一枚のチップが世界をつなぐ――半導体の物理、製造、供給網を読む｜DEEP BOOK

DEEP BOOKシリーズについて

DEEP BOOKは、一つのテーマを「記事」ではなく「一冊の本」として掘り下げるシリーズです。

公的機関、研究機関、学術論文、企業の公式資料、専門機関の公開情報など、できる限り信頼性の高い資料を横断的に調査し、断片的に存在する情報を一つの体系として整理します。

単に「何が起きているのか」を紹介するだけではありません。

「そもそも何なのか」「なぜそうなるのか」「どのような仕組みなのか」「どこまで分かっているのか」「何がまだ分からないのか」「実生活ではどう考えればいいのか」まで、一つずつ積み上げていきます。

専門知識がない読者でも読み進められるよう基礎から説明する一方で、研究データ、一次情報、異なる見解、前提条件、情報の限界についても可能な限り省略しません。

文字数ありきで内容を削ったり増やしたりするのではなく、そのテーマを理解するために必要な内容を一冊分まとめることを目指しています。

読み終えたとき、そのテーマについて断片的な知識ではなく「全体の地図」が頭の中に残る。

それがDEEP BOOKシリーズの目的です。

はじめに

スマートフォン、車、発電設備、データセンターのどれにも半導体が入っています。欠品が起きると、完成品を組み立てられなくなることがあります。一方、半導体という言葉は、材料としての性質、トランジスタ、CPUやGPU、工場、国際的な供給網を一緒に指します。そのため「半導体が足りない」と聞いても、何が不足しているかは分かりません。

本書は、電気を制御する仕組みから論理回路、CPU・GPU、設計、露光、製造、先端パッケージ、供給網までを一つの流れで扱います。個別企業の株価や投資推奨は扱いません。「微細化が進めば全て解決」「先端工場があれば独立できる」といった見方を分解し、どこに技術と経済の難所があるかを説明できるようにします。

先に結論――チップは一社で完成しない

設計ソフト、回路設計、材料、製造装置、ウエハー加工、検査、組み立て、最終製品への実装がつながって、初めて使える半導体になります。先端の計算用チップだけでなく、車の電力制御やセンサーを担う成熟した製造技術も重要です。供給網の強さは、最先端の一工場の有無だけで測れません。

また、2nmなどの「ノード名」は、チップ内の全ての部品が文字通りその寸法であることを示すものではありません。性能を比較するときは、消費電力、速度、面積、歩留まり、費用、メモリとの接続を含めます。

本書の道順

第Ⅰ部で材料とスイッチ、第Ⅱ部で論理と計算、第Ⅲ部で製造、第Ⅳ部で微細化とパッケージ、第Ⅴ部で産業構造、第Ⅵ部で供給網、第Ⅶ部で将来と判断を扱います。