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AI、自動車、IoT時代に向けた日本の半導体投資と連携

AI、自動車、IoT時代に向けて日本の半導体産業は大転換の岐路に立っており、経済安全保障や国際競争力の観点から積極的な投資とグローバル連携が急務だ。2025年後半における半導体分野の最新動向の中で特筆すべきは、「生成AIや自動運転技術、コネクテッドカーの本格普及を見据えた半導体投資加速」と、それを支える多層的な連携体制の構築である。 近年、AIやIoT、自動車の高度化により、演算能力・低消費電力を両立する高度半導体の需要は爆発的に伸びている。特に生成AIの大量演算処理、自動運転のリアルタイム制御、そして全てがネット接続されるコネクテッドカーの普及などが背景にあり、半導体はもはや自動車やインフラ制御システムの「頭脳」として不可欠な存在だ。こうした社会構造の変化を捉え、多くの投資家や産業界が半導体関連分野を「ビッグサイクル(超長期成長サイクル)」の真っただ中にある有望市場と位置付けている。 日本政府や産業界は、世界的な半導体不足や地政学リスクを契機とした供給網の分断リスクに対応すべく、巨額の資本投入とグローバルパートナーとの連携を強化している。米国との経済連携もその一例であり、2025年には日米間で約81兆円規模の投資基金が創設され、半導体をはじめ量子コンピューティングや医薬品などの先端分野投資が推進される計画が進行中だ。この基金活用により、以下の取り組みが加速している。 - 最先端半導体の合弁生産ラインや研究開発拠点の設立 - 次世代自動車向けのAI半導体開発への研究資金の投入 - サプライチェーン強靭化のための原材料・部材調達のグローバル調整 - 日米のベンチャーや大学、研究機関におけるアライアンス推進 これをビジネス面から見ると、半導体サプライチェーンの垂直統合のみならず、ソフトウェア・クラウド事業や材料・部材企業までを巻き込んだエコシステム構築が不可欠になっている。特にトヨタ系やソニー系など自動車・エレクトロニクスのトップ企業が半導体ファブレスベンダーやスタートアップ企業と連携し、AI/IoT導入機能の内製化や共同開発を加速する傾向が強まっている。 加えて、AI・IoT時代のイノベーション推進のためには、「人材交流」と「データ利活用」も重大なテーマだ。たとえば、自動車産業の次世代人材育成プログラムやデジタルエンジニアの育成、グローバル共通規格の推進など、日本だけでなく海外拠点との双方向的な人材・技術連携が図られている。また、スマートシティ構想やMaaS(Mobility as a Service)などの社会実装段階では、産官学の横断的なデータ連携基盤の拡充も議論が進む。 投資家サイドもこの分野の成長性と収益力を重視し、過度な配当や短期の資金回転を重視するのではなく、長期的な企業価値・研究開発力・持続可能性に目を向けるよう戦略転換が進んでいる。特に、日本の産業構造や人口動態などの課題を踏まえ、海外市場の投機的動向や為替リスク、産業セキュリティへの対応など、多角的なリスク管理で中長期的な投資最適化を目指す動きが際立つ。 総じて、半導体産業は単なるエレクトロニクス部品製造の枠を超え、国の基盤技術・経済安全保障・国際標準化競争の最前線で日米中心の巨大エコシステムを形成しつつある。2025年後半以降、日本の半導体投資と国際連携はAI・自動車・IoTが牽引する産業変革そのものであり、持続的イノベーションとレジリエンス強化の鍵となろう。

国際競争と協調:地政学リスクを超える半導体戦略

半導体業界は今、かつてないほどの地政学的リスクに直面している。米中を中心とする超大国間の技術競争は、半導体の開発スピードや供給網の安定性だけでなく、世界の経済・安全保障構造にも重大な影響を及ぼしている。しかし、こうしたリスクを乗り越えるため、国際競争だけに依存せず、多国間協調や戦略的技術イノベーションを推進する新たな潮流が強まっている。 まず、半導体産業はサプライチェーン全体が国際政治に左右される構造的な「地政学リスク」を抱えている。米国が国家安全保障の観点から中国への半導体技術・製造装置の輸出規制を強化したことは、世界的な供給網の分断を招いている。各国はこれを受け、国内生産能力の拡充や技術自立を急務として掲げる一方、台湾TSMCなどグローバルプレイヤーの動きも変化している。たとえばTSMCは米国への巨額投資方針を打ち出し、サプライチェーン再編の中心的存在となっている。 一方、輸出規制による技術アクセス制限は「制約がイノベーションを促進する」という現象も生み出している。中国AI企業DeepSeekは、米国製の最新半導体チップが十分に入手できない環境下で独自の訓練アルゴリズムを開発し、少ないリソースで競争力の高いAIモデルを実現した。このように、従来大手技術の模倣・活用ではなく、独自最適化・新規技術創出への動機付けとなりつつある。 産業技術そのものも、地政学的緊張を超えていく進化が見られる。例えばインテルが推進する「チップレット」技術および「RibbonFET」「PowerVia」といった革新的な半導体構造は、製造コストや歩留まり・集積度の物理的限界を突破する可能性を秘めている。これら技術によって、AI・データセンター向けなど極度に高集積・効率化を求められる分野で、サプライチェーンの多様化や新規プレイヤー参入が可能となる。 また、国際協調の重要性も高まっている。各国政府はサプライチェーンの信頼性確保・透明化のために、同盟国や経済的信頼のある国々との協調体制構築を加速している。日本や欧州、韓国など、米国主導の「半導体同盟」へ積極的に参画する国が増加し、共同研究・人材交流・防衛技術転用など多様な分野で協業が進行している。とりわけ安全保障の観点から、経済ブロック内での技術共有・相互依存度のコントロールも重視されている。 このように、地政学的な分断と競争が激化する一方で、半導体戦略は「競争と協調」の両輪で進化している。各国の技術自立や競争強化はもちろん重要だが、共通課題である供給網の強靭化や技術革新を達成するには、国際的なルール作りや協調メカニズムを併せて強化する必要がある。 今後半導体業界は、短期的な地政学的リスク管理はもとより、中長期的な技術進化・人材育成・持続可能な協調体制の構築に向けた総括的取り組みが求められる。イノベーションを促す「制約としての規制」、競争力を強化する「技術進化」、そして安定供給を実現する「国際協調」。これら三つの要素のバランスが、半導体覇権の新時代を切り拓く鍵となる。

先端露光技術HighNAEUVが切り開く半導体の次世代

High-NA EUV露光技術が半導体業界に与える革新と未来展望 半導体産業はムーアの法則の進行とともに、微細化と高集積化のたびに巨大な技術的課題を乗り越えてきました。2025年、次世代半導体の要として急速に注目を集めているのが「High-NA(Numerical Aperture)EUV(極端紫外線)露光装置」です。今回は、韓国SKハイニックスが業界に先駆けて導入したHigh-NA EUV装置を軸に、同技術が切り開く半導体の次世代像について詳しく解説します。 --- High-NA EUV露光装置とは何か 既存のEUV露光装置は、波長13.5ナノメートルという極めて短い光を利用し、半導体回路をウェハー上に描写することで、従来のArF液浸露光装置よりもはるかに細かいライン&スペースを形成可能にしました。しかし、現在主流のEUV装置の開口数(NA)は0.33に留まっていました。これに対し、High-NA EUV装置は開口数を0.55まで高め、理論上、約8nm相当以下のパターン形成が可能とされています。 これにより、有効な解像度が一気に向上し、最先端のDRAMやロジック半導体における1.5nmノード以下の量産が現実味を帯びてきます。この「NAの拡大=分解能の劇的向上」は、半導体パターンのさらなる縮小と高密度化につながり、チップ単位での性能・電力効率向上や、ウェハー当たりの歩留まり向上をもたらします。 --- SKハイニックス、産業界での初導入とインパクト 2025年9月、韓国SKハイニックスは世界で初めて、High-NA EUV露光装置を本稼働ファブに搬入したと報じられました。SKハイニックスがHigh-NA EUVを導入した利川(ウィチョン)M16ファブは、世界規模の量産DRAM製造拠点であり、AIやデータセンター用途で急増する先端メモリーの需要に対応する最前線です。 これまで相当な投資と技術障壁があったHigh-NA EUVですが、SKハイニックスによる本格稼働により量産技術の確立が加速し、今後世界中の先端ファブへの波及が予想されます。また、完成品半導体の歩留まりや性能競争で、「High-NA EUV導入済みか否か」が製品差別化の決定的要素になる可能性も出てきました。 --- 次世代半導体の地殻変動 High-NA EUV装置の導入は、単に解像度向上だけにとどまらず、生産工程全体に波及効果をもたらします。 - 設計自由度の拡大 小型化によりトランジスタ数が増加し、高集積・高機能化が進行。次世代AIプロセッサや高速DRAM、先進的な3D NANDでも、新たな回路アーキテクチャの導入が期待されます。 - コスト競争力の向上 1ウェハー当たりのダイ歩留まりが増えれば、製品単価削減と供給拡大につながります。既存EUVからのスムーズな移行ができれば、設備投資対効果も高まります。 - サプライチェーン・産業構造の変化 装置納入元や部材サプライヤー、工程インテグレーターにとっても新たな市場機会が生まれます。High-NA EUVをめぐる米中韓欧・台湾の主導権争いも激化していく見通しです。 --- 今後の課題と展望 High-NA EUVは、その仕組み上、量産現場での課題も多々存在します。例えば、レジスト材料の最適化やOPC(光学近接効果補正)などの周辺技術のブレイクスルー、装置自体の歩留まり安定化やメンテナンスインフラの構築が不可欠です。さらに、莫大な導入コスト、消費電力やクリーンルーム要件など、ファブ運営全体の高度化が求められます。 しかし、High-NA EUVが本格的な普及期へと突入すれば、1nmノード以降の技術ロードマップが現実性を持ち、半導体分野で新たな「ムーアの法則」の再加速が期待されます。AI・IoT・5G・クラウド・自動運転といった成長産業にとって、根幹技術となることは間違いありません。 --- High-NA...

TSMCとサムスンの日本進出、研究拠点としての新たな展開

2025年の半導体業界では、TSMC(台湾積体電路製造)とサムスン電子という世界有数のファウンドリ(半導体受託製造)企業が、日本国内での研究開発拠点の新設や拡張を加速させている。その背景には、高度な半導体技術を軸とした各国の産業政策や、AI・IoTなど次世代産業への対応、国際的なサプライチェーン再編への危機感がある。 TSMCが熊本に建設した先端ファブ(半導体製造工場)はすでに広く報道されているが、次なるステップとして「研究開発拠点(R&Dセンター)」の強化が注目を集めている。2025年4月には、日系大手電機メーカーや材料メーカー、国内大学との産学連携プロジェクトが発足し、TSMCはその中核的役割を担う形で「日本半導体革新コンソーシアム」に参画。熊本の拠点では、次世代EUV(極端紫外線)露光技術や、AIプロセッサ向け最先端プロセスの共同開発が本格化している。半導体の微細化競争が続くなかで、TSMCは日本の材料技術や製造技術、労働力を活かし、AI時代に求められるハイエンドロジック半導体開発のスピードアップを目指している。 一方、サムスン電子も2025年から茨城県つくば市などを中心に、日本国内のR&Dセンター拡充計画を明らかにしている。サムスンの日本研究所は従来からディスプレイ・メモリ技術の応用研究に強みを持っているが、直近の戦略としては「AI用途の次世代高性能メモリ(HBM=高帯域幅メモリ)」や「先進パッケージング技術」の共同開発にフォーカスが当てられている。日本の化学材料メーカーや精密装置メーカーとの直接連携を深め、日本市場におけるサプライチェーンの強靭化と共に、新規用途開拓に向けた日本発イノベーションの取り込みを進めている。 両社の日本展開における共通点は、単なる製造拠点の設置にとどまらず、研究開発の現場を日本に持ち込み、現地の産官学ネットワークを巻き込んだ「イノベーション・エコシステム」の構築に投資している点にある。これは、地政学リスクが高まる中でサプライチェーンを多元化し、日本の高付加価値技術をグローバル戦略の基盤に組み込むという意図を映し出している。同時に、日本側も海外大手の知見や運用力、世界市場へのアクセスポイントを活かし、新世代半導体人材の育成や先端開発リソースの確保を図る「共創型モデル」が拡大している。 このような動きは、「素材・装置」「設計・回路」「AI用途」など多様な領域での日台・日韓連携を強固にし、今後数年で日本の半導体エコシステム全体を大きく変革する可能性が高い。TSMCやサムスンの日本研究開発拠点の今後の成否は、世界市場におけるイノベーション競争、各国の成長戦略、そしてAI社会の技術基盤そのものに直結する重要な意味を持っている。 この先、次世代半導体の覇権争いは、単なる「モノづくり」ではなく、日本の技術的知見・研究資源をどう組み込むかという「共創」に軸足を移している。TSMCとサムスンの日本研究拠点は、まさにその最前線であり、日本の産業競争力強化とグローバル・サプライチェーンの再構築にも大きなインパクトを与える存在となりつつある。

日本企業が支えるグローバル半導体競争力

日本の半導体産業は、素材・部品・製造装置などの分野で独自の競争力を発揮し、グローバルなサプライチェーンの根幹を支えています。その中でも注目すべきは、「日本の中小メーカーによる多品種小ロット対応力」が、世界の半導体産業全体の柔軟性やリスク耐性を高めている点です。 --- 多品種小ロット対応力がもたらすグローバル競争力 世界の半導体企業は、地政学リスクの高まりや需要の急変といった不確実性に直面しています。こうした中、日本の中小メーカーは、大量生産を前提とせず、顧客ごとの細かな要望や短納期の特殊発注に対して驚異的な対応力を持っています。背景には次のような特徴があります。 - 現場主導のスピード感ある意思決定体制 中小企業では、大企業のような官僚的な稟議プロセスが少なく、経営層と現場担当者が密接に連携しています。そのため、生産ラインの調整や人員配置の柔軟な切り替え、仕様変更なども迅速に実施可能です。 - 少量・多品種生産のノウハウと体制 日本社会は戦後から「多品種小ロット生産」を強みとして磨いてきました。半導体製造に不可欠な特殊素材や高精度部品も、要求ごとに一品一様でオーダーメイドされています。中小メーカーは1ロット、1個からでも対応し、顧客の差し迫った課題に応えています。 - 在庫リスク最小化と供給の安定性 こうした日本の中小企業は、無駄な在庫を抱えず、ジャストインタイム供給の実現にも大きく寄与。その柔軟性は、半導体のような需要変動が大きい業界にとって不可欠なサポート基盤となっています。 --- グローバル半導体市場で評価される日本中小企業の価値 世界トップレベルの半導体メーカー(TSMC、Samsung、Intelなど)は、サプライチェーンのリスク分散やサステナビリティの観点から、信頼性が高く柔軟な調達先の確保を強く求めています。日本の中小メーカーは、「困ったときの駆け込み寺」として位置付けられ、短納期部品や特殊素材、緊急対応などで潤滑油的な役割を果たしています。 たとえば、半導体製造装置用の精密部品や高性能材料は、「標準品」ではない、微細化・高機能化へのニーズに対応するため、頻繁な仕様変更や細かな調整が求められます。このような状況で日本企業は、「できない理由を探す」よりも「なんとかやる方法を探す」現場力を発揮。その積み重ねが顧客からの信頼につながり、サプライチェーン全体の弾力性向上に貢献しています。 --- グローバル競争時代における今後の展望 AIや車載用半導体など新市場の急成長に伴い、業界ではNvidiaとIntelの戦略的提携や各国政府による半導体産業支援が加速しています。日本の中小企業も、こうした巨大な潮流の中で独自の現場力を維持しつつ、デジタル化やDX導入にどう対応していくかが問われています。大企業とのパートナーシップや、現場主導の柔軟性と新技術導入による生産性向上を両立することで、グローバルサプライチェーンの中で不可欠な役割をさらに強化できるでしょう。 このように、日本独自の多品種小ロット対応力は、グローバル競争力の「静かな基礎」であり続けています。半導体という先端領域でこそ「現場の知恵」と「柔軟な対応力」が、地球規模での産業安定と発展を底支えしているのです。

半導体設計の革命:チップレット技術がもたらす新時代

半導体設計の革命:チップレット技術が切り拓く新時代 近年、半導体業界における設計思想が劇的に変化しつつある。その中核に位置するのがチップレット(Chiplet)技術である。従来、CPUやGPUなどの高度な半導体デバイスは、“モノリシック”と呼ばれる一枚岩の巨大なチップとして設計・製造されてきた。しかし、回路の微細化や複雑化が物理的・経済的な限界に迫る中、チップレット技術はその閉塞感を打ち破る革新的なパラダイムシフトをもたらしている。 チップレット技術とは チップレットとは、特定の機能ごとに分割した複数の“小型チップ”を、それぞれ最適なプロセスや技術で個別に製造し、最終的に一つのパッケージに高度に統合する設計手法を指す。一般的な例では、CPUコア、GPUコア、メモリ、I/Oコントローラなどを独立したチップレットとして分離し、それらを先端パッケージ技術を駆使してまとめ上げる。 このアプローチの最大の特徴は、従来のSoC(システム・オン・チップ)とは異なり、「システム・オブ・チップス」的な発想でそれぞれのパーツを“最適な組み合わせ”で実装できる点にある。つまり、用途や要求性能、コストに合わせて、各チップレットの製造プロセスや設計をフレキシブルに選択できる。 物理的・コスト的限界の打破 チップレットが注目される最大の理由は、半導体製造における物理的およびコスト的な課題を同時に克服できるためである。 - 歩留まりとコストの改善  巨大で複雑なモノリシックチップは、微細な製造欠陥が一か所でも発生すれば全体が不良品となり、歩留まり(良品率)が大幅に低下する。しかし、チップレット方式であれば、小さなチップ単位で不良品のみを除去・交換できるため、全体の歩留まりが飛躍的に向上し、コストの抑制にもつながる。 - リソグラフィの限界突破  現在の最先端半導体製造では、リソグラフィ(露光)装置が一度に処理できるチップサイズに物理的な上限があり、それが集積度の極限点となる。チップレット技術であれば、物理的制約を超えて複数のチップレットを組み合わせ、一つのパッケージとして数兆個ものトランジスタを搭載可能となる。インテルが2030年までに「1兆トランジスタ集積」を目標に掲げているのも、チップレットがあるからこそ実現可能な野心である。 - 異種統合(Heterogeneous Integration)の柔軟性  各チップレットは、それぞれ異なる製造プロセスやアーキテクチャで最適化できる。高性能計算コアは最新の3nm/5nmプロセス、I/O回路はコスト重視の旧世代プロセス、AIアクセラレータやメモリは独自設計―といった具合に、目的ごとに最適な製造法を採用できる。 システム・オブ・チップスという新たな潮流 AI、データセンター、HPC(高性能計算)など、膨大な演算需要が求められる分野では、従来型のSoCアプローチが限界に達している。現在の半導体産業では、高度に接続された多数のチップレットを、一つの巨大なチップのように連携させる「システム・オブ・チップス」という概念が主流になりつつある。 この結果、競争軸も変化した。各企業は、より微細な配線や高速なインターチップ通信、熱設計等の“先端パッケージング技術”を競うフェーズへと移行している。単なる回路の微細化競争から、システム全体を最適化する「統合力」の勝負となった。 産業構造の変化と新たな企業連携 2025年には、インテルとNVIDIAが戦略提携を発表し、“CPUチップレット”と“GPUチップレット”を一つのパッケージ上で統合可能とする共同開発を開始した。この協業の背景には、アップルやAMDが自社開発している高度な統合プロセッサ(Apple Mシリーズ、AMD Strix Halo)に対抗する必要性があったことがある。 インテルは、自社の高度なパッケージ技術(FoverosやEMIBなど)を武器に、NVIDIAのGPUチップレットと自社CPUチップレットを高速通信で統合。“Apple Mシリーズ超え”を目指す構想であり、チップレット時代の到来を象徴する動きと言える。 今後の展望 チップレット技術によって、半導体設計は「大規模化」と「柔軟性」と「コスト抑制」を同時に実現する新時代に突入した。今後も、AI、HPC、5G通信、クラウド、パーソナルデバイス等あらゆる分野で、その応用範囲はさらに拡大するだろう。“作って終わり”ではなく、システム全体をいかに統合・最適化するか。半導体設計革命の中心には、これからもチップレット技術が据わり続ける。

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