読書ノート: 『半導体バブルが来る！（週刊エコノミスト2016.10.25）』

【ライト版】週刊エコノミスト2016年10/25号 [雑誌]

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毎日新聞出版 (2016-10-17)
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10年に1度の産業変革
HDD → NAND → 三次元NAND
半導体の分類
「垂直統合」から「水平分業」へ
ネット企業による半導体の自社開発
中国が狙う半導体国産化
ARM
車載半導体

10年に1度の産業変革

世界中でサーバーの記憶装置がハードディスクドライブからNANDフラッシュメモリーに置き換わっている。
半導体は、IoTや自動運転など今後成長する産業の中核エンジンとなる成長産業。半導体が衰退の一途をたどっているのは世界中で日本だけ。
HDD → NAND → 三次元NAND
最近３年間の競争は、「微細化」から「積層化」へ。
フィラデルフィアSOX指数（^SOX）

HDD → NAND → 三次元NAND

HDD	○ディスクを高回転　→消費電力大　→発生する熱がサーバに悪影響 ○低価格
二次元NAND	○読み書き速度が早い ○熱を発生しない ○高価格（HDDの7〜8倍） ○微細化 → 電子干渉が発生 → 動作エラー → エラー修正に電力を消費
三次元NAND	○線幅に余裕 → エラー修正の電力不要 ○トータルコスト（初期費用、運用費用）で見るとHDDに迫る

半導体の分類

半導体	ディスクリート（個別半導体）	一つの半導体で一つの機能を有する。ダイオード（電流を一方方向にのみ流す）、トランジスタ（電気信号のオン・オフ切替え）、発光ダイオードなど。
	集積回路（IC）	数種類のディスクリートを載せて複雑な機能を持たせる。	ロジック	演算・制御。コンピュータのCPU、家電・自動車のマイコン。
			メモリ	データやプログラムの保存。	フラッシュメモリ	書換え可；電源切れてもデータ保持；	NAND型	NOR型に比べ高集積化がしやすい
					フラッシュメモリ	書換え可；電源切れてもデータ保持；	NOR型
					DRAM	書換え可；電源切れるとデータ消去；
					ROM	書換え不可；電源切れてもデータ保持；
			ロジック＋メモリ	システムLSI（英語では SoC = システム・オン・チップ）。デジタル家電向けに2000年代に発達。

「垂直統合」から「水平分業」へ

半導体が複雑になり、設計・製造・テストが分業に。

ファブレス (fabless)	○設計のみ；製造なし； ○半導体チップ全体の設計仕様（システム設計）を受け持つ。
ファウンドリー (foundry)	○設計なし；製造のみ；
デザインハウス	○ファブレスの仕様に基づき回路の設計作業を受け持つ。
IPベンダー	○半導体チップの一部分の回路のみを受け持つ。 ○建築に例えるなら、ファブレスが家全体、IPベンダーは居間や台所に特化。 ○ARM
設計ツールのメーカー
OSAT (Outsource Assembly and Test)	○組立てとテストを受け持つ。

ネット企業による半導体の自社開発

半導体チップこそ、他者とは異なるサービスを提供できる差別化技術。

アルファベット	○ディープラーニング専用プロセッサ　Tensor Processing Unit（TPU）
アマゾン	○イスラエルの半導体メーカーを買収。無線ルーター向け半導体を発表。
アリババ	○NVIDIAのチップでAIマシンを作ることを表明。 ○自らもチップを設計するようになるのは時間の問題。
ソフトバンク	○ARMを買収。
IBM	○量産工場は処分したが、開発はやめていない。 ○脳のようなニューロコンピューティングを行なうチップ「TrueNorth」を開発。
アップル	○最初のiPhone（2007年）から自社開発のアプリケーション・プロセッサー（アプリ処理を担うプロセッサー）を使ってきた。

中国が狙う半導体国産化

中国政府の出資により中国最大のメモリメーカーが設立：長江ストレージ（長江存儲科技）
長江ストレージは半導体国産化の第一歩。

中国最大の半導体メーカー「長江」社が誕生　3Dメモリで世界制覇狙う

（Forbes: http://forbesjapan.com/articles/detail/13166）

中国の半導体設計大手である清華紫光集団が、同国半導体メーカー最大手の一つ、武漢新芯集成電路製造（XMC）の株式の過半を取得し、中国最大のチップメーカー「長江存儲科技」が誕生した。
XMCには、半導体産業の発展を支援する「国家集積回路産業投資ファンド」が出資している。
長江存儲科技は商業生産までに少なくとも2、3年を要し、清華紫光集団が最先端の3次元NANDフラッシュメモリやDRAMの生産工場を持ったメーカーを買収しない限りは、海外メーカーにとっては直ちに脅威になるわけではない。
XMCは年末までに3次元NANDフラッシュメモリの試作に成功し、2018年上期には量産が可能になる。
現状、XMCは中国で唯一3次元NANDフラッシュメモリ技術の開発を行っている企業。

中国最大の半導体メーカー誕生！世界制覇狙う「長江存儲科技」とは？

（NAVERまとめ: https://matome.naver.jp/odai/2147075080193206801）

紫光集団／ユニチンファ／Tsinghua Unigroup
- ウエスタン・デジタルの株式15%取得に失敗。
- マイクロンの部分買収に失敗。
- マイクロン傘下の台湾
- マイクロンと技術提供の交渉を進めているとの観測。
武漢新芯集成電路製造／XMC／Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing Corporation
長江存儲科技／長江ストレージ／Yangtze River Storage Technology

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　国家集積回路産業投資ファンド
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　↓
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　出資
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　↓
　紫光集団（設計）　　→①株式取得→　　XMC（メーカー）
　　↓
  ②設立
  　↓
　長江ストレージ（メーカー）

三次元NANDの技術格差

サムスン	○2016年に業界で初めて第三世代の製品（48層、記憶容量256GBit）の量産に突入。 ○独走状態。
XMC	○2015年に9層の試作開発に成功。 ○2018年の目標は38層。 ○三次元NANDの量産実績なし。

サムスン	←１年遅れ←	マイクロン、東芝	←５年遅れ←	XMC

半導体の量産には、製造設備だけでなくノウハウ（ガスの混合比・使用量、温度管理、等）が重要。簡単には追いつけない。

ARM

インテル	○パソコン用のため多様な命令セットを含む。 ○動作速度を最優先。
ARM	○命令セットが少ない。 ○消費電力削減に主眼。 ○ほぼすべてのスマホに搭載されている。 ○マイコンのような制御動作に適したコアテックMシリーズがIoT向き。