自動車産業とは切っても切れない関係にある半導体。
今回は我々の生活を左右する問題、「半導体不足」について深堀りしてみたいと思います。半導体というと、一部の専門家やテクノロジー愛好者にとっては身近な存在かもしれませんが、一般の方々にとってはちょっと馴染みのない言葉かもしれませんね。
そこで、まずは半導体が何であるか、そしてなぜその不足が生じているのかを、専門外の方でもわかるように解説してみたいと思います。
●半導体って何？
半導体とは、その名の通り電気を「半分」導く物質のことを指します。ただし、「半分」導くというのはあくまで一般的な説明で、実際にはもっと複雑な性質を持っています。半導体は、電気の導電性を制御することができる特性を持ち、これが電子機器の心臓部とも言える「チップ」を作るための材料となります。スマートフォンやパソコン、テレビから自動車、さらには医療機器や宇宙開発に至るまで、現代社会を支えるあらゆる技術の基盤となるのがこの半導体なのです。
●なぜ半導体不足が起こるのか
それでは、なぜ半導体不足が起こるのでしょうか。この問題の背景には、いくつかの要素が絡み合っています。
1.新型コロナウイルスの影響
新型コロナウイルスの感染拡大は、世界中の生産活動に大きな影響を及ぼしました。半導体の製造も例外ではなく、工場の一部が閉鎖または生産を減らすという事態が発生しました。さらに、ロックダウンやテレワークの増加により、パソコンやゲーム機などの需要が急増しました。これらの製品はすべて半導体を必要とするため、供給と需要のバランスが崩れ、半導体不足が深刻化したのです。
2.製造過程の問題
半導体の製造は非常に複雑で、一つのミスが大きな影響を及ぼす可能性があります。例えば、インテルという大手半導体製造企業は、新しい10nmチップの開発に問題があったため、14nmチップの生産が影響を受け、2018年に半導体不足が発生しました。そして、新たな7nmチップのローンチを遅らせたことで、さらに問題が深刻化しました。こうしたインテルの問題は、他のPCメーカーがAMDのCPUを購入するようになり、供給が一層圧迫されました。
3.メモリチップ価格の低下
2017年と2018年にメモリチップの価格が急上昇した一方で、2019年と2020年にはPCとスマートフォン市場からの需要が落ち込み、価格が下落しました。これを受けて、サムスン、SK Hynix、マイクロン・テクノロジーなどの大手DRAMとNANDチップメーカーは、パンデミック前に生産を抑制しました。これもまた半導体不足を引き起こす要因となりました。
4.新しい技術への需要の増加
半導体の需要は過去数十年間で一般的に周期的でしたが、クラウドサービス、5Gネットワーク、AIサービスといった新たな技術の成長が、これまで以上に長期間続く”スーパーサイクル”を引き起こしています。つまり、半導体の需要が急増しています。例えば、スマートフォンや自動車などの接続デバイスは、ますます多くのチップを必要とします。各5Gスマートフォンは18ドル相当のフロントエンドチップを使用する4Gデバイスと比較して、25ドル相当のチップを使用すると予想されています。また、2024年までにすべての自動車の約3/4がセルラー接続を持つようになると予想されています。これらのトレンドはパンデミックによって一時的に混乱しましたが、それが一層世界的な半導体不足を引き起こす要因となりました。
5.続く技術戦争
アメリカと中国の間の技術戦争は、半導体不足を一層深刻化させています。アメリカはすでに、国家安全保障上の懸念から、SMICやHuaweiなどの大手中国企業に対する制裁を行っています。これらの制裁は中国での先進チップの不足を深刻化させていますが、同時に中国政府を海外の技術に対する依存度を減らすために、国内の半導体メーカーへの投資を促進させています。これにより、アメリカと中国の市場が混乱し、半導体不足をさらに悪化させる可能性があります。
●これからの挑戦
半導体不足を解消するためには、大規模な投資が必要となります。しかし、現在のところ、半導体市場の大部分は海外の企業、例えばオランダの半導体機器メーカーASMLや台湾のTSMC、韓国のサムスンなどに依存しています。これらの企業は、ほとんどのアメリカの半導体メーカーよりも重要な役割を果たしています。さらに、TSMCの停電やサムスンの生産停止、日本の自動車チップメーカーRenesasの火災など、最近の一連の問題が半導体製造の脆弱性を浮き彫りにしています。
以上が半導体不足の主な原因ですが、これらは単なる一時的な問題ではなく、今後も長期間にわたって続く可能性があります。それぞれの問題に対する解決策は、簡単なものではなく、政策的な対策や長期的な投資、そして産業全体の努力が必要となります。
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