

フォトリソグラフィー、エッチング、ドーピング、堆積などの複雑なプロセスを実行するには、定期的に保守および更新する必要があります。

なぜ半導体が重要なのでしょうか?

コンピューター、スマートフォン、スマート家電の時代において、半導体の需要は急増しています。

半導体産業協会 (SIA) は、業界が「2021年に記録的な1兆1,500億個の半導体ユニットを出荷した」と発表しています。

これらのユニットのドル価値は日本円に換算すると、約77兆4,800億円でした。

半導体はまさに「現代エレクトロニクスの頭脳」と呼ばれています。

過去半世紀にわたり、同社は「電子機器をより小型、より高速、そしてより信頼性の高いもの」にしてきました。

現在、世界には、半導体が1,000 億個以上あり、これは天の川の星と同じ数です。

SIAは、「1984年当時、携帯電話の重さは約2ポンド、価格は約4,000ドルで、充電しても通話時間はわずか約30分でした。」と述べています。

あなたがこの記事パソコンやスマートフォンで読ｍことができるのは、デバイスに電力を供給している半導体のためです。

前述したように、食器洗い機からミサイルに至るまで、あらゆるものに半導体が使用されています。

将来的には、さらに同じことが起こるかもしれません。

人工知能 (AI) とスマート製造の時代は、安価なコンピューティング能力を可能にする小規模な半導体に依存しています。

米国における半導体への国の施策について

バイデン政権が中国によるAIや半導体技術へのアクセスを遮断する新たな政策を打ち出したのはこのように中国のあらゆる産業での台頭を防ぐためなのです。

2022 年 10 月 7 日より、NvidiaやAMDなどの大手設計会社はハイエンド半導体チップを中国に販売できなくなります。

米国は中国を締め出すことに加えて、国内での半導体生産を拡大しています。

2022年7月の CHIPS法は、米国における半導体チップの研究、設計、製造を強化します。

※     CHIPS法とは、アメリカ国内の半導体産業に関する政策

SIAは、この法案が「経済と国家安全保障を強化し、アメリカのチップサプライチェーンを強化する」ということを世界にアピールしています。

台湾をめぐる中国と米国の動きについて

安価なチップのほとんどが中国製で、高品質のチップのかなりの割合が台湾製であるため、国家安全保障が疑問視されています。

中国と台湾の間で戦争が勃発すれば、米国は窮地に陥る可能性があります。

CNNは、米国が「国内の半導体製造を促進するためにあらゆる手段を講じている」と報じました。

自由貿易の時代は終わりました。

ジョー・バイデン米大統領は重要技術を独占するための本格的な産業政策を開始したのです。

1960 年代、ソ連と米国は宇宙開発競争に乗り出しました。

今、中国と米国の間で、本格的な半導体の戦いが始まりました。

これからは、世界の半導体について、ますます目が離せなくなります。

なぜなら、軍事産業のみならず、私達の生活には、半導体が欠かせないものだからです。

そして、今後発展の著しい、AIの分野においても、半導体が必要になってきます。

この記事は以上になります。

ここまで読み進めていただき、ありがとうございました。