写真提供:マイナビニュース

写真拡大

●ムーアの法則の終焉を引き起こすのは技術的側面からではない?
独Infineon Technologiesの経営最高責任者(CEO)であるReinhard Ploss氏が、5月下旬にベルギー・ブリュッセルで開催された「imec Technology Forum (ITF) Brussels 2016」で「スマート・イノベーション」と題した招待講演を行い、自社の半導体戦略や企業文化を変革するイノベーションへの取り組みについて語った。

○微細化の限界突破にはイノベ―ションが必要

同氏はまず、多くの人の関心の的である「ムーアの法則の終焉」について話を始めた。50年以上に渡り継続してきたムーアの法則は今、適用限界という課題に直面している。半導体研究者の努力で物理的な限界はさらに伸びるかもしれないが、商売上の限界を打ち破るのはむずかしい。

ここで言う商売上の限界とは何か?。CMOSデバイスの微細化が90nm、64nm、45nm、28nmと進展するにつれて、トランジスタ1個当たりの製造コストは順調に低減し続けてきた。これが半導体産業が繁栄する源泉になってきた。しかし、20nm以降、微細加工プロセスの困難さのために、逆に製造コストが上昇してしまい、会社を経営する立場の者にとっては、微細化はもはや利益をもたらさないのではないかと疑問が沸いている状況だ。同氏も、「CEOの立場にいる者として、この点に神経質にならざるを得ない」と語る。微細化が商売上の限界に直面したからには、ブレークスルーを起こすための何らかのイノベーションが必要となる。

○製品思考からシステム理解へ戦略変更

一般的に、問題は従来と同じ考え方では解決できないので、現在の課題に対応するためには新たなアプローチが必要とされる。ロードマップの終焉という問題は、多くの場合、必ずしも技術的観点からではなく、むしろ性能や使いやすさや経済性の複合した観点から到達することとなる。このような事実認識に基づき、Infineonは「半導体製品の思考から(脱皮して)システムの理解(を重視)へ(From product thinking to system understanding)」という戦略を導入したという。アプリケーションやシステム、それらの最終市場についての深く理解することは、半導体回路に集積するための機能やアーキテクチャの適切な選択や変更をきちんとした根拠に基づいて行うのに役立つ。この戦略により、社員がひとりよがりの既成概念にとらわれずに考えるようになり、ユーザーの視点を考慮し、市場の動向を先取りするなど、以前は考えつかなかったような解決策がひきだせるようになったという。

●Infineonが考えるスマートイノベーションとは?
○スマートイノベ―ションはまずシステム全体の最適化から

同社が推進するスマートイノベ―ションは、(1)(半導体チップの最適化にとどまらずに)システム全体の最適化、ならびに(2)(従来の延長線上にない)新規技術の導入だ。

1つ目のシステム全体の最適化についてだが、半導体産業は、集積回の単体としての供給から集積化したシステムの供給へと進化しようとしている。集積回路単独ではなく、受動部品、ソフトウェア、システム・アーキテクチャ、さらには(いずれは)システム開発まで考慮し、全体最適する必要がある(図2)。

デバイスの改良だけでは余りインパクトを生まない場合でも、システムレベルの最適化は大きなインパクトを生む場合が多い。例えば、データセンターでは、デバイスの最適化で消費電力は2%の削減程度にとどまるが、電源そのものの最適化により8%の削減ができた。さらに、データセンター全体のシステムを最適化することで25%の削減ができた事例もある。

○自動運転でもシステム最適化が必須

半導体のおかげで自動運転が可能になりつつあるが、これからの開発は、個々のデバイスレベルではなく、システムレベルの最適化とブレークスルーをもたらすイノベ―ションが求められるようになってくる。各種のレーダーやレーザー、ビデオカメラ、超音波などを駆使して、クルマを安全の繭(Safety Cocoon)ですっぽり包み込む必要があるためだ(図3)。

Infineonは、長年、レ―ダー分野に注力してきており、すでに1500万個のレ―ダーチップを出荷している(図4)。現在もimecと組んで車載レーダー用CMOSベース79GHzセンサチップの開発を進めている途中だ。小型、低消費電力、精密測長、高分解能が特徴であり、歩行者や自転車など小さなものまで検出でき、クルマの安全性がさらに増すことが期待されるという。

○新規技術の導入によりもたらされるスマートイノベ―ションの実現

スマートイノベーションは、システムの最適化だけではなく、従来の延長線上にない新たな技術の導入によってももたらされる。従来のSiに替えてSiCやGaNを用いることにより電力損失を減少させ、電力密度を大きく引き上げることが可能となる(図5)。

最後にPloss氏は「Infineonは"デバイスの思考からシステムの理解"へと転換する戦略で企業文化そのものを変え、半導体デバイスの最適化ではなくシステム全体の最適化と従来の延長線上にはない新規技術の導入でスマート・イノベ―ションを起こしていく。あくまで半導体企業であるので、システムそのものを製造することはしないが、それでもシステム思考(system thinking)をしていくことが重要であることには変わりはないからだ」と、話を結んだ。

(服部毅)