Technology and Trends

1990年代初頭、さまざまなスキルレベルのエンジニアたちが強力なPCを手に入れ、インターフェイスや動作を定義した再利用可能なコンポーネントのブロックやライブラリを設計し、販売を始めました。これらのブロックはIP（Intellectual Property）と呼ばれ、ICの設計に組み込まれるようになり、それは今も続いています。 IPの新市場は、新たなビジネス機会の興奮をもたらしたが、まだ未検証な技術であり、不確実性もありました。多くの駆け出しの企業が失敗しました。しかし、今日では全く違う話となっています。シリコンIPサプライヤーには、Arm社、Cadence社、Synopsys社が名を連ね、この分野の売上高は、今では初期のガレージでのスタートアップ時代とはかけ離れた年間40億ドル以上となっています。 ESD AllianceのメンバーであるCASTは、1993年からシリコンIPを提供しており、半導体産業の目覚ましい成長と共に歩んできました。CASTのCEOであるNikos Zervas氏に、IPビジネスの黎明期と今後の展望についてお聞きしました。 Smith：初期のシリコンIP業界はどんな様子でしたか。 Zervas氏：IPの西部開拓時代とでも言うべき頃は、売り手も買い手もIPから利益を得ようとしたものの、何も標準化されていませんでした。そのため、それが上手くいくかどうか試してみる以外に、手立てはありませんでした。参入障壁は低く、必要なのはRTLコーディングの技術とツール、試作用FPGA、そして数千ドルほどの投資だけだと誰もが考えており、何百ものIP企業が登場しました。 IPの提供形式、品質基準、ビジネス慣行は、ベンダーによっても、また時期によっても変化してきました。リスクは高く、欠陥のあるIPコアが原因で再設計や市場の失敗に至る悲惨なケースが多発しました。 Smith：シリコンIP市場はその時代からどのように変化したのでしょう。 Zervas氏：高品質のIPを提供し、また顧客サポートにも秀でていた企業は生き残り、それ以外は消え去りました。最終的に業界は、IPの必要条件や品質に関する妥当な共通認識と、一貫したビジネス慣習を中心にして構成されるようになりました。 SoCの成長に伴い、IP製品の複雑性が増大しました。これまでは最大級のASICでも数百万ゲート程度でしたが、現在では数億ゲートに達しており、IPのサイズも小さな機能から、多数の機能が統合されたサブシステムへと進化しています。初めのころは、画像処理IPの設計者は、FIR（有限インパルス応答）フィルターやDCT（離散コサイン変換）ブロックなどの機能を個別にライセンスしていました。今日では、これらの機能を内蔵したJPEG圧縮コアや、さらにはビデオを処理、安定化、圧縮してイーサネットでストリーミングするまでが完全にブラックボックス化されたサブシステムをライセンスしています。 IPの選択基準も変わりました。初期の180nm ASICプロセス時代のIPでは、ゲート数が数千でも小さいことが決定的に有利だったため、余分なゲートをすべて排除するように手作業で作られていました。しかし、7nmや5nmのプロセスでは、数万ゲートの違いは単なるノイズに過ぎず、IPコアの信頼性、機能性、性能が最も重要になっています。 Smith：シリコンIP市場が拡大したのはいつからですか。その原動力は何でしたか。 Zervas氏：2000年代前半から中盤までは、IPとは何か、どのように使用するのがベストなのかが明確でなく、初期のあまり優れていないプロバイダーも残っていましたが、次第に受け入れられるようになり、新たなベストプラクティスも生まれました。 2000年代後半には、スマートフォンの登場、IoTアプリケーションの急増、自動車システムの高度化などにより、IP市場が爆発的に拡大しました。実際、ESD AllianceのElectronic Design Market Data Reportによると、今日のIPライセンスによる収益は、フロントエンドEDAツールのライセンス収益を上回っています。これは、1990年代後半には想像もできなかったことです。 Smith：シリコンIPによってチップ設計はどのように変化しましたか。 Zervas氏：今日の設計者には、巨大で複雑なシステムを、短い市場投入までの時間の中で設計することが求められています。これは、高いレベルの設計の抽象化と、シリコンIPが提供する分散した専門技術がなければ不可能です。 しかしIPは、差別化の方法という課題ももたらします。誰もが同じIPを利用できる中で、市場で際立った製品を設計することができるのでしょうか。 現時点での差別化手法の答えは、巧妙なSoCアーキテクチャが中心となります。優れた性能や低消費電力など、他より優れた機能を提供するためには、個々のIPブロックの完成度ではなく、システムの要件に応じて最適なIPを選択し、それらのIPコアを統合してクリーンな通信や効率的なリソース共有を行うなど、システムレベルでの賢い判断が必要になります。これは、現代の建築設計に似ています。すべての企業が、コンクリートやガラスといった同じ材料やツールを利用していますが、優れた建築物を生み出す企業はその中の一部なのです。 Smith：IPライセンスのビジネスモデルには、前払いのライセンス料、サブスクリプション、ロイヤリティ、あるいはそれらの組み合わせなど、いくつかの異なるモデルがあるようです。今後、IP市場は一つの基本的なモデルに集約されていくと思いますか、それとも様々なモデルが混在していくのでしょうか。 Zervas氏：異なるモデルは異なるニーズに対応します。例えば、SPIインターフェイスのようなコモディティIPではロイヤリティを要求できませんが、112Gbps SERDESのようなユニークな最先端IPでは可能です。 私は、市場では今後もさまざまなビジネスモデルが存在すると考えていますが、モデルの数は減少し、条件も整い始めるでしょう。 Nikos Zervas氏について Nikos Zervas博士は、CAST, Inc.の最高経営責任者です。2001年に画像・映像圧縮IP開発企業であるAlma Technologies社を共同設立し、CASTに参加するまでの9年間、会長兼CEOとして同社を率いてきました。また、Hellenic Semiconductor Industry Associationの創設メンバーであり、数年間にわたり同協会の役員として戦略的計画を担当してきました。IEEEのシニアメンバーであり、ギリシャのTechnical Chambersのメンバーでもあり、GSIAのIP Working Groupに貢献し、データ圧縮設計とその関連トピックに関する複数の技術論文を発表しています。 Robert（Bob）Smithは、SEMIの技術コミュニティであるESD Allianceの事務局長です。

2000年代以降、システムオンチップ（SoC）は、電子システムの性能最適化と低コスト化の絶対基準として君臨しています。スマートフォンの実質的に全てのデジタルとアナログ機能を、ひとつの巨大なチップに組み入れたプロセッサーは、SoCのほぼ完璧な見本といってよいでしょう。しかし、現在の最先端ICは、製造装置のレチクルサイズによって制限されるチップサイズの上限に達しつつあります。チップサイズの限界を押し広げるのは困難であることは確定的であり、何年もかけてわずかに拡大するばかりです。一方で、メモリー、ロジック、アナログ/ミクストシグナルの集積度を高めた、より大きく高機能な電子システムを求める市場からの圧力は衰えることがありません。 この問題を解決するために登場したのが、しばしば「3D-IC」と呼ばれている3次元および2.5次元のマルチダイ・チップ・アセンブリーです。これにより、システムを複数の小さなチップに分散し、これを密に組み立て、高速かつローパワーの相互接続技術で配線するという技術的ブレークスルーがもたらされました。3D-ICでは、システム全体を1つのSoCに統合するのではなく、複数のチップに分散させることで、ムーアの法則がレチクルサイズの制約を突破することを可能にしたのです。また、個々のチップのサイズを小さくすることで歩留まりを向上させ、異なるプロセス技術を機能に合わせて混在させることも可能になりました。 半導体設計を前進させる4つの原動力 しかし、この道のりには困難がないわけではありません。設計会社は、次の4つの技術および市場の原動力に適応し、対応するために多大な努力をしています。 信頼性の高い効率的な電子システムを実現するための、マルチフィジックス解析の要求拡大 シリコンとシステムの境界の曖昧化 多種多様な設計プラットフォームと互換性のある、オープンで包括的なマルチフィジックスプラットフォームの必要性増加 GoogleやAmazonのようなハイパースケーラーやシステム企業におけるカスタムチップの必要性とその価値の増加 シリコン設計とシステム設計の境界が曖昧化 3D-ICの登場により、シリコンに実装可能なソリューションの新しい領域が広がりました。しかしそれと同時に、これまで何十年にもわたって共存してきた2つの異なる技術分野が、緊密に統合されることにもなります。IC設計とプリント基板（PCB）設計です。それぞれの市場では、異なるツール、異なるデータフォーマット、異なる製造バックエンドが使用され、計算においても物理形状においてもスケールが異なり、物理的な重要点も異なります。しかし、3D-ICでは両市場の多くの側面が共有されます。3D-ICには、複数のモノリシックチップだけでなく、チップをつなぎ合わせるための基板も含まれます。そして、この2つの分野の間にあるパッケージングは、全く別の領域であり、企業は設計の能力およびフロー、さらには組織構造を再構築する必要があります。 オープンで拡張性のあるマルチフィジックスプラットフォーム チップ設計がPCB設計やパッケージ設計とは縦割りになっていることは、それぞれ孤立したデータ構造を開発してきたことを意味し、3D-IC設計におけるマルチフィジックス解析の幅広さを扱うには適していません。計算流体力学、機械的応力、電磁放射など、さまざまな物理分野を、オープンで拡張性のあるマルチフィジックスプラットフォームの上で連携させる必要があります。こうしたプラットフォームは、最新のクラウドコンピューティングの枠組みを活用し、個々の設計プラットフォームを接続して包括的なマルチフィジックス解析を可能にして、ひとつのエコシステムを構築する必要があります。 カスタムチップ 今日、市場をリードする企業の継続的な成功と市場での差別化は、テクノロジーに大きく依存しています。オンライン小売企業、通信企業、ソーシャル・ネットワーキング・サービス（SNS）企業、ハイパースケール企業など、あらゆる企業が既製のソリューションではなく、自社を優位に立たせるためのカスタムメイドのシリコンに目を向けています。その多くの企業が、広範な市場データを学習させた独自のAI/MLアルゴリズムを活用して市場シェアを獲得しようとしています。そのためには膨大な計算能力と、専用チップが必要です。今日の世界においては、高品質のシリコンソリューションへのアクセスが極めて重要であり、より複雑でパワフルな電子機器が求められています。 電子設計の変曲点となる3D-IC 間違いなく3D-IC設計は電子設計の変曲点であり、この新しい現実に基づいて電子設計業界を再編成する大きな課題を提示しています。 この課題に関する半導体業界のリーダーの見解は、最新のAnsys IDEASフォーラムでのArm Central Engineering Systems GroupのVP Engineering、Vicki Mitchell氏による基調講演「2.5D and 3D - The Road Ahead」をご覧ください。また、EDAの観点からは、SynopsysのSNUG World 2021で発表された「Successful 2.5D and 3D Multi-die Silicon System Design Using Synopsys' 3DIC Compiler and Ansys' Multiphysics Analysis」をご覧ください。 John Lee氏について Ansysのエレクトロニクス・半導体ビジネスユニットのGM兼VPであるJohn Lee氏は、初の集積回路設計専用ビッグデータプラットフォームを開発したGear Design Solutions（現Ansys）の共同設立者兼CEOを務めました。他にも2つのスタートアップ企業（Mojave Design、Performance Signal Integrity）を共同設立し、いずれも現在はSynopsys傘下に入っています。カーネギーメロン大学で学士号と修士号を取得しています。

B Corporation™認証を受けることで得られる数々のメリットは、企業の壁を越えて、従業員、コミュニティ、さらには業界パートナーへと広がってゆきます。認定を受ければ、細々とした厳しい認証プロセスも十分に報われるでしょう。2021年にBrewer Scienceは半導体業界で初めてのB Corporation認証を取得したことを発表しました。 B Corporation認証企業を受ける課程を経た今、環境と社会的責任の両面での高い基準をクリアしようとした当社の5つの理由を共有したいと思います。 1. 継続的な改善のための道筋をつける B Corporationの認証機関であるB Lab™は、継続的な改善を信条としており、B Corporationは、今後数年間で重点的に取り組む社会・環境パフォーマンスの分野を示す改善計画を作成しなければなりません。Brewer Scienceが受けたB Corporation認証は、3年間後に更新手続きを行うまで有効です。再認証を受けるためには、前回の認証時よりも高いスコアが要求されます。 審査では、企業のあらゆる側面を評価し、そのプロセスを通じて、ビジネス手法を改善する目標を定め、方法を特定することを企業は学ぶことになります。当社では、再認証に向けた改善点をすでに特定ずみです。また、これまでに柔軟で幅広い働き方の選択肢など、まだ会社方針には書かれていないいくつかの人事上の取り組みを実施しています。 この他にも、クラウドベースの学習プラットフォームの使用を拡大し、従業員により多くのトレーニングの選択肢を提供し、成績評価の話し合いを年1回ではなく四半期ごとに行っています。当社は、コミュニティへの参加と慈善活動で多くのポイントを獲得しました。しかし、これに留まることなく、毎月新しい地域の団体を支援あるいは寄付することで、コミュニティへの参加を拡大しています。Brewer Science社は2020年に従業員所有企業の認証を受けていますが、ESOP（従業員自社株保有精度）の初年度では、株式がまだ分配されていなかったため、B Labはこの制度を完全には認めませんでした。 2. ステークホルダーの価値観を共有する Brewer Scienceでは、お客様、サプライヤー、従業員に対して透明性を保つために、2016年より、コーポレート・サステナビリティ年次レポートを発行して、環境・安全・健康に関する成績の報告を開始しました。この報告書が当社のすべてのステークホルダーに影響を与えたことがモチベーションとなり、さらに他の方法で、お客様やサプライヤーとの共有財産としてサステナビリティとインクルージョンを促進することになりました。2016年以降、当社はGreenCircleの埋め立て廃棄物ゼロ認証を毎年取得しています。 B Corporationの認証を受けた企業は、検証された社会的・環境的パフォーマンス、公的な透明性、法的説明責任について高い基準を満たした、利益と目的のバランスがとれている事業者です。B Labの基準は、調査票や認証プロセスの厳しさもあって、非常に高く評価されています。 B Corporationになると、企業が環境や社会的責任に配慮し行動していることをステークホルダーに示すことができるだけでなく、B Labによるインパクトエリアの評価を通じて、企業がどれだけ配慮をしているかを数字で示すことができます。Brewer Scienceは、環境面で革新的な製造というインパクトエリアを追求し、どのように製造時の廃棄物を管理し、二酸化炭素排出量を最小限に抑えているかについて、詳細な証拠が求められました。Bインパクトスコアには、その企業の5つのインパクトエリアの卓越性が反映されます。 3. 持続可能性と社会的責任が求められる業界で競争力を高める 半導体業界におけるサステナビリティの重要性が高まっています。企業はB Corporation認証を受けることで、サステナビリティへのコミットメントを発信することができます。Bインパクトアセスメントでは、サステナビリティ、インクルージョン、ダイバーシティなどの社会的問題の各エリアで、業界内の他社とのベンチマーク比較が求められます。Brewer Scienceは、こうした分野で革新的な企業として上位にランクされているため、ベンチマーク比較はほぼ不可能でしたが、B Labの協力により、ベンチマークの設定を、自社のためだけでなく、B Corp認証を目指す業界パートナーのためにも行うことができました。 4. 環境や社会的責任に配慮するコミュニティとつながる B Corporation認証を受けると、世界中のB Corporationとのネットワークが一気に広がります。世界74カ国、150業種、4,000社以上のB Corporationは、環境への取り組みといった分野でのネットワーク構築や、優秀な人材の確保が容易になるほか、半導体業界において世の中のためになる力として事業を利用することもできます。 企業が積極的に社会の改善努力をしていることが知られると、キャリアに意義を見出したいと考えている優秀な人材を引きつけることができるでしょう。また、B Corporation認証は、従業員を中心においた企業文化を証明するものであり、従業員の定着率を高めることにもつながります。さらに、B Labが主催するB WorkというB Corporation専用求人情報サイトでは、求職者と同じ価値観を持つ企業との出会いをサポートしています。 また、B Corporationの従業員専用のコミュニティプラットフォーム、B Hiveでは、従業員が他のB Corporationの従業員とつながって、共同作業をしたり、アイデアを共有したりすることができます。さらに、B Hiveの中に、従業員が他のB Corporationの特典を共有できるセクションもあります。B Corporationの認定は多種多様な企業が受けており、共有特典には衣料品の割引やお得な旅行プラン、無料コンサルティングなど、あらゆるものがあります。B Corporationの従業員は、地域のリサイクルイベントやコミュニティに協力することもできます。 5. 企業収益 企業は、最終的な収益を改善するためにB Corporation認証を取得するわけではありません。しかし、環境に配慮した持続可能な取り組みや、ダイバーシティ＆インクルージョンへの注力を際立たせることで、ほとんどの企業は間接的に大きな投資効果を得ることができるでしょう。例えば、継続的な改善の手順を身につけること、ステークホルダーと価値観を共有すること、業界内での競争力を高めること、社会的責任を重視する顧客や従業員とつながること、これらすべてがビジネスの成長を可能にします。B Corporation認証を取得した企業は、コミュニティのデータにアクセスできるようになり、そこから持続可能性を高める費用対効果の高い方法を見出すための見識が得られますから、長期的な企業のコスト削減につながるでしょう。さらに、認証プロセスは、企業が無駄な支出を特定する上でも有効となります。 B Corporation認証の詳細、および申請方法については、B Corporation認証のWebサイトをご覧ください。 Jessica Albrightは、Brewer Science, Inc.のコンテンツマーケッターです。

AnsysのJohn Lee、Rich Goldman、Marc Swinnenの3人に会うと、設計上の課題が山積しているにもかかわらず、いつも半導体業界に対する楽観的な見方を聞かされます。彼らは、ハイテク、航空宇宙・防衛、自動車、IoT、5Gなどの分野では、信頼性の高い効率的な電子システムへのニーズが高く、その共通項は通信であると強調します。 特に最近では、システム企業による独自のカスタムチップ製造がもたらした市場ダイナミクスの変化について、3人は強気の姿勢を見せています。このようなシステム企業は、従来のセグメントに特化したチップではなく、異なる視点から設計を見直してチップを製造しています。これは複雑性が大きく増大したためです。 SEMI の技術コミュニティESD AllianceのメンバーであるAnsysは、従業員数 4,100 名の企業であり、製品設計、テスト、運用のための包括的なマルチフィジックスシミュレーションソフトウェアの製品・サービスを提供しています。Lee氏、Goldman氏、Swinnen氏から、Ansysの半導体・エレクトロニクス部門についてお聞きしました。 Smith：システム企業が自社独自のチップ製造に乗り出すことに気づいたのはいつ頃ですか。このトレンドを推進しているのは何でしょうか。 Lee氏：転換点となったのは、大規模データセンターやシステム企業がシステム設計用エンタープライズプラットフォームの必要性を認識したときで、3年ほど前になります。こうした企業は、コスト効率を向上し、また外部サプライヤーへの依存を防ぐために、カスタムメイドのシリコンを設計しています。さらに、各社固有のプラットフォームに基づく差別化を図ることで、各社それぞれのニーズに合わせて演算能力を最適化したいと考えています。 Smith：効果的で信頼性の高い電子システムを実現するためにマルチフィジックスが求められているのはなぜでしょうか。 Lee氏：マルチフィジックス解析に対するニーズは急速に高まっています。例えば、3D ICの物理解析では、ICとシステムが交差する部分で3D化が発生することから、力学的要素と電気的要素を融合した機械工学が導入されています。その結果、パッケージ内のチップの安定性を解析するために、マルチフィジックスが必要になるのです。 Goldman氏：また、積層チップ、3D IC、WOW（wafer on wafer）への動きに伴い、従来の機能、性能、電力の解析に加えて、熱、電磁気、力学解析が必要になります。各解析は、順次ではなく、一緒に行う必要があります。これが、マルチプルフィジックスとは違う、マルチフィジックスとなるのです。 Smith：半導体設計には、マルチプルフィジックスとマルチフィジックスという2つのまったく異なる領域が必要とされます。その違いは何でしょうか。 Swinnen氏：マルチプルフィジックスは、ICから巨大システムに至るまでを解析するのに必要な様々な物理学の広さを意味します。一方、マルチフィジックスは、複数の物理的効果を同時に解析する機能を意味し、それが設計に与える影響と、異なる物理的効果の相互作用を説明します。マルチフィジックスは、システム環境の全コンテキストを解析するために不可欠であり、その範囲は、ナノメートルからキロメートルに及び、マルチチップパッケージング、チップtoパッケージtoシリコン、マルチドメインガイダンスを備えたシステムなどが含まれます。 Goldman氏：例えば、自動運転車には、AIシステムオンチップ、半導体センサー、インフォテインメントシステム、レーダー・ライダー探知機などが搭載されていますが、これらはすべて雨や暑さ、極寒の中で動作しなければなりません。 Smith：設計グループに物理学や電磁気学の専門家が加わるようになった理由はなんでしょうか。 Swinnen氏：膨大な数の技術的要求と、おそらくは誤認識によって、複雑さが爆発してしまったのです。 Goldman氏：半導体業界が誤って認識している「システムオンチップ」について考えてみましょう。チップそれ自体は決してシステムではありません。むしろ、大きなシステムの中の複雑なコンポーネントであり、そのコンテキストにおいて解析されなければなりません。3D ICではこれが一つになり、従来のSoC設計の範囲外である物理学的認識が求められることになります。3D ICの複数のチップは基板上で極めて接近した位置にあり、それらが確実かつ効率的に動作するためには、半導体設計、パッケージング、システム設計、3D IC設計のワークフローにマルチフィジックスを組み込む必要があります。 Smith：解決策は何ですか？ Goldman氏：システム、物理学、シリコンの専門知識を持った異種グループを一つにして動かすためには、特殊なデジタルスレッドが必要であることは明らかです。現時点では、これらのグループや分野が同じ会社に揃っていないかもしれません。ファウンドリ、ファブレス、OSATのどれであってもです。 Lee氏: システム設計環境全体を統一するためには、クラウドベースでオープンかつ拡張可能な異種混在型のエンタープライズ計算プラットフォームが必要です。これは、SaaSベースのビジネス・モデルに似ており、Simulation-as-a-Service（SaaS）として知られています。 大手システムデザインハウスでは、設計グループの垂直統合がすでに進んでいますが、電子設計ツールにも進歩が見られます。これらツールは、熱、流体力学（CFD）、機械的応力および信頼性解析を含む、包括的なマルチフィジックス機能を単一の解析コックピットから提供することを始めています。 今日のシステム設計者は、2つのプラットフォームの課題に直面しています。1つ目は、複数のソースからの解析結果を受け入れ、それらを重ね合わせて相互に分析できるようなオープンな環境の必要性です。2つ目は、最新の3nmチップや3D ICシステムで生成される膨大な量のデータを処理する能力がある設計プラットフォームの必要性であり、これには、伸縮性のあるクラウドコンピューティングとの密接な連携が求められます。技術者がPerlスクリプトを書いて誰かに渡すという時代は終わりました。業界はこの課題に、クラウドネイティブで、異種混合の企業設計を可能にするオープンかつ拡張性のある新世代の設計プラットフォームをもって応えていると考えます。 今日、私たちは電子設計の変曲点にいることは間違いありませんが、電子業界は以前にもこのような状況に直面したことがあり、これらの課題も克服できると確信しています。 Rich Goldman氏について Rich Goldman氏は、Ansysのエレクトロニクス・半導体ビジネスユニットのマーケティングディレクターです。Goldman氏は、シラキュース大学で理学士号を取得し、エンジニアリングマネジメントのMBAと理学修士号を取得しています。また、アルメニアのハイテク教育と経済エコシステムの発展に貢献したとして、ロシア・アルメニア（スラブノイチ）大学とアルメニア国立工科大学から名誉博士号を授与されています。EDACの理事も務めていました。 John Lee氏について John Lee氏は、Ansysのエレクトロニクス・半導体ビジネスユニットのジェネラルマネージャー兼バイスプレジデントです。Lee氏は、集積回路設計のための初の専用ビッグデータプラットフォームを開発したGear Design Solutions（現アンシス）の共同設立者であり、CEOを務めました。他にも2つのスタートアップ企業（Mojave Design社、Performance Signal Integrity社）を共同設立し、これらの企業は現在シノプシスの傘下に入っています。 カーネギーメロン大学で学士号と修士号を取得しています。 Mark Swinnen氏について Marc Swinnenは、Ansysのエレクトロニクス・半導体部門の製品マーケティング担当ディレクターです。ベルギーのKUルーベンで電子工学と産業経営の修士号を取得し、サンノゼ州立大学でMBAを取得しています。 Bob Smithについて Robert (Bob) Smithは、SEMIの技術コミュニティであるESD Allianceのエグゼクティブ・ディレクターです。半導体設計のエコシステム全体に製品やサービスを提供する企業の国際的な組織であるESD Allianceの管理・運営を担当しています。

マレーシア半島部の北西部沿岸に位置するペナン州は、世界の電子機器製造分野ではわざわざ紹介する必要もない地域です。マレーシア統計局（DOSM）と国連商品貿易統計データベースからのデータによると、ペナン州は、面積1,000平方キロメートル強、人口180万人強という規模にもかかわらず、2019年には世界の半導体輸出額の推定5％を占めています。 ペナン州が昔からの港湾経済から東洋のシリコンバレーへと変貌を遂げたのは1970年代のことです。マレーシア初の自由貿易地域が設立され、8社の多国籍企業が重要な投資を進めました。先駆的な投資を行ったIntel Corporation、Hewlett Packard（現Keysight TechnologiesおよびAgilent Technologies）、Robert Bosh、AMD、Litronix（現Osram Opto Semiconductors）、日立製作所（現ルネサスエレクトロニクス）、クラリオン（現在はペナンより撤退）、National Semiconductor*は、周辺産業の強力なエコシステム発展の火付け役となり、ペナン州が海外製造の重要拠点としての地位を確立する基盤が形成されました。 現在、ペナンには350社以上の多国籍企業が進出しており、それを3,000社以上の中小の製造関連企業が支えています。ペナンが電気電子製造拠点として繁栄するにつれ、現地の人材プールには豊かなビジネスインテリジェンスと技術的経験が徐々に蓄積され、テクノロジーのメガトレンドに対応した頑強なサプライチェーンの発展が可能となりました。これによってペナンは、低コストの製造拠点として始まったペナンの電気電子産業を、バリューチェーンの上流へと押し上げる投資に集中できたのです。その結果、同地では近年、川上の技術に関連した高付加価値な役割への投資が急増しています。これには、研究開発、設計および知識ベースのソリューション、川下の高度な製造およびテスト、さらにはグローバルビジネスサービス（GBS）やセンターオブエクセレンス（CoE）など、高付加価値機能への川上の技術関連投資が急増しています。 グローバルな電気電子バリューチェーンにおけるペナンの重要性が高まっていることは、近年の安定したレジリエントな輸出実績が証明しています。2014年から2019年にかけて、ペナン州の電子電気輸出は年平均12％の成長を続け、2,100億RM（510億米ドル）に達しました。また、医療用を含む専門・科学・制御機器のハブとしても浮上しており、これらの製品の輸出は過去5年間に年平均15%の成長を示し、2019年には230億RM（60億米ドル）に達しました。 2014年以降のペナンの年間輸出総額の77%から82%を電気電子製品ならびに専門・科学・制御機器が占めており、マレーシア全体の両分野の輸出額の50%にあたります。 さらに印象的なのは、パンデミックによる混乱にもかかわらず、ペナンの総輸出額は2020年も増加を継続し、前年比7％増の3,100億RM（750億米ドル）に達し、2021年1月と2月には、半導体に対する世界的な需要に牽引されて、さらに前年同月比14％増となりました。 先進的な製造業の投資先としての選択 ペナン州政府は、ペナンの産業をバリューチェーンの上流に移動させる取り組みの一環として、インダストリー4.0やサステナブル投資の実施に強くコミットしている企業の誘致を重視しています。こうした努力が実を結び、ペナン州は先進的な製造業の投資拠点として注目されるようになりました。 ペナンでは、2019年と2020年に承認された製造業直接投資の流入額が310億RM（75億米ドル）に達し、そのうち88％が電気電子、装置、医療技術産業への投資となっています。新規大型投資には、Lam Research、Bosch Group、Ultra Clean Holdings、Dexcom、Smith+Nephewなどがあります。これらの2021年から2023年の間に操業を開始する予定の新規投資と、さらに既存の多国籍企業による拡張計画によって、ペナンの産業をさらに高みへと導き、ペナンと世界のバリューチェーンの統合を深めるでしょう。 ペナンにおける最近の主な製造業直接投資 出典：InvestPenangおよび各企業 ペナンの恵まれたビジネス環境が自国のテクノロジー企業を育成 ペナンの恵まれたビジネス環境は、海外からの直接投資を呼び込むことに成功しただけでなく、地元で雇用された技術者がテクノプレナーとなって設立した企業が、自身の力で国際的に知られるまでになるというサクセスストーリーを生み出すことにも成功しています。 このような地元の電気電子企業は、特に自動試験装置（ATE）、オートメーション、半導体後工程請負（OSAT）、電子機器製造（EMS）、精密工学、工具などの分野で、エコシステムの中で重要な役割を果たしています。また、過去5年間には、Experior、Oppstar Technology、Skyechipなど、ペナンを拠点とする若くて急成長中の企業が登場しており、世界中の多国籍企業の顧客にIC設計やICテスト設計サービスを提供しています。 官民パートナーシップによるペナンの人材育成推進 ペナンにおける戦略的産業の成長を支える上で、強固で熟練した人材プールの開発が不可欠であることを、ペナン州はよく理解しています。官民パートナーシップを通じた、人材開発の協調支援が、ペナンの継続的な成功の鍵となります。この目的のために、州政府はペナン技能開発センター（PSDC）による産業界主導の訓練・教育活動を支援しており、1989年以来、20万人以上の労働者の訓練を支援し、産業界のニーズを満たしてきました。また、州政府は産業界内が協力して、地元の高等教育機関の課程の妥当性について意見を提供するようコーディネートする他、国が運営する奨学金（ペナン・フューチャー・ファンデーション）やSTEM教育の取り組みを支援するために産業界を結集しています。 ペナンをグローバル企業の世界的な投資先にするための総合的な取り組み 保護貿易主義、新型コロナウイルスに起因する諸問題、破壊的技術が複雑に絡み合う中、2018年以降、グローバルバリューチェーンの動きが、特にテクノロジー分野において急速な展開を見せています。 ペナン州政府は、地理的に局所化した強力な産業クラスターが、企業がサプライチェーンが途絶するリスクを軽減し、さらには企業の市場投入までの時間を低コストで改善すると考えています。 質の高い投資をペナンに引き寄せるために、ペナン州は3つの重要な戦略に注力しています。 先進的な製造業の競争力を高めるために、中小企業のインダストリー4.0への移行を促進するなど、ペナンの産業クラスターをさらに強化し、グローバルなサプライチェーンに参入する国産企業をより多く育成する。 才能ある人材の育成と採用を継続的に推進し、若い世代のSTEM教育への関心を高める。 ペナンをスマートでグリーンな都市にすることに重点を置いて、ペナンの住みやすさを向上させる。 ペナン州政府は、頑強でサステナブルな経済と高い生活水準を備えた、活気に満ちたビジネスと投資の目的地となることを目指し、今後もペナンを総合的に開発することを約束し、「働く、住む、学ぶ、遊ぶ、投資する」ための環境を整えます。 InvestPenangについて InvestPenangは、ペナン州政府の投資促進のための主要機関です。その目的は、国内外からの投資を通じてペナン州のビジネス活動を強化し、継続的に支援することで、ペナン経済の発展と維持を図ることであり、新たな成長センターを生み出すことにあります。InvestPenangは、その目的を実現するために、SMARTペナン・センター（中小企業への支援）、ペナンCATセンター（人材の誘致・確保）、i4.0シード・ファンド（スタートアップ・エコシステムの触媒）などの取り組みを行っています。詳細については、こちらをご覧ください：[email protected] InvestPenangは、ペナンのサプライチェーンと電気電子エコシステムを促進するために、SEMIをはじめとする様々な業界団体とも密接に連携しています。InvestPenangは、2015年以来、SEMIと協力を続けており、2022年にペナンで開催されるSEMICON SEAを含め、今後もこのパートナーシップを維持していきたいと考えています。

米国の消費者が現金を手にし、米国経済がパンデミックのどん底から猛烈な勢いで復活する中、半導体業界は急増するチップ需要を受けて素晴らしい業績を収めています。半導体関連の株価も2020年初めの感染拡大の第一波から、急上昇を続けています。これは世界全体のウイルス流行が、工場からホームオフィスにいたるまで、あらゆるもののデジタルトランスフォーメーションを加速したためです。 「1年間でこれほどの変化があるとは驚きです」と、Wells Fargoの半導体・電子機器投資銀行部門のグローバルヘッドであるJenni Raubacher氏は、SEMIが6月2日に主催したウェビナーで語りました。 2020年と2021年の2度にわたる米国政府の現金給付により、多くの世帯はパンデミックの大打撃に耐えるセーフティネットを手に入れ、その結果活発化した個人消費が、低迷した経済を回復させました。米国の耐久財支出も急激に回復し、2020年4月の底から60％以上も上昇したとRaubacher氏は述べています。この両輪の力で、米国経済は2020年第2四半期にGDPが約10%縮小した後の回復をけん引し、2021年第1四半期には約19兆ドルに反発して、2019年末の水準まで回復しました。 米国経済が好調を維持する中、予想されたインフレ率の上昇が見られ、特に中古車市場や木材市場で価格が顕著に上昇しています。しかし、耐久消費財の需要が減速していることから、インフレ率の上昇は抑制され、金利の上昇圧力は緩和するとWells Fargoは見ているとRaubacher氏は述べました。 株価バリュエーションが過去最高に 半導体の株価が高騰するのは、初めてではありません。S P 500に含まれる半導体銘柄の、過去15年間の株価上昇率は460%を超えており、S P 500指数全体の230%を上回っているとRaubacher氏は述べています。半導体株の輝きはこれからも減じることはないでしょう。新型コロナウイルスの感染が急速に拡大した2020年初頭以降、世界経済における半導体の重要性への認識が、爆発的に広まったのです。この動きは、自動運転車の開発、産業・工場の自動化、5Gのインフラ構築、データセンターの拡張、IoTが促進するスマートシティやスマートホームのイノベーション等の長期的な技術トレンドと結びつき、半導体株のバリュエーションを高める重要な要因となっています。 S P 500の株価収益率（PER）は21倍以上となり、過去の平均である15倍を大きく上回っています。「S P 500のバリュエーションは、どのように見ても過去最高水準です。全体の評価倍率は、次の12か月間の収益見通しが現在3倍となっており、過去の平均から大幅に上昇しています」とRaubacher氏は述べました。 半導体株の評価も同様の傾向にあり、SOXX指数は次の12ヶ月間のEBITDA（金利、税金、償却前利益）見通しが15倍となっています。 Raubacher氏は、「半導体株は過去の水準に比べて高評価に見えますが、半導体産業はS P 500企業よりも急速に成長し、より大きな利益率で収益性を拡大しています」と言います。このような差があるため、「半導体株は一見すると思えるほど割高ではありません。」 半導体企業は、過去15年間の収益拡大と評価倍率の上昇により、時価総額が500％以上増加したのに対し、半導体企業を除くS P500の時価総額は300％の増加にとどまっています。 Raubacher氏は、2021年第1四半期の半導体企業の収益成長率は、季節変動性のため予想通り低く、2.4%減となりましたが、過去の平均値よりも下げ幅は小幅だったと述べました。第2四半期の売上高成長率は、過去の平均値である6%に近い値になると予想しています。また、市場アナリストによる2021年の半導体成長率の予測は、前年比6％から17％と幅広い範囲にわたっていることにも言及しました。 半導体企業が記録的ペースで資金を調達 2020年と2021年に、半導体企業は返済期限をむかえる債務や買収のための資金として、前例のない820億ドルを調達しており、この波は「半導体業界のさらなる企業統合を促進するでしょう」とRaubacher氏は述べました。これらの資金調達はいずれも、資金流動性の低下に起因するものではありません。10年前に半導体部門の責任者としてWells Fargo社に入社して以来、同グループは半導体業界の顧客に対して、400億ドル規模のM Aや3600億ドル規模の資金調達を含む175件以上の取引を行っています。 「好調なマクロ経済と需要環境、比較的低い金利、そして半導体企業の強固なビジネス・ファンダメンタルズと高いバリュエーションによって、M Aが活発化することが予想されます」とRaubacher氏は語りました。 大多数の半導体アプリケーションが成長 今後4年間は、無線通信、民生用電子機器、輸送、医療など、ほとんどのアプリケーション分野で半導体産業が成長するでしょう。2020年から2025年にかけては、自動車と産業・航空宇宙がそれぞれ年間14％と10％の成長をし、「この期間の市場拡大のかなりの部分を牽引する」とRaubacher氏は述べています。 すべてのアプリケーションにおいて、半導体産業は2020年から2025年まで年平均成長率6.8%で成長し、予測期間終了時には1,830億ドルの売上が加算されるとRaubacher氏は予測しました。 高まるESGの重要性 今の投資家は個々の企業を評価する際に、純粋な業績以上のものを重視しています。企業が環境・社会・ガバナンス（ESG）活動の一環として、CO2排出量削減や職場の多様性促進など、より良い社会の実現に向けた取り組みを行っているかどうかが、評価モデルにおいて重要視されるようになっているのです。 「投資家は、ESGの取り組みやターゲットにますます注目するようになっています。債券面でも、（環境取り組み資金の調達に特化した）グリーンボンドや、ESG目標と連動した低金利債権などが見られます。しかし、ESGを資金調達に取り入れている半導体企業は少数であり、まだこれからと言えます。これは結局、企業が進行を確認可能な測定基準と、どんなゴールやターゲットをコミットするかという所に行き着きます。業界標準というよりも、企業それぞれのアプローチになるでしょう」とRaubacher氏は語ります。 Raubacher氏は、半導体業界では、ESGのターゲットが、サプライチェーン全体におけるファブなどの施設にある製造装置やプロセスだけではなく、チップ自体にも向けられるようになってきていると指摘しました。技術革新に伴い、消費者や事業者の電子機器を動かすチップの開発が進んでいますが、その普及には電力消費の増加という代償を伴います。半導体メーカーはESGへの取り組みを強化するために、これまで以上に電力効率の高い設計に重きをおいているとRaubacher氏は述べます。 Raubacher氏によると、半導体サプライチェーンの多くのプレイヤーが、省エネ装置への切り替えや水の使用量削減により、CO2排出量を削減しています。同時に、ESGのあらゆる面で企業の成果を強調することを、重要だと認識する半導体企業の経営者も増えています。 政府も半導体の重要性を認識 パンデミックの発生後、世界中で屋内退避命令が出され、在宅勤務、オンラインショッピング、バーチャル授業、遠隔医療が当たり前のこととなりました。この必要性と利便性の両方から生じたコネクティビティの核となる電子機器と、それを動かすチップは、世界中で非常に重要な意味を持つようになりました。 地政学的な争いが激化したことで、半導体業界全体のサプライチェーンが再考され、再構築されました。各国政府は、半導体製造設備の建設競争で優位に立とうと画策し、チップへの投資を拡大していきました。自動車産業に端を発し、他の業界にも波及していった深刻なチップ不足は、世界が回り続ける上で、半導体がいかに広範かつ重要な役割を果たすようになったかを物語っています。 Raubacher氏は、「世界中の政府が半導体の戦略的重要性を認識しているように、半導体産業が世界経済や国家経済にとって極めて重要であることは疑う余地がありません」と語りました。 これにより、今後の規制に向けた根回しという点でも、これまでより有利な立場になったと言えるでしょう。 「半導体業界のエグゼクティブにとっては、今後30年間の業界の方向性に影響を与える可能性のあるパブリックポリシーを策定するまたとない機会です」と彼女は述べました。 SEMIが主催し、SEMI会員のBrooks Automation、日立ハイテク、JECT、KLA、東京エレクトロンが協賛したウェビナー「Surging Chip Demand, Digital Transformation, and the Pandemic - What's Next? 」には、750名以上の参加者が集まりました。また、McKinsey CompanyのSven Smit氏は、このイベントで「新型コロナの出口でリードする」という講演をしています。 Michael HallはSEMIのマーケティング・コミュニケーション・マネージャーです。

新型コロナウイルスが半導体産業を襲ったとき、SEMI会員は自社の従業員の安全確保と事業の継続という新たなハードルに直面しました。SEMIはただちに世界の会員を支援するフォーラムを立ち上げ、事業継続や安全確保のベストプラクティス、サプライチェーンの問題、事業の影響と回復についての会員の見方を発信しました。 このフォーラムは会員アンケートという形をとり、第1回のアンケートは2020年3月に行われました。結果はSEMI会員全体で共有され、パンデミックの影響拡大への対処に役立てていただきました。 以下は、2021年5月に行われた第4回会員アンケートのまとめです。 回答者の地域および分野比率 回答者の40%は北米に本社がある企業の社員でした。 その他の回答者の所属企業の本社所在地域は、欧州/中東が20%、日本が13%、台湾が10%、中国が10%、韓国が5%でした。 回答者の40%が半導体製造装置メーカー、21%が材料サプライヤー、14％がデバイスメーカー、6%がソフトウェアおよび設計サービス、3%がOSAT、EMS、ODMでした。 事業継続のための方策 5月の調査では、生産を長期的に停止した企業はほとんどありませんでした。事業を継続するためには、図1に示すように、会員企業は程度の差こそあれ、ソーシャルディスタンス確保、マスク着用、体温チェック、勤務時間変更、接触者の追跡を実施しています。なかには、強制検査、人同士の近接センサー、空気清浄機、サイトの人数制限なども組み合わせて実施し、海外から入国した外国人労働者を宿泊施設に隔離して必要な検疫を行っています。 図1 いずれの対策もSEMIのEHSS COVID-19ワーキンググループのオンライン会議で定期的に検討を繰り返してきたものになります。このグループは、会員企業において安全性のモニタリングとコンプライアンスを担当するファシリティマネージャーや人事マネージャーで構成されています。 企業のワクチン接種方針 ワクチン接種のペースは世界の地域で大きく異なるため、職場復帰前にすべての従業員にワクチン接種を要求している回答者はわずか5％でした。また回答者の12％はワクチン接種方針をまだ検討していませんでした。大多数の企業は従業員のワクチン接種を奨励していますが、要求はしておらず、26％は従業員個人の判断に委ねています。 図2 北米では、ワクチン接種を要求あるいは奨励している企業が大半を占めています。欧州では、従業員判断に委ねるか奨励する企業はありますが、接種を要求している企業はありません。日本の企業は主に従業員に接種の判断を委ねており、中国の企業は要求する企業、奨励する企業、従業員に委ねる企業に分かれています。これらのガイドラインは各地域の法律で要求されたのではなく、雇用主や地域の政策立案者の判断によることが明らかです。 デジタルトランスフォーメーションへの準備状況 デジタルトランスフォーメーションの技術や手法の導入に投資したことがあると回答したメンバーが過半数を占めましたが、来年もデジタル投資を継続すると回答したのは約14％にとどまりました。多くの回答者は、オンライン会議ソフトウェアを導入しており、また半導体製造における遠隔診断や予測モデリングのために、バーチャル・リアリティ・ツールを導入しているか、その計画をしています。 図3 職種別の勤務ロケーション 当然のことながら、パンデミック時に自宅から仕事ができなかった製造部門や配送部門のスタッフは現場に戻っており、研究開発部門やエンジニアリング部門がまもなくリモートワークを終了し、次いで財務や調達の復帰が続くことを回答は示唆しています。営業およびマーケティング部門が、リモートワークの割合が最も高く、営業部門は今後もしばらくリモートワークを続けるスタッフが最多となるでしょう。 図4 今後の不透明な経済への対応 回答した274社のうち、84％にあたる229社が、COVID-19への対応を経て、これから経済的不確実性に直面した場合の回復力が強化されたと感じています。しかし、継続するサプライチェーンの問題や原材料の不足は最大の懸念事項となっており、その他にも顧客からの需要の増加、稼働率を上げる可能性、従業員数や施設全体の増強要求などが上位に挙げられています。 図5 回答いただきました会員企業の皆様に感謝申し上げます。今後のアンケート調査についてもお知らせしてまいります。 SEMI EHSS COVID-19ワーキンググループの活動の詳細については、こちらのWebサイトをご覧ください。 Heidi HoffmanはSEMIの技術コミュニティマーケティング部門シニアディレクターです。

フォトマスクでの曲線形状の使用が進み、設計への曲線形状使用も現実的になるなど、製造分野に変化が訪れています。これは四角形から曲線形状への革命のほんの始まりなのかもしれません。物理的な設計インフラを曲線に変更するのは、気が遠くなるようなことに思えますが、曲線形状を使った設計は実現可能なのでしょうか。 D2SのCEOである藤村晶（ふじむらあき）氏に、未来の設計の形状についてお尋ねすることにしました。D2SはSEMIの技術委員会のひとつであるESD Allianceのメンバーです。 Smith：四角形と曲線形状の違いはなんでしょうか。 藤村氏：製造されたマスクとウェーハ上の形状は、たとえ入力されたCAD形状が四角形だったとしても、どれも曲線的です（図1）。自然界では直角にはまがらないのが常ですから、鋭角に見えるのも、どれだけ目を凝らしているかで変わります。現在の最先端ノードサイズと必要な解像度では、図2の左図のように、ウェーハやマスク上の形状が目に見えて曲線的になっています。 1980年代以降、チップの設計および製造システムでは、座標軸に平行な四角形が使用されてきました。これは、1）トランジスタや配線の設計には四角形で十分であること、2）CPUベースのコンピュータアルゴリズムで計算するには四角形の方がはるかに効率的であること、などの理由によるものです。曲線形状には、ある解像度で区分した線形ポリゴンや、スプラインのような任意の曲線、円や楕円などの特定の曲線パターンがあります。 図1：マスクやウェーハ上の全ての形状は、入力される形状が四角形であっても曲線的になる。 出所：D2S Smith：曲線的なマスクの利点はなんでしょうか。 藤村氏：半導体の製造現場では、マスク上の形状を四角形ではなく、曲線で補正することで、リソグラフィの最適なプロセスウィンドウが得られることが知られています。このテーマについては、数十年にわたって数多くの研究が行われてきました。純粋に曲線的なマスク形状を生成する技術は、光近接効果補正（OPC）の発展形であるインバースリソグラフィ技術（ILT）として知られています。 2020 年 2 月に開催された eBeam Initiative のイベントで、Micron Technology は、曲線的 ILTによって、先進的メモリ設計のプロセスウィンドウが最大で85%改善されたという研究結果を発表しました（図 2 参照）。さらに、D2S社のRyan Pearman氏は、Photomask Japan 2019において、ILTは優れているだけでなく、製造されるマスクのばらつきも低減されるため、完全な曲線化というパラダイムへ向かうことが望ましいという研究結果を発表しました。 図2：Micron Technologyは2020 SPIE Advanced Lithography ConferenceのeBeam Initiativeイベントにおいて、曲線的マスク形状を先進的メモリに使用する利点を説明した。 出所：Micron Technology Smith：利点は何十年も知られているのに、今まで動きがなかったのはなぜでしょう。 藤村氏：いくつかのことが同時に発生したのです。マルチビームマスク描画装置が利用可能になったこと。汎用コンピューティングのGPUアクセラレーションが主流になったこと。そして、ウェーハプロセスウィンドウ（製造のばらつきに対する耐性）が、5nm からさらに3nmに進もうとする先端ノードで問題化していることです。曲線ILTの必要性はこれまでになく高まっており、今後はEUVリソグラフィにも波及するでしょうが、これがマルチビームマスク描画やGPUアクセラレーションの登場で利用可能となったのです。 Smith：曲線的なマスク形状によって、曲線的な設計形状も可能になりますか。 藤村氏：曲線的なマスク形状の採用は、ウェーハ上の曲線形状をターゲットにするための最初のステップです。曲線形状のマスクがなければ、曲線的設計をターゲットにし、これを高い信頼性で製造することは困難です。曲線 ILTは、ピクセル空間で計算され、ウェーハリソグラフィのプロセスウィンドウを最大化するために必要なマスク形状を出力します。曲線ILTの副次的効果として、曲線形状もターゲットとして入力することができます。ILT（おそらくGPUアクセラレーションを使ったILT）は、入力データをラスターデータ（ピクセル画像）に変換して計算するため、ILTアルゴリズム自体は、曲線的なデザインデータの量が増えても、実行時間を含めて影響を受けません。 できあがったマスク形状は、マルチビームマスク描画装置に書き込まれ、これがピクセルを電子ビームで描画します。四角形も曲線形状も描画速度に違いはありません。突然、約30年間ではじめて、曲線設計がチップ製造で何の変りもなく扱えるようになったのです。 Smith：しかし、曲線的な設計は難しいのではないですか。多くの装置は四角い形状を前提にしています。 藤村氏：その通りです。突然、チップのあちこちに曲線的な配線が施されたり、スタンダードセルやメモリーセルに曲線的なイントラコネクトが施されたりすることはないでしょう。自動レイアウト、タイミング解析、カスタムレイアウト、寄生素子の抽出、デザインルールチェックといった、フィジカルデザインのインフラ全体が一斉に曲線デザインに移行する可能性は極めて低いと思います。では、これらの問題の一部を「ホットスポット」ソリューションとして、特定のケースに時間をかけて取り組むことはできないでしょうか。例えば、GPUアクセラレーションによるSPICEシミュレータが登場していますが、GPUアクセラレーションが設計に採用されれば、製造業で起きたような変革が設計でも（徐々に）起きる可能性があります。問題は、それに見合うだけの価値があるかどうかだと思います。 Smith：見合うとお考えですか。 藤村氏：インフラ全体に手間をかける価値があるかどうかはわかりません。様々な理由で「ホット」になっているスポットには、確かなメリットがあります。32ビットのバスを1グリッド分折り曲げるには、曲線形状の方がスペース上ははるかに効率的であることは間違いありません。スタンダードセルやメモリーセルの中には、曲線的な設計の方がうまく詰め込める機能もあります。一般的には、配線がチップサイズ縮小の限界となっていることは言うまでもありませんが、シュリンクの鍵となる重要なエリアは常に存在します。 また、製造上のメリットもあります。一般的に、今回のように30年ぶりに何かが大きく変われば、その不連続性を利用したイノベーションが起こるはずです。そこで、コミュニティの資本力を結集して、どんなことができるのかを考えてみましょう。最初にすべきことは、曲線的な設計が製造可能になるであろうことを、広く知らせることです。 著者について ロバート（ボブ）・スミスは、SEMIの戦略的アソシエーションパートナーのESD Allianceの専務理事です。半導体設計エコシステムで製品およびサービスを提供する企業の国際工業会であるESD Allianceの管理運営を担当しています。

2021年の第2四半期が進むにつれ、世界はようやく正常に戻りつつあるようです。しかし、私たちの生活やビジネスが昔どおりになるとは思えません。新型コロナウイルス流行前のように出張できるのは、何年も先になるでしょう。オンライン会議が低コストで有効なことが明らかになったため、多くの企業が出張の方針や予算を引き締めることは間違いありません。遠隔医療に懐疑的であった患者や医師も、これを活用するようになり、完璧とはいかなくとも、医療のギャップを埋めています。オンライン学習は基本的に週末に行われていましたが、今後は多くのカリキュラムで採用されるようになるでしょう。 こうした全ての要素が、半導体産業をスーパーサイクルへと駆り立てました。そして、チップ需要は、半導体製造装置の需要増へとつながったのです。半導体製造装置への2020年の投資額は630億ドルを超過し、2021年には700億ドルに達すると予測されています。中古装置市場は、通常その5%～10%を供給します。当社への引き合いは、今年は間違いなく増加しています。これを前提として、今年の残りの期間についての私の考えをお伝えしようと思います。 半導体製造装置の不足は今に始まったことではない 半導体業界では、半導体製造装置の不足がしばらく続いています。装置メーカーにとって、これほどの多様な製品と技術をサポートするのは容易ではありません。半導体メーカーによっては、150mm、200mm、300mmのウェーハ用装置を全て生産に使用しています。ファブでは150mmウェーハに、30年前の技術をいまだに使用している一方、300mmウェーハには最先端の技術を使用しています。また、小口径ウェーハでは、シリコンカーバイド（SiC）のような新しい技術も開発されています。 残念ながら、装置メーカーによっては、150mmや200mmの装置をすでに止めてしまったところもあり、また小口径市場に戻った企業もありますが、それも最近のことです。こうした企業の主力製品は300mm装置ですから、小口径装置の需要を満たす上で、その技術的進歩、価格、生産量のバランスをとる必要があります。サードパーティの中古再生装置サプライヤーもまた、過去数年間に需要の増加を経験しています。当社では、全ての技術レベルにおいて、需要が今後3年～5年にわたり増加すると見ています。これが意味することは、装置価格が新品であれ中古であれ上昇し、納期が長期化するということです。 レガシー装置の高まる需要 私たちの周りにある電子機器の多くは、最先端技術を使ってはいません。例えば、携帯電話、電気自動車、ウェアラブル、モニター、産業用製品に使用されているチップの多くは、いまだに200mm装置を使用して200mmウェーハで製造されています。世界には現在約200の200mmファブが存在しており、全てのウェーハサイズをあわせたチップ生産能力の約25％を担っています。こうしたファブで製造されるのは、アナログデバイス、MEMS製品、パワーIC、RFデバイス、ディスクリートデバイス、センサーです。また、200mm装置の納期も延びています。通常3〜6ヶ月の納期が、1年以上になるケースもあります。 このような状況の中で、半導体製造装置の価格は劇的に上昇しており、これが大きく緩和される見込みはありません。多くの装置メーカーは、2010年までに装置の300mmへの移行をすませています。各社にとって、売上や利益率は300mm装置の方がはるかに大きくなっています。そのため、200mm装置はしばらくの間、サードパーティによる中古市場によって供給がされていました。しかし、2016年には200mm装置の需要が復活し、装置メーカーの多くが供給を再開しました。装置メーカーは、200mmの新たな装置のためのサプライチェーンを構築し、技術をアップグレードし、場合によっては新たに訓練されたエンジニアを雇用するために、ある程度の時間が必要でした。こうしたコストをカバーするために、新しいレガシー装置の価格は今後も上昇していくと思われます。半導体メーカーが高価なレガシー装置を購入できない場合も考えられますから、当社では強固なサードパーティ・エコシステムが今後も継続すると予測しています。 小口径装置需要へのSurplusGlobalの対応 当社の中古装置市場における強みは、リサイクル技術にあります。当社は、プロセスノードのアップグレード、200mmから300mmへの大口径化、製造製品の変更をする企業から出る大量の装置の購入機会をこれからも求めていきます。 当社では年間およそ6,500万ドル～1億ドルの装置を購入し、場合によっては適切な顧客に備えて在庫を保持しています。例えば、メモリー企業がプロセスノードを変更する際には、所有する装置が不要になる可能性があります。これまでは、こうした入れ替えが予測できるスケジュールで発生しました。不要になった装置をスクラップにする代わりに、SurplusGlobalが購入し在庫にするのです。時には１カ月在庫にするだけで、転売できることもあります。しかし多くの場合は、１年以上在庫することになります。当社では装置の電源を入れて状態を確かめ、新しいユーザーのために、装置メーカーやサードパーティに依頼して再生することもあります。 中古市場の装置へのニーズに対応するため、当社では日本およびシンガポールに新しいオフィスを開設し、現地の顧客の近くでより良いサポートを提供しています。最後に、当社の最新・最大の試みとして、半導体製造装置クラスターを2021年7月にオープンすることをお知らせします。詳細についてはこちらをご覧ください。 Emerald GregはSurplusGLOBALの米国担当エグゼクティブ副社長です。

SEMIでは、「EHSS（Environment, Health, Safety and Sustainability：環境、健康、安全、持続可能性）」と呼ぶコミュニティを組織し、新型コロナウイルス感染拡大（パンデミック）の影響に関する情報を共有するため、隔週でミーティングを開催しています。その中の作業部会「EHSS COVID-19ワーキンググループ」は最近、従業員のワクチン接種のために有給休暇を提供した企業の状況や、職場でのワクチン接種実施の可能性等について、調査報告を明らかにしました。 EHSS COVID-19ワーキンググループの調査によると、職場復帰に関する方針を策定している企業や、フルタイムのオフィス勤務やハイブリッド勤務についての従業員の希望を把握するためにアンケート調査を実施した企業もあります。米国のワクチン接種率が上昇するにつれ、一部のSEMI会員企業は、企業のパンデミック対応を管理する州の職場規則がつぎはぎだらけであることに懸念を示しており、職場復帰スケジュールに間に合うように、州の職場規則を更新することを求めています。 調査では、マスク、保護メガネ、フェイスシールド、手袋、除菌用具、検温装置、その他の個人用保護具（PPE）の調達状況についても確認しました。それによると、これらの点に関しては、安定的に調達できているようであり、物資不足や納期の長期化等の報告はありません。 米国疾病管理予防センター（CDC）は、屋外でのマスク着用のガイドラインを緩和し、完全にワクチンを接種した米国人は、見知らぬ人が大勢いる場合を除いて、もはやマスクで顔を覆う必要はないとしています。CDCによる、ワクチン接種を完了している方が安全にできることのリストは、こちらにあります。 最後に、EHSS COVID-19ワーキンググループのメンバーによると、米国のエレクトロニクス業界では、主にサテライトオフィスの従業員が企業の本社に出向くなど、航空機での出張が徐々に再開されているとのことです。こうした出張は、通常、ビジネスにとって「ミッションクリティカル」なものに限定され、上長（ディレクター以上の職位）の承認が求められます。 2月、SEMIジャパンは、日本から中国、韓国、シンガポール、台湾の顧客拠点へ社員が出張する際に企業がとるべき措置を調査しました。その結果、非常に困難な作業であることが判明しました。 日本の企業は、出張申請が拒否されるリスクを回避するために、いくつもの書類を提出し（わずかな誤りも含まれないように精査して）、複数の政府承認を得る必要がある。 渡航の日時、都市、航空会社は限られています。 PCR検査、およびインターナショナル・メディカル・グループ（IMG）による検査を含む、渡航前、渡航中、および渡航後の複数回にわたる健康診断の実施も義務付けられています。 一部の国では、ホテルでの14日間の検疫滞在が規則となっており、一部のホテルではサービスや食事、その他のアメニティが非常に制限されています。 企業は、従業員の位置情報や健康状態を把握するために、複数のアプリをダウンロードして管理する必要があります。 SEMI EHSS COVID-19ワーキンググループへの参加をご希望の方は、SEMI EHSSチーム（[email protected]）までご連絡ください。 危機対応や規制から、環境維持や安全基準に至るまで、SEMIのメンバーは教育を通じてマイクロエレクトロニクス業界を発展させるために、重要な問題に共同で取り組んでいます。SEMIの環境・健康・安全・持続性に関する取り組みについては、ウェブサイトをご覧ください。 Michael Ciesinskiはテクノロジーコミュニティ担当副社長、James Amanoは国際スタンダードおよびEHS担当シニアディレクター、Nishita RaoはSEMIのシニアプロダクトマーケティングマネージャーです。