ムーアの大予言 (Moore’s Law)

ちょっと間があきましたが


半導体メーカーの業績＠２０１３


までに書いた半導体関連記事の続きです。




さてさて、半導体の世界には有名な予測があります。、


「集積回路上にあるトランジスタの数は2年ごとに倍になる」


というもので、インテルのムーア氏によって指摘されました。
俗に「ムーアの法則」と呼ばれています。
法則っていうと何か数学的な理論のようですが、正確には経験に基づく見通しなので、「法則」というよりは「予測」という表現の方が正確だと思います。
後世の扱われかたを見ていると「予言」としてあがめられているかのような印象さえ感じます。
ムーア氏本人の意図とは関係なく、いつしか「法則」と呼ばれるようになっています。
（原文は「Moor’s Low」で、「法則」は直訳。物理で言う、運動の法則は「Lows of Motion」 ）


自然発生的にそうなったのか、それともその暗示的な言葉に縛られた技術者がノルマのような目標値として見たがゆえにそうなったのか、私には正確にはわかりませんが、少なくともこれまでのところこの予言通りになっています。
そして、十年くらいまえから「そろそろ限界だ」と言う声も上がってきています。
ムーア氏自身も物理限界になればこの予測は破たんするため長続きしないことを述べています。


ここまで主に14nmの話を中心にしてしました。
トランジスタの22nmや14nmあたりのインテルが採用した技術は一つの節目、と言えるような気がしています。
半導体メーカーは薄氷を踏む思いでこの世代の量産化を目指し、製造装置メーカもそのためにしのぎを削っています。
インテルは2016年までに次の10nmプロセス（Skymount）を準備しています。
その先は・・・現時点では不透明ですが、単純に考えると2018～9年ころには7nmに突入する可能性があります。
一桁台ともなると、生き残っている半導体メーカーはどれだけいるのだろう。

半導体メーカーの業績＠２０１３

テキサス、相変わらず寒いです。
日中の最高気温３７°Ｆくらい。摂氏３℃くらいかな。
つい数日前まで２３～４℃くらいだったので余計に寒さが堪えます。
寒すぎ。テキサスでは珍しく、冷たい雨も降ってます。
　


さてさて先日、インテルの業績発表がありました。
昨年2013年は減収減益（最終利益は前年比12.6％減）になったようです。
一方、tsmcも同日に業績発表しており、こちらは増収増益（最終利益は前年比13.2％増）となっています。
売り上げは2兆円前後のレベルになりました。
すごいですね。tsmcはファウンダリーと呼ばれる、いわゆる下請工場です。
電子デバイス（たとえばグラフィックボードの中心になるＧＰＵとか）の設計をやっているファブレス企業から注文を受けて、生産だけを行っている会社です。
ＮＶＩＤＩＡのtegraシリーズはtsmcが製造しています。
昔は下請っていうとあまり良いイメージはありませんでしたが、いまやｔsmcはインテルと肩を並べる世界の巨人に成長しました。


一方のインテルの売り上げは5兆円超になります。減収とはいえさすがに巨人です。
市場の見方として、昨年はインテルの守備範囲ではないモバイルデバイス（スマホやタブレットPC）が出荷台数を大きく伸ばしたのに比べ、インテルが強みとしているPCの出荷台数が減少したことが大きな要因と考えられています。
そして、前回も書きましたが今年開始する14nmプロセスの量産品でファウンダリー事業本格参入が始まります。（これまでも小規模ながらやっていた）


ｔｓｍｃのビジネスモデル大成功の前に、さしもの巨人インテルも焦りを隠せない様子です。巨人のくせにこういうことには決断が早いというか、方針転換をものともしないというか、なんというか。日本の企業には出来なかったことであり、だからこそ多くの日本の企業はだめになった、とも言えます。


インテルの2014年の見通しは売上ベースで横ばい予想のようです。

酸素原子50個分のゲート長=14nm

昨日あたりから少し寒くなりました。
アメリカ北部も気温が下がってて、ミネアポリスで－２０℃以下くらい、と予報が出ています。（－１７°Ｆ　とか＞＜）
ミシガン湖は４４％凍った、なんてニュースで行ってます。
東部、ＮＹあたりでも結構雪が降ったみたいです。
テキサスはそこまで寒くはなりませんが、現在２２日の夜１０時で５～６℃くらいです。
今回の寒波のピークは明日くらい。週末はまた温度が上がる見込み。




さて前の続き。
先日あったインテルの発表資料を見ると、今年(2014年)中には、世界に先駆けて14nmのCPU（Broadwell：開発コード名）の量産、販売をする予定になっているようです。
この業績発表時、インテルは今年、米オレゴン州のD1X、アリゾナ州のFab42など、14nm Tri-Gateトランジスタプロセスの研究、製造ラインを中心に投資を続けようなコメントがありました。
また、14nm Tri-Gateトランジスタ製品「Broadwell」（開発コード名）が2014年度第1四半期中に生産を開始し、2014年後半に正式な製品発表を計画している模様です。この14nmの製品は新規に参入することになったファウンダリー事業の目玉ともいえます。


インテルが製造しているCPUなど、いわゆるロジックICの場合には14nmといった数値は線幅ではなくトランジスタのゲート幅サイズを示します。
特にインテルの22nmや14nmプロセスでは従来のトランジスタデザインから大きな変革が行われています。
この変革とはインテルでは「Tri-Gate」と呼んでいるFin FETトランジスタ（マルチゲートトランジスタ）の採用のことを指します。
一方で、この巨人インテルを追いかけるtsmc（台湾）や三星（韓国）やGlobal Foundries（米国）はまだこのマルチゲートトランジスタを量産品では採用できていないと言われています。


マルチゲート以前の、現在の主流はプレーナ型トランジスタと呼ばれる平面上にトランジスタ・ゲート（信号取り出し口）を並べるプロセスです。
インテルのマルチゲート「Tri-Gate」プロセスは３Ｄ、つまり立体的にＧａｔｅを配置しているので集積度を上げることが可能になっています。加えて、従来プロセスよりも消費電力を３０％削減している、とインテルは報告しています。


ゲート幅が22nmとか14nmと言っても、いまいち想像つきませんね。


酸素原子の大きさが0.28nmと言われています。
上記最新デバイスのゲート幅が14nmなので、酸素原子が50個並べる大きさといえます。
水分子だと0.38nmなので、37個くらい並ぶことができます。


もちろんこれで終わり、ではありませんよ。2016年には10nmを目指しているようです・・・

ナノメーター＠２０１４

アメリカ滞在一か月が過ぎました。


今回の出張もいよいよ佳境！という印象を勝手に感じていますが、まだ帰国予定日はさっぱりわかりません・・・


さて、せっかくアメリカに来て仕事しかしてねーので、そんな仕事に絡んだ話。


半導体技術の最先端の世界を示す数字に、その半導体デバイス（携帯やパソコンの中に入っている頭脳（CPU）やメモリ）の電気信号を伝達する「配線の幅」があります。
この幅は「ナノメーター(nm)」という単位で示されます。
１ｍｍの１／１０００がマイクロメーター（ミクロン：μm）で、その１μmのさらに１／１０００がナノメーターです。
つまり、1ナノメーター（nm）は、1mmの1０万分の1の世界です。想像の限度を超えそうな世界です。
身近な小さい物の代表として、最近では「PM2.5」がありますが、これは粒子の大きさが2.5μm以下のものを指します。


　
最先端の半導体デバイスとして、インテルのCPU（Core i7）がありますが、この最新世代（Haswell：開発コード名）の配線幅が22nmです。PM2.5の１／１００くらいです。
自分が会社に入った頃の線幅は0.35μmとか0.25μmとか、まだμmが単位として使われていました。
20年経った今ではその１／１０のサイズが最先端になっています。


時代は変わりますなあ。

エレクトロン貨

昨日の記事


ヒッタイトとリディア


の続きです。




さて、リディア王国。
アナトリアの西部に興ったこの国はやや数奇な歴史があります。
この王国の2番目の王朝の始祖はギリシャ神話で有名なヘラクレスの血筋（ヘラクレス家）と言われています。
ヘラクレスは、ゼウスの浮気でできちゃった子供。
神と人との間に生まれているので最初は神の地位にはありませんでしたが、その後の活躍と一旦迎えた死によって神の位を与えられます。（加えて空に上げられ星座になります）
そんなヘラクレスの血筋という、何とも眉唾な系譜も持ち出してきたリディア王国の第二王朝。
このためこの王朝は「ヘラクレス朝」と呼ばれます。
このヘラクレス朝が次のメルムナス朝に変わる際の経緯（ヘロドトスが伝える）が結構面白いのですが、別な機会に書きます。

王国の版図はアナトリアの大部分ですがその中心地は以前のヒッタイトが中心を置いた～ではなく、アナトリア西部（沿岸部含む）。
王国の成り立ちも、おそらく海の民の影響が強かったんじゃないでしょうかね。
沿岸部をもち、メソポタミアとギリシャの中間に位置し、交易が盛んになっていったのでしょう。
また領内に金鉱山をもっていたことも大きい要因だったのだと思われます。
これらの事が重なり、なんとこの地で世界初の貨幣が生まれます。
「エレクトロン貨」と呼ばれるこの貨幣（金貨）がどの程度流通したのか分かりませんが、それまで物々交換、もしくは代替貴金属（この場合基準は重さ）でしか商売できなかったものが、鋳造貨幣という媒介を通じて数字とともに手軽にできるようになったのです。
このような革命的な出来事が、アナトリア半島のある王国で起こったのでした。
貨幣はその後、時代を経て紙幣と言う形を持つようになります。これは中国の宋の時代に「交子」と呼ばれる紙幣が最初と言われています。
これはいわば、政府認定の預かり信用手形から発展したものです。


さて、最近ではビットコインなる摩訶不思議な貨幣？がありますね。

ヒッタイトとリディア

昔のことではあるけれど、
トルコへの旅行を考えてた時期があってこんな記事を作っていました。


トルコの歴史（おぼえがき）前編
http://pon-blue.way-nifty.com/sora/2007/07/post_036f.html


結局この時はトルコには行かず、翌年にペルーへ行きました。
全くの反対方向ですなあ。


さて、上の記事にヒッタイトの事を書いています。
トルコ（アナトリア半島）で大いに勢力を持った最古の集団は、「ヒッタイト人」ということになっています。
それ以前にはハッティと呼ばれる人々がアナトリアに住んでいました。
紀元前18世紀の王、ピトハナが最古のヒッタイト人の王であり、断絶はあるもののそこからヒッタイト王国へとつながる足がかりを築いた人です。


さてこのヒッタイト人。
文字を持ち（メソポタミアのシュメール起源）、何よりもこの民族を特徴づける「鉄」を持っていたことが大きな特徴。
ヒッタイトといえば鉄です。


鉄はそれまでの武具で主流だった青銅よりも硬く強かったので、これを持つヒッタイトは周辺を武力で制圧し勢力範囲を広げていきました。
最盛期にはエジプト王国と境を接し争っています。
しかし盛者必衰の理あり。


シリアの地を巡るエジプトとの争いや、メソポタミア北方の強国アッシリアの台頭により勢いを失い、紀元前1200年のカタストロフと呼ばれる混乱の中でヒッタイト王国は歴史から姿を消します。


さて、このアナトリアと東のメソポタミアの間には交易関係があり、とくにアッシリア商人が幅を利かせていました。
文明の進み方や深まり方で言えば、アナトリア地方は辺境・地方に過ぎず、この付近のいかした文明を持っている先端の地域はメソポタミア付近かエジプト付近であったろうと思います。
そう見ると、ヒッタイトの人々は野蛮で粗野なイメージに見えてきます。
しかし、です。
この滅んだヒッタイト王国の後には、地域や都市といった狭い領域に勢力を持つ小王国が分立する状態になるのですが、その中にアナトリア半島西部に起こったリディア王国があります。

セミコンの場所

先週、幕張メッセでセミコン開催でした。
自分は行きませんでした。さすがに九州からだとセミコンは縁が薄いです。
九州からだと、台北のセミコン台湾へ行くのと距離的・手間的に変わらないんじゃなかろうか。
なんと、幕張で開催されるセミコンは今年が最後。

来年からはビッグサイトで行われる模様。
http://www.semiconjapan.org/ja/campaign

モーターショーも幕張からビッグサイトに移ったし、来年セミコンもですか。


幕張って、どうなんですかねえ。