米国国防省の電子戦略を描く 『日本の半導体戦略と電子地政学2024を読む RISC-Vと Googleオープン半導体の動向』 を1月16日「リスクファイブ デイズ 東京 2024 ウインター」で贈呈
Dream News 2023年12月29日 11:00:00
2023年12月29日（金）
一般社団法人RISC-V協会
【報道各位】
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◆ 米国国防省とGoogleがアジアで展開した柔らかい電子戦略を描いた
『日本の半導体戦略と電子地政学2024を読む---RISC-V と Google オープン半導体の動向』定価（本体1818円＋税）を
2024年1月16日（火）に 東京大学本郷の伊藤謝恩ホールで開催される
「リスクファイブ デイズ 東京 2024 ウインター」の参加者に進呈します ◆
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一般社団法人組込みシステム技術協会と一般社団法人RISC-V協会は、2024年1月16日（火）に東京都文京区 東京大学本郷の伊藤謝恩ホールで開催する「リスクファイブ デイズ 東京 2024 ウインター」（英文名 RISC-V Days Tokyo 2024 Winter）において『日本の半導体戦略と電子地政学2024を読む---RISC-V と Google オープン半導体の動向』定価（本体1364円＋税）を参加登録者に進呈します。「リスクファイブ デイズ 東京 2024 ウインター」にPeatixを使い2024年1月16日（火）に参加登録をされ会場受付を完了された方を対象とします。
参加登録申込URL： https://riscv-day-tokyo-2023-winter.peatix.com/view
『日本の半導体戦略と電子地政学2024を読む』の内容、贈与場所、贈与方法、は以下の通りです。
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【告知】『日本の半導体戦略と電子地政学2024を読む』の取得方法】
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■ 2024年1月16日（火）
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◎場所：「リスクファイブ デイズ 東京 2024 ウインター」会場
（東京大学 伊藤国際学術研究センター 伊藤謝恩ホール）
◎開催時間： 9:00-18:00
◎申込URL： https://riscv-day-tokyo-2023-winter.peatix.com/view
◎プログラムURL: http://riscv.or.jp/risc-v-day-tokyo-2024-winter/
※「リスクファイブ デイズ 東京 2024 ウインター」参加登録サイト（申込URL）からチケット（有償）を入手してください。（東京大学 伊藤国際学術研究センター 伊藤謝恩ホール）にご本人が来られ、受付をされることが条件となります。
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【書籍概要】 『Google半導体とRISC-Vと世界の電子地政学』
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『日本半導体製造戦略とアジア電子地政学 2024 を読む RISC-V と Google オープン半導体の動向』
副題 : 米国国防省がアジアに展開した柔らかい半導体戦略
単行本 :325 ページ（147 × 209 ミリ）
価格 : 1,500 円（税込）
編集者 :田胡 治之
装丁監修:田邊いづみ
発売日 :2024 年 1 月 16 日 第一版第 1 刷 発行
販売先 :主要書店、通販サイトで販売
発行者 :河崎 俊平
発行 :株式会社ソハコ
推薦 :一般社団法人 RISC-V 協会
東京都中央区銀座 7 丁目 18 番 13-502 号
電話 03-5565-0556 代表 03-3833-3717
メール sohako@swhwc.com
Printed in Japan
書籍コード:ISBN 978-4-91109-02-3
分野コード:C0034
定価：（本体1364円＋税）
分野：テクノロジー
CPU分類：B2-53 ハードウエア開発 コンピュータアーキテクチャ
B8-02 深層学習 ディープラーニング
JANコード 192-0034-01818-7
【編者：田胡 治之氏について】
慶応義塾大学工学部 修士課程修了。1977 年に東京 芝浦電気株式会社の半導体事業部に入社。Sony PlayStation2 の CPU である Emotion Engine、および PlayStation3 の CPU である Cell プロセッサーの設計 開発に携わった。2012 年から台湾 （ 財 ） 工業技術研究院（ITRI）にて、ウェアラブル向け SoC 設計技術 の研究、2019 年に帰国し、現在は、SH コンサルティング株式 会社にて RISC-V セキュリティ半導体の研究を行なっている。
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【発行者】 『日本半導体製造戦略とアジア電子地政学 2024 を読む』
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■株式会社 ソハコ
◎代表者： 河崎 俊平
◎所在地：東京都中央区銀座7-18-13-502
◎TEL：03-5565-0556
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【まえがき】 『日本半導体製造戦略とアジア電子地政学 2024 を読む』
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本書の第一の目的は、ソフトウエア産業で効果を発揮したオープンソース技術を広く半導体設計に適用し、ムーア則減速後の半導体業界を再度活性化しようとする米国国防省の国防高等研究計画局（DARPA）が開発に間接的に貢献したRISC-VとGoogleに開発委託したオープン半導体について解説することである。
本書の第二の目的は、DARPAが力を入れたオープンソース半導体インフラが、アジア諸国が自然体で半導体と向き合うことにより彩りを与えたことを解説することである。RISC-VとGoogleのオープン半導体の潮流に触発され、アジア諸国政府は、半導体による地域経済の発展を考えるようになった。従来は、半導体製造や設計業務のビジネスに参入するには、グローバル独占企業にライセンス料を払い情報開示を受けるしか方法が無かった。
インドは 2 人の元インテルの幹部を大臣に任命し、RISC-V 命令セット規格を「国家アーキテクチャ」と認定し、自主開発で半導体産業を興そうとしている。中国も、RISC-V命令セット規格を使い、米国の禁輸措置に縛られず独自の半導体技術をを自国内で興そうとしている。インド、ベトナム、タイ、インドネシア、などのアジア諸国も、RISC-Vとオープン半導体インフラを教材として使得ことで、自国に半導体設計者を育成している。政府機関は半導体設計業務を委託受注できる体制を整えようとしている。グローバル企業も地域に進出することで、半導体設計人員を友好アジア諸国に求めようとしている。
本書の第三の目的は、ロジック半導体製造の実相を顕にすることだ。Armビジネスを多面的に解説した章を設け、現在のグローバルに水平分業化された半導体サプライチェーンの構成を説明することである。独自の定量財務データの調査にも力を入れた。台湾のTSMC、英国 Armの年次報告書、RISC-V International提携アナリストなどの数値を使い、定量データを可視化しRISC-Vが使われる舞台を説明した。半導体商材別のポートフォリオ、トレンド調査なども含まれている。
本書の第四の目的は、自然言語学習推論エンジンであるChatGPTなどの生成AIを効率良く実行することを目的とするRISC-Vに基づくデータセンター用AIアクセラレータについて解説することである。現在は、エヌビディアのGPUがこの分野で80%のシェアを持ち、インテルとAMDが20%を保有する。AIの深層学習や自然言語処理には膨大な電力が必要であり、北米のテンストレント社、エスペラント社は、RISC-Vの設計の自由度を活用し、Nvidiaの10分の1の電力で生成AIの学習を行えるデータセンター用AIチップを開発している。これらの製品を使えば、同一データセンタ内でより多くの生成AIを処理できる。データセンターでAI機械学習が消費する電力は侮れない。大きなAIデータセンターでは、200MW程度の電力を消費する。電力供給グリッドが老巧化する中、こうした電力を遠隔から配電することは並大抵のことではない。
すでに、世界の総電力需要の2%程度がデータセンターに消費されている。全人口が生成AIを使うようになると総電力需要の8~18%が生成AIに使われると推定されている。CO2排出規制があるため、北米では、小型モジュラー型原子力発電SMR（Small Modular Nuclear Reactor）をデータセンターに併設することが一般的になって来ている。地政学的な理由で、エネルギーの安定供給が危ぶまれる状況になった場合、原子力発電でエネルギー供給の安定性を確保できる。原子力事故を経験した日本では反対意見が強く存在するが、データセンターや半導体ファブなどの高電力消費インフラには安定した電力供給源が必要である。経済安全保障およびエネルギー安全保障の観点からは、原子力発電を見直ささざるをえない。
本書の第五の目的は、米中半導体戦争などという言葉を使って語られている電子地政学について解説することである。米国政府は、2033年までに、現在20%である欧米の半導体製造のシェアを50%にすることを１つのベンチマークと考えCHIPS法案を制定した。中国の習近平主席は、内需拡大と輸出拡大を組み合わせた「双循環」政策を掲げて、現在30%未満の半導体自給率を2027年までに70%にするとしている。外交政策、軍事政策、経済政策を融合して、世界市場で、互いのシェアを侵食し合うゲームが、どのように展開されるのかは未知である。半導体市場の規模は、向こう10年で2倍になるという。誰が市場拡大の利益を享受するかは、全くわからない。
日本もまた、CHIPS法案の影響を受け、自国の半導体製造の復興を試みている。2023年11月に開かれたAPEC 2023で、中国、台湾、韓国、日本、インドの首脳がサンフランシスコに集結した。日本政府は、北海道に先端半導体ファブRapidusを作り米国の先端半導体製造の一翼を担うことを約束した。台湾と韓国政府は、それぞれ、世界市場の20%を優に超える半導体製造シェアをそれぞれ持つため、米国のCHIPSは、自国のシェアを減らせという話に他ならない。10%を切る半導体製造のシェアしか持たない日本は、CHIPS法案による大きな損失がない。日本列島は、米国が敵対している中国、北朝鮮、ロシアとは海を挟んで隔たりがあるので、地政学的に米国の半導体を製造する場所としては安全と考えられる。また、2%の防衛費増額による自衛隊の電子化が、半導体製造を復興させる予算の一部になりえるかもしれない。APEC 2023では、日本政府が先端半導体製造ファブの展開に大きな期待を持っていることが発言から見てとれる。
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【目次】 『日本の半導体戦略と電子地政学2024を読む』
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● 謝辞 ii
● まえがき xii
1. 第1章 米国 CHIPS 法案の概要 1
1.1 米国 CHIPS 法案と各国への影響 1
1.1.1 CHIPS 法案が米国で成立した背景 3
1.1.2 CHIPS 法案の目的 5
1.2 CHIPS 法案の主要な規定 8
1.2.1 財政的インセンティブ 8
1.2.2 教育と労働力の発展支援 12
1.2.3 CHIPS 法案と民間セクター協力のシナジー:技術革新と国家目標の架け橋 13
1.3 CHIPS 法案の国家戦略的背景 13
1.3.1 国家安全保障 13
1.3.2 経済安全保障 13
1.3.3 外交戦略 14
1.4 グローバルサプライチェーンのレジリエンス 14
1.5 米国以外の国々の CHIPS 法案への姿勢 14
1.5.1 他国の CHIPS 法案と類似した努力の比較 14
1.5.2 アメリカは連盟国と協力してグローバルな半導体市場における位置づけを向上 21
1.6 CHIPS 法案の未来展望 21
1.6.1 半導体産業への長期的影響 21
1.6.2 米国の CHIPS 法案の舞台裏 22
1.7 CHIPS 法案から派生する日本の半導体戦略 25
1.7.1 CHIPS 法案と連携した日本半導体の復活と未来創造 25
1.7.2 日本半導体の波乱万丈の旅路 26
1.7.3 海外との技術融合による日本人半導体製造人材の育成 28
1.7.4 グローバルビジネスから再スタートする日本の半導体産業 製造業 29
1.7.5 日本の半導体戦略を実行可能な行動計画に変換するための鍵
1.8 CHIPS 法案へのアジア諸国の汎用 33
1.8.1 日本政府が CHIPS 法案に積極的な理由? 33
1.8.2 アジア諸国の懸念 33
1.8.3 中国の対応 34
1.9 CHIPS 法案の主な側面 35 1.10 参考文献 37
2. 第2章 RISC-V:無償で自由な命令セットを公開 38
2.1 はじめに 38 2.2 RISC-V の起源と基本的な特徴 39
2.2.1 RISC の歴史と開発の背景 39
2.2.2 命令セットアーキテクチャ、ISA（Instruction Set Architecture） 39
2.2.3 「命令セット」がコンピューターに与える影響 40
2.2.4 「命令セット」を持つ企業が受ける戦略的特典 41
2.2.5 RISC-V が出現した理由 42
2.2.6 RISC「コンセプト」からRISC-V「命令セット」工業規格を 43
2.3 Arm などと比較した RISC-V の半導体業界での浸透度 45
2.3.1 Arm とのビジネスモデルの相違 45
2.3.2 RISC-V の IP ライセンス収入、チップ設計着手件数で Armを凌駕
2.3.3 Arm 社の新規株式公開（IPO）と RISC-V 資金調達 48
2.3.4 Apple 社と Arm 社ライセンス料 48
2.3.5 Apple 社と Arm 社の製品出荷数量 49
2.4 2023 年における RISC-V 開発状況 51
2.4.1 RISC-V と Arm を先端技術で比較 51
2.4.2 欧米市場での RISC-V 動向 52
2.4.3 アジア市場での RISC-V 動向 52
2.4.4 中国における RISC-V の急成長 53
2.4.5 RISC-V を軸とする中国半導体の未来:自立とイノベーションへの道 53
2.4.6 米中技術冷戦の中での RISC-V:中国半導体自主開発の光 明 54
2.5 米国政府の禁輸措置と R IS C-V 55
2.5.1 米国によるデジタル半導体技術への輸出規制 : 55
2.5.2 日本政府の輸出規制への対応 56
2.5.3 2023 年欧州 RISC-V サミットにおける中国・台湾幹部の
対話と展望 57
2.6 米国の電子産業推進政策の中での RISC-V 57
2.6.1 米国議員がバイデン政権へ RISC-V の輸出規制を要求 57
2.6.2 RISC-V オープン工業規格への政府規制と基本的人権 58
2.7 日本の半導体政策と RISC-V 59
2.7.1 経済産業省主導による RISC-V 助成事業（2018-2023） 59
2.7.2 APEC 2023 における日米の経済安全保障と技術協力会談 59
2.7.3 APEC 首脳会議後の内閣による日米技術協力と新生ラピダス社に関する追加発表 60
2.7.4 日本政府の統合政策としての「ラピダス」新設 61
2.7.5 「ラピダス」とテンストレントによる RISC-V を活用した戦 略的提携 63
2.7.6 「ラピダス」と RISC-V チップメーカの戦略的提携の利点 65
2.7.7 「ラピダス」と Arm チップメーカー間の戦略的提携の課題 66
2.8 RISC-V: 半導体業界における革命的な足跡 66
2.8.1 応用
2.8.2 セラレータ開発 67
2.8.3 長期的影響1:電子技術の進化におけるエンジニアリング の質的変化 68
2.8.4 長期的影響2:ハードウェア設計の民主化 69 2.8.5 半導体業界への新たな可能性 70
2.9 結論 70
2.9.1 RISC-V の今後の可能性 70
2.9.2 RISC-V 集積統合における課題1:フラグメンテーション （乱立） 71
2.9.3 RISC-V 集積統合における課題2:新アーキテクチャのソ フトサポート 71 2.9.4 業界全体としての見通し 72
2.10 2.1 から 2.9.4 の参考文献 73
2.11 最近の動き 74
2.11.1 Google社TitanプロジェクトとOpenSiliconコンソーシアム
2.11.2 基本的なブートの流れ 75
2.11.3 Titan によるセキュアなブート 77
2.11.4 Google Pixel 6 のセキュリティチップ「Titan M2」は RISC-V アーキテクチャ 78
2.12 RISC-V モジュラーアーキテクチャ 79
2.13 RISC-V 開発例 1 組み込み分野の RISC-V 81
2.14 RISC-V 開発例 2 クラウド分野の RISC-V 83
2.15 RISC-V IP ビジネスの成長と推定シェア 92
2.15.1 RISC-V IP、ソフトウェアとツールの売上額 ー Arm と の比較ー 92
2.15.2 RISC-V IP の推定シェア 93 2.16 2.11 から 2.15 のまとめ 93 2.17 2.11 から 2.15 の参考文献 94
3. 第 3 章:Arm 半導体 IP（ 知的財産 ） の立役者 96
3.1 Arm はどこに使われているのか? 97
3.2 Arm のビジネスモデル 98
3.3 Arm の業績 100
3.3.1 Arm 売上額の推移 100
3.3.2 Arm マーケット別/プロセッサ別の出荷個数推移 100
3.3.3 Arm フレキシブルアクセス 102
3.4 Arm がサーバー分野でブレークスルー 105
3.5 Arm 誕生神話 108
3.6 本章のまとめ 110
3.7 参考文献 111
4. 第 4 章 ロジック半導体製造の実相 114
4.1 IDM 時代からファブレス +IP+ ファウンドリーへ 114
4.2 ロジック半導体製造期間は二十年超 117
4.3 成熟テクノロジーノードのロジック半導体製品例 128
4.4 三次元ゲーム機のグラフィクス処理概要 128
4.5 セガ Dreamcast 130
4.6 SCE PlayStation 2 131
4.7 参考文献 132
5. 第 5 章 アジア各地域の半導体政策、RISC-V とオー プンロードの活用状況 135
5.1 台湾の半導体産業 135
5.1.1 黎明期 135
5.1.2 成長期 142
5.1.3 5.1.1 と 5.1.2 の参考文献 144
5.1.4 IP 企業アンデス テクノロジー（Andes Technology） 146
5.1.5 コラム1 兵役制度における代替服務 160
● 台湾ノコノコ
コラム 2 台湾の日本語
5.3.2 中国の集積回路市場規と輸入超過 171
5.3.3 中国中国 IC 業界の現状 172
5.3.4 中国における RISC-V の急速な発展 175
5.3.5 参考文献 179
5.4 インドの半導体振興策 180
5.2 韓国の半導体産業
5.3 中国における RISC-V の躍進
5.3.1 中国半導体産業の発展史
5.4.1 インド政府電子情報技術省「スタートアップへチップ供給 ―計画」 181
5.4.2 インドにおける RISC-V の取り組み 182
5.4.3 インド政府が辿った半導体製造への険しい道のり 186
5.4.4 参考文献 192
6. 第6章 日本の半導体のこれから 193
6.1 日本の半導体凋落の原因 193
6.1.1 日本の半導体は特殊な世界 194
6.1.2 デジタル時代の経営判断の遅さも際立つ 196
6.1.3 完全独立会社で成長した海外勢 197
6.2 半導体経営も迷走 198
6.3 経営再建成功事例;ルネサス 200
6.4 霞が関が目覚めた 201
6.4.1 半導体不足が 2 年も続いた 202
6.4.2 米国では CHIPs 法案が成立 203 6.5 オールジャパンを捨てる 204 6.5.1 TSMC にも日本でのメリットがある 204 6.6 国策ファウンドリ誕生 205 6.6.1 2nm プロセスのファウンドリ目指す 206
6.7 米中対立と西側でのサプライチェーン 6.8 日本が進むべき道はグローバル化
6.9 参考文献
7. 第7章 先端 AI 半導体の開発例
7.1 PyTorch 概要
7.2 Tenstorrent の技術説明
7.2.1 Generative AI（生成型 AI）の社会進出 215
7.2.2 Nvidia の台頭 215
7.2.3 AI トレーニングベンダー（AI トレーニングハードウェア の提供者）が Nvidia に挑戦 216
7.2.4 AI トレーニングベンダーのソフト戦略は多彩 216
7.2.5 SYCL 216
7.2.6 独自フレームワーク 217
7.2.7 共通フレームワークとの互換性 217
7.2.8 AI トレイニングベンダーの技術 217
7.2.9 テンストレント Greyskull アーキテクチャ 218
7.2.10 PyTorch などとの統合 220
7.2.11 グラフコンパイラ 222
7.2.12 柔軟なスケジューリングと並列化 223
7.2.13 ネイティブ PyTorch、Torchscript、ONNX 227
7.2.14 Docker Single Card ＞ 2U system. 227
7.2.15 コンパイラは汎用ユースケースに対応 228
7.2.16 推論性能 229
7.2.17 パフォーマンス向上の歴史 229
7.2.18 条件付き計算 230
7.2.19 顧客の活動とフィードバック（顧客のアドプション）231
7.2.20 参考文献 231
● あとがき 232
● 付録1 DARPA オープンロード自動設計フローを使い Google 無償 シャトルで RISC-V ASIC を試作 241
● 付録2 オープン半導体設計への Google の取り組みー半導体開発 試作の民主化に必要な技術因子 256
● 編著者紹介 cccv
【画像 https://www.dreamnews.jp/?action_Image=1&p=0000292501&id=bodyimage3】
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【リスクファイブ デイズ 東京 2024 ウインター 開催概要】
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◎後援：一般社団法人 RISC-V協会
◎英文名：RISC-V Days Tokyo 2024 Winter
◎協賛：一般社団法人組込みシステム技術協会（JASA）RISC-V Working Group
◎後援：国立研究法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）
◎イベント公式サイト：
◎参加登録URL: https://riscv-day-tokyo-2023-winter.peatix.com/view
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【組織概要】
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■一般社団法人 RISC-V協会
◎代表者：代表理事 河崎 俊平
◎所在地：東京都中央区銀座7-18-13-502
◎TEL：03-5565-0556
◎URL： http://riscv.or.jp/
◎E-Mail： info@riscv.or.jp
◎事業内容： （１）RISC-Vコンピュータの情報共有、教宣活動、教育、研究（２）RISC-Vコンピュータの配備と事業促進に必要な、ハードウェアやソフトウェアのロジスティクス、情報共有、教宣活動、教育、研究（３）RISC-Vコンピュータへの移行を促進するために必要な、ハードウェアやソフトウェアの情報共有、教宣活動、教育、研究（４）RISC-Vコンピュータで用いる回路や基板や半導体を設計や開発するために必要な、ソフトウェアやハードウェアの情報共有、教宣活動、教育、研究、事業化促進（５）RISC-Vコンピュータをインターネット、クラウド、IoT、人工知能（AI）などに応用する際に必要となる各種技術の、情報共有、教宣活動、教育、研究、
事業化促進（６）前各号に附帯関連する一切の事業
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■本件の内容に関する問合せ先
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組織名：一般社団法人RISC-V協会
担当者：河崎 俊平
TEL：03-5565-0556
E-Mail： info@riscv.or.jp
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■本メールの配信元（プレスリリース配信代行）
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RISC-V協会（RISC-V Days Tokyo 2023 Summer 事務局）
東京都中央区銀座7-18-13-502
mailto:info@riscv.or.jp
【画像 https://www.dreamnews.jp/?action_Image=1&p=0000292501&id=bodyimage4】
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【あとがき】 『日本半導体製造戦略とアジア電子地政学 2024 を読む』
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英国は、地理的には日本と同様に独立しているが、日本は、英語での情報にアクセスする際に言語バリアがあり、情報的に孤立していない点が異なる。インターネットで、世界は一層狭くなり、多くの情報がグローバルに発信受信されている。しかし、英語の国際ニュースが国内で報道されないこともしばしばある。この書籍、およびその前作と後続の書籍は、世界と日本の間に広がる情報ギャップを埋めるために出版している。本書は、世界と日本との情報ギャップを埋めることを目的としている。世界はインターネットによって縮小し、情報は日本からも発信されるが、昨今では多くの英文ニュースが国内で報じられないことが多い。このため、海外情報源を基に本書を構成している。読者には、ご容赦いただきたい。
前書『Google 半導体と RISC-V と世界の電子地政学 RISC-V Day Tokyo 2023 Summer 編』は、2023年6月20日にイベント参加者に500冊が配布され、さらに500冊が取次ぎ問屋を通じて配本した。一部では供給不足も起こって居るという話も聞いた。それから6月も経過していないが、2023年になって、驚くべき量のことが半導体の世界で起こった。まずは、RISC-Vの全ライセンス料が、はじめてArmを追い抜いたということだ。本プレスリリースの画像５にこれを示した。
半導体供給は、製造業全般にとって重要である。2020年に発生した半導体不足では、世界中の自動車製造工場の操業停止を招き、多くの人々が収入や仕事を失った。半導体供給は軍事の要である。ウクライナとロシアの戦争では、核兵器ではなく半導体を用いたインテリジェント兵器が国防技術の核心であることを知らしめた。半導体不足時期の苦渋と中国との半導体戦争から、2022年8月にバイデン大統領は国内半導体製造を奨励するCHIPS法案を承認した。アメリカは先端半導体の国内製造へと舵を切った。この法案の背後には、インテル社のCEOパット・ゲルシンガーがおり、彼は今後10年間で世界の半導体市場が2倍になると予測し、CHIPS法案の効果は、向こう10年で欧米のチップ製造シェアは20%から50%にまで上がると見込んでいる。
2022年に、日米の半導体サプライチェーンをレジリエントにするために、日本政府は、ラピダス株式会社を設立した。２ナノメータという先端ファブを国内にもち、技術的自立を目指し、先端の半導体ファブとして旗揚げする。グローバルな半導体供給網（サプライチェーン）の一部として、グローバル ビジネス ルールで運用することを要求される。ラピダスは国内外の顧客を多数擁し、長期的な産業発展に貢献することを企業使命とする。
クリス・ミラー氏の『半導体戦争』によれば、この市場は供給者が少数で市場を支配する寡占状態（英: oligopoly）が顕著であり、ARM社やTSMC社はその寡占市場における独占状態の例として挙げられた。1990年頃からこの分野で主導的な役割を担ってきたARM社は、2023年9月に株式公開をした。Arm社は、EDAツール会社や台湾TSMCなどのファブレス半導体製造会社、さらには小規模な半導体IP企業での分業を構築した。現在の水平分業化されたロジック半導体サプライチェーンを構築したのはArmとTSMCとEDA企業である。これにより、1990年代半ばにはNVIDIAなどのファブレス半導体企業が活躍するための基盤が築かれた。プロセス開発キット（PDK）、標準セルライブラリ、EDAツール、IP設計、設計サービス、ウェハ製造、パッケージング、流通、ボード組立、電子製品製造（ODM）などの整備が進んでいる。
中国は、米国のArmへの輸出規制に対抗する形で、モバイル端末とデータセンターにおいてRISC-Vへの移行を進めている。ベトナム、タイ、インドネシアなどの国々も、DARPA、Googleが支援するオープン技術を基盤に、外貨を無駄にすることなく、地域の半導体ビジネスの立ち上げを目指している。オープンソース半導体エコシステムは、アジア各国政府が半導体産業に参入する決断を下すきっかけとなり、電子地政学上の大きな変革を引き起こした。かつて先進地域が半導体の先端技術を独占していた時代から、アジア各国が自身の潜在力を発揮し、グローバルな半導体産業に参画し、積極的に産業を育成する新たな時代へと移り変わっていくのかも知れない。
元DARPAのLinton Salmon氏は、自らが2018年から推進した米国の電子産業復興運動（ERI）で、オープンソース半導体を推進する決定は二つの目的に基づくと説明している。第一に、半導体をオープンソース化することで、市場の寡占傾向を緩和することができる。第二に、DARPAは「ムーアの法則」が約束する指数関数的成長の代替として、半導体設計と製造活動を活性化させる新たな「自己成就的予言」を創出することを意図している。ネットワークの規模と接続性が増加することで通信量が指数関数的に増加する「ネットワーク効果」、または「メトカーフの法則」と呼ばれる現象を踏まえ、「オープンソース」技術が同様の効果で成長することをDARPAは見込んでいる。このオープンソースの流れは、世界的な半導体産業のパラダイムシフトを引き起こす可能性がある。従来、先進地域のみが産業を支配していたが、アジア各地がグローバルなサプライチェーンに参加し、半導体産業に主体的に関わる時代へと移行しつつある。インドのモディ政権は「自立したインドキャンペーン」の一環として半導体産業の自立を進め、サプライチェーンを国内で完結させる構想を推進している。ベトナム、インドネシア、シンガポールなどのアジア地域の各政府も、地域内での半導体サプライチェーンのどこかの部分を担うことを目指す政策を打ち出している。
2022年11 月30 日に一般リリースされた自然言語で学習と推論を同時に行う ChatGPT などのイノベーションを支える物理的な基盤は、データセンター用生成AI アクセラレータである。巨大複雑なデータを処理しないとAIをとレイニングできない。この言語解析などに使う生成AIチップが必要とする消費電力は膨大なもので、１つのAIデータセンタが大きな都市の電力需要に匹敵するギガワット単位の電力を消費する。現在は、エヌビディア社が80％の市場を寡占している。生成AIのトレイニング演算処理を１０分の１程度の電力で行う、データセンター用 AIアクセラレータを開発し、エヌビディアを追撃しよするとともに社会に貢献しようとするスタートアップが北米に存在する。本書では、テンストレント社とエスペラント社のロジック半導体技術を他の紹介記事とは異なる視点で紹介した。
産業の持続可能な発展と環境保護の調和を図るためには、エネルギー効率の高い技術の開発、省エネルギーの運用戦略、そして持続可能なエネルギー供給の確保が不可欠である。AIアクセラレータの省エネ化はAIの需要に伴う電力消費の増大を抑制するために不可欠であるが、これだけでは電力需要の大幅な増加を完全には避けられない。このように増大する電力需要に適切に対応することは、発電能力の問題も扱わなくてはならない。産業の持続可能な発展と環境への負荷間でバランスを取ることが課題となる。このように増大する電力需要は、新たな発電設備の建設や再生可能エネルギー源への転換という、環境負荷の低減を目指したエネルギー戦略の見直しを迫る。半導体に付随して増大する電力需要にどう対応するかは、発電能力の問題と直接結びついており、産業発展と環境負荷のバランスをどのように取るかが重要な課題となっている。
日本政府は、半導体製造施設のサポートには小型モジュラー原子炉（SMR）が不可欠であるとの見解を示し始めた。2023年11月18日、米国サンフランシスコのABC7ニュースに対して四方敬之内閣広報官は、最近の首脳会談における成果と、今後の日米関係強化に向けた取り組みについて述べた。日本はサンフランシスコでのAPEC首脳会議を受けても、米国との関係をさらに深化させる意向である。また、岸田首相はスタンフォード大学を訪問し、半導体、量子コンピュータ、SMRにおける日米の技術協力について話し合った。小型モジュラー原子炉（SMR）は、従来の大型原子炉に比べて規模が小さく、モジュール式で製造される新型の原子炉である。これらは工場製造後、運搬可能なサイズで現場に運ばれ組み立てられる。柔軟性のある電力供給、コスト効率、安全性の向上が期待される設計が特徴である。SMRは連続的に安定したエネルギーを供給できるため、大電力を必要とする半導体製造施設やデータセンターにとって理想的な電源となる。GE日立原子力エネルギー社は、ゼネラル・エレクトリックと日立製作所の合同事業として、SMRの開発で中心的な役割を担っている。
半導体ニーズが最も顕著な巨大IT企業の「ハイパースケーラ（Hyperscaler）」データセンタ、それに、半導体製造ファブはどちらも電力変動に敏感である。極度に安定した電力供給網が必要だ。サステイナビリティを考慮した電力需要の増大に伴い、原子力発電所の再稼働や増設も必要となる。米国においてはスリーマイルアイランドでの事故以来、原子力発電は忌避されてきた。ところが、気候温暖化等に対する懸念から近年では、適切な安全対策を伴う小型モジュラー型原子炉（SMR = Small Modular Reactor）をデータセンタやファブに併設する計画が多くの州で検討されている。配電設備を省いて直接電力供給を行うため全体の用地買収や建設コストを節約できる。日米の合同企業であるGE日立ニュクリアエネジーという日立系の企業が中心になってSMRの開発が進んでいるのは注目に値する。原子力事故の経験を持つ日本では原子力発電に対する反対が強い。だが、半導体ファブも AI データセンターによる国起こしなどの大きなビジョンを追求し続けるためには、原子力の平和利用という課題も福島の痛々しい記憶がまだ新しい今、再考する必要が出てくるのかもしれない。米国においては、未来にはAIデータセンタが米国全体の電力需要の１４％になるという予想もあるようだ。
半導体の需要が特に高い巨大IT企業の「ハイパースケーラー」データセンターと半導体製造ファブは、いずれも電力供給の変動に敏感である。このため、極めて安定した電力供給網が求められている。サステナビリティを考慮した上での電力需要の増加に対応するためには、原子力発電所の再稼働や新たな建設が検討されている。スリーマイルアイランドの事故以降、アメリカでは原子力発電に対する抵抗感があったが、気候変動への懸念が高まる中で、安全な小型モジュラー型原子炉（SMR）の建設が多くの州で検討されている。これらの原子炉は、配電設備を必要とせず、直接電力を供給することで、土地の買収や建設コストの削減が可能である。日立系企業であるGE日立ニュクリアエネジーが中心となりSMRの開発を進めていることは、注目すべき事実である。一方、原子力事故を経験した日本では、原子力発電に対する反対意見が根強いが、半導体ファブやAIデータセンターによる国家発展の大きな構想を追求する上で、原子力の平和利用に関する議論が再び必要となるかもしれない。アメリカにおいては、将来的にAIデータセンターが国全体の電力需要の14%を占めるとの予測もある。
2010年にDARPAが開始した半導体の「民主化」とは逆の方向性を持つアメリカの10年間の政策の振り子で「保護主義」が支配的になりつつある。アメリカの10年間のオープンな半導体政策の振り子が逆方向に触れ始めた。本書では、2020年に始まったアメリカのCHIPS法案について解説した。ウクライナ戦争、中国政府の台湾を併合する度々発言、ロシア-ウクライナ戦争、2023年パレスチナ・イスラエル戦争、ロシア-北朝鮮の急速な接近、そして大統領選などの影響を受け、米国の政策はまだ予断を許さない。半導体は経済安全保障や地域安全保障を最重要課題となっており、その中心になっているが、米国議会と行政が禁輸措置のまな板に載せているRISC-Vである。エヌビディアを追撃するRISC-V AIアクセラレータは常に最先端プロセスで製造される。そうした最先端プロセスの製造施設を日本は、北海道に造ろうとしている。
とにかく2023年は半導体について、多くのことが起こった年だった。
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情報提供元： Dream News