半導体のカーテン、コンピューティングパワーの天井
技術、経済、地政学から現在の論点をみる
第2回 半導体市場の覇権をめぐり鎬を削るプレイヤーたち

半導体企業のさまざまな形態

先の製造プロセスに沿って、主要な企業やビジネスモデルも整理しておこう。

以降は半導体エネルギー研究所顧問で、黎明期から半導体の製造プロセスに従事されてきた菊地正典氏の『教養としての「半導体」』（日本実業出版社）をもとにして解説しいていく。先に言ってしまうと、今回、紹介する半導体関連のビジネス書ではこの１冊がもっともお薦めであり、この節以外にも多くの内容で参照させてもらった。

ではまず、企業の形態から始めよう。

IDM（垂直統合型デバイスメーカー）と呼ばれる１社でほぼ全ての工程をまかなう企業と、水平分業型の企業がある。その水平分業なかでも、企画・設計のみをおこなうファブレス、主に前工程の製造プロセスを担うファウンドリー、後工程となるパッケージングやテストを行うOSAT（Outsourced Semiconductor Assembly and Test　オーサットと読む）がある。

IDMの代表格となるのが、Intelやサムソン電子、SKハイニックスといった企業で、サムソン電子などは自社の半導体を搭載するスマートフォンなどの製品まで手掛けている。

ファブレスの中心である設計分野では当然、NVIDIA、AMD、クアルコムが目立つ。

注目しておきたいのが、半導体設計のソフトであるEDA（Electronic Design Automation 電子設計自動化ツール）を開発するEDAベンダーと、IP（Intellectual Property 知的財産）となる半導体設計図をライセンス販売するIPプロバイダーと呼ばれる業種だ。EDAベンダーではシノプシス、ケイデンス・デザイン・システムズ、シーメンスEDがビッグスリーと言われている。IPプロバイダーでは、ソフトバンク傘下のARMといった有名大手が存在したりする。

ファウンドリーで真っ先に名前があがるのが台湾のTSMC（台湾積体電路製造）だ。複雑で微細な設計図を実現してしまう技術力は現在のところ世界で唯一無二の存在となっている。先にIDMで名を挙げたIntelやサムソン電子もファウンドリー事業に注力しはじめており、TSMCが目立つとはいえ、もっとも競争が激しい業態でもある。とくにIDMで”一人負け”を囁かれるIntelにとってファウンドリー事業は起死回生の一打としたいところだ。最近もIntelはソニーの次世代ゲーム機PlayStation 6に搭載するチップの設計・製造契約でAMDに敗北しておりIDM 事業の先行きに暗雲が漂う。あの「Intel inside （インテル入ってる）」のビッグテックの盛者必衰を思わずにはいられない。

TSMCのビジネスモデルで注目すべき点はPDK（Process Design Kit）を公開していることだ。PDKとは半導体の製造プロセスの装置や部材のスペックを明らかにした仕様書で、ファブレスは設計段階からTSMCの製造プロセスに準拠することで生産性を高めることができる。

TSMCに重要な製造装置を卸しているのがオランダのASMLである。ASMLは電気機器メーカーであるフィリップスのリソグラフィー部門がスピンアウトしてできた企業で、ベルギーの研究機関であるIMECと共同でEUV露光装置を開発している。2018年に世界で初めてEUV露光装置を実用化してブレークスルーを果たした。ASMLは世界的に唯一無二の存在でありASMLの製造装置がなければ、いかなTSMCでも3ナノという微細な半導体を量産することは不可能だ。ちなみにEUV露光装置は１台200億円を超える。重要な半導体サプライチェーンのほとんどの拠点をアメリカと東アジアにとられているヨーロッパ経済にとってもASMLは虎の子だ。

前回の最後に、EUVリソグラフィー（極端紫外線露光装置）を沖縄科学技術大学院大学（OIST）の新竹積教授らのチームが開発に成功したと付記しておいたが、この成功は日本のみならず、世界の半導体産業にとって非常に大きな意味をもつものだ。

しかしながら、現在までのところ沖縄科学技術大学院大学のこのニュースは専門サイト以外で報じられた様子がない。まだまだ実用化までにはハードルが数多くあるのであろうか。ASMLの一強を崩すには至らないのだろうか。

この頃の半導体をめぐる報道を見るにつけ、この扱いがどうにも釈然としないままだ。

それから、もう１点、気に留めておきたいのは製造プロセスの後工程を担うOSATについてだ。『教養としての「半導体」』で菊地氏は、後述するチップレット技術が今後、「普及拡大していけば、半導体業界の構造そのものに影響するゲーム・チェンジャーになる可能性」があり、「OSATの業務内容の変化やOSATを巡る業界の再編などが起きる可能性」も否定できないとして、新しい形態のIDMもありうることを示唆している。

かつてファウンドリーを「製造しているだけ」と下にみてきた日本のIDM企業の経営者たちが現在のTSMCを想像できなかったように、OSAT企業を「パッケージして、テストしてるだけ」とみることは同じ轍を踏むことになりかねない。